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1707630016 2013年,美国密歇根理工大学(Michigan Technological University)的物理学家奈米罗夫(Robert J.Nemiroff)等人想到了另外一招:在互联网上搜索时间旅行者的信息。什么样的信息能被认为是来自时间旅行者的呢?奈米罗夫等人认为是有“先见之明”(prescient)的信息。具体地说,他们考虑了两类那样的信息:一类是在2012年9月之前提及“Comet ISON”(ISON彗星)的信息;另一类是在2013年3月之前提及“Pop Francis”(教皇方济各)的信息。这两者的时间范围都选在了所涉及的术语问世之前,因此对那些术语的提及有可能是时间旅行者才能有的“先见之明”。对那两类信息的选取还考虑了另外一些因素:比如所涉及的术语比较独特(这可以减少巧合),且比较重要(这可以增加其被时间旅行者知晓的可能性——不过“Comet ISON”在我看来是不太够格的)。
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1707630018 至于搜索手段,奈米罗夫等人所倚重的是“推特”(Twitter)网站的具有时间排序的搜索功能,同时也借鉴了对他们的目的来说有一定缺陷的“谷歌”(Google)、“脸书”(Facebook)等网站的搜索功能。此外,他们还利用了“谷歌趋势”(Google Trends)——一种针对搜索术语本身的搜索工具,以检验是否有人在那些术语问世之前就进行过有先见之明的搜索。
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1707630020 搜索的结果则跟霍金的派对一样:一无所获。
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1707630022 虽然搜索失败,但相对于其他手段,网络搜索是比较容易的,因此或许会有人效仿。不过,那样的搜索有多大可信度却是值得怀疑的。在日本推理作家东野圭吾的小说中,有位罪犯在若干意外事件发生之前就在网上发布了信息。按奈米罗夫等人的方法,那样的信息很可能被当成是时间旅行者才有的“先见之明”。而其实,罪犯手法的环节之一只不过是发布很多同类信息,以确保有些能碰对。在奈米罗夫等人的搜索中,自然不会有罪犯来搅局,但每天有那么多人发布那么多信息,哪怕是比较独特的术语,碰巧出现的可能性也是不容忽视的。事实上,奈米罗夫等人已经碰到了一例,只不过是以太过含糊为由丢弃了。此外,这种搜索的遗漏性是很大的,因为重要术语何止成千上万?时间旅行者恰好提及被选中的术语的可能性是极小的。
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1707630024 更何况,若时间旅行者果真来到我们周围,且有能力和意愿展示他们的先见之明,他们会用提及一两个术语那样小儿科的手法吗?我是很怀疑的。我倒是想起了多年前读过的一篇科幻小说:一艘来自先进文明的飞船因失事而致一名乘员失踪,那失踪之谜最终被查清了,原来那乘员幸存在了地球上,他在地球上的名字叫做爱因斯坦!
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1707630026 也许,那篇科幻小说的寓意比奈米罗夫等人的设想还更切实一些吧,因为未来的科技才是最确凿的先见之明,时间旅行者若不吝展示先见之明的话,他(她)完全有可能成为像爱因斯坦那样的大人物,而不是在网上发几个含糊其词的术语。
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1707630028 (1) 本文发表于《科学画报》2014年第3期(上海科学技术出版社出版)。
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1707630030 (2) 对此感兴趣的读者可参阅拙作《因为星星在那里:科学殿堂的砖与瓦》中的“时间旅行:科学还是幻想?”一文(清华大学出版社2015年6月出版)。
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1707630035 霍金的派对:从科学天地到数码时代 [:1707629767]
1707630036 霍金的派对:从科学天地到数码时代 来自襁褓宇宙的线索(1)
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1707630041 喜欢侦探小说的读者都知道,侦探小说的写法千变万化,有一点是不变的,那就是当侦探们赶到现场时,罪案早已发生过了。研究宇宙起源的科学家们的处境跟侦探们相似,他们赶到现场的时间也晚了,而且晚得很厉害——晚了约138亿年。
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1707630043 因此,留给他们的课题也跟侦探们相似,那就是依据现场残留的线索来复原“罪案”的过程。
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1707630045 1929年,美国天文学家哈勃发现了一条重大线索:附近的星系大都在离我们而去,而且距离越远离开得越快。这条线索支持了科学家们此前就注意过的一种可能性:宇宙在膨胀。
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1707630047 如果宇宙在膨胀,那么越往远古回溯,宇宙就越小,甚至有可能存在某个时刻,能被追认为是宇宙的诞生。在那个时刻,一场大爆炸缔造了宇宙,我们则全都是它飞散的“碎片”。1964年,美国天文学家彭齐亚斯(Arno Penzias)和威尔逊(Robert Wilson)发现的另一条重要线索有力地支持了这种可能性。那就是所谓的“宇宙微波背景辐射”(cosmic microwave background radiation),它的温度约为3K(即约为-270℃),被认为是“大爆炸”的余温。宇宙微波背景辐射不仅确立了被称为“大爆炸”(the Big Bang)的宇宙起源理论的主流地位,而且成为了后续探索的重要领域。
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1707630049 不过,大爆炸理论虽取得了主流地位,却也面临一些棘手的困难,比如某些理论计算预期,宇宙中应充斥着所谓的“磁单极”(magnetic monopole)——一种从未被发现过的粒子。为了解决那些困难,20世纪70年代末80年代初,美国物理学家古斯(Alan Guth)等人提出并发展了一个假设,那就是在大爆炸初期的一个极短的时间内,宇宙经历过一个被称为“暴胀”(inflation)的近乎指数形式的膨胀阶段,这种暴胀不仅可以“稀释”掉磁单极,而且也能解决其他几个困难。
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1707630051 20世纪末21世纪初,宇宙背景探测器(cosmic background explorer,COBE)和威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson microwave anisotropy probe,WMAP)等太空探测器在宇宙微波背景辐射的温度分布中发现了进一步的线索,对包括暴胀理论在内的大爆炸理论提供了支持,并且以空前的精度确定了许多宇宙学参数的数值。
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1707630053 但是,一些其他理论——比如其他引力理论——也在试图解释这些线索。
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1707630055 那些理论的命运会如何呢?科学家们2014年3月发布的一条来自襁褓宇宙的新线索有可能对之作出某种程度的判决。与以前的线索相比,这条新线索与暴胀理论有着更密切的关联,它直接起源于暴胀阶段产生的所谓“原初引力波”(primordial gravitational wave)。原初引力波虽出现在138亿年前,但它能影响宇宙微波背景辐射的光子偏振,产生出一种被称为B模(B-mode)的分布模式,从而在今天依然有可能被间接观测到。为了观测这种B模,科学家们于2006年在南极点附近建立了专门的观测站——BICEP(background imaging of cosmic extragalactic polarization)。自2010年起,该观测站启用了第二代设备——称为BICEP2。之所以要把观测站建在南极点附近,是因为那里的天气较为稳定——尤其是在漫长的“极夜”(polar night)期间,并且因寒冷而干燥,降低了大气中水汽对观测的干扰。在那样的条件下,经过三年的数据积累,外加对许多其他因素的细心排除,科学家们终于得到了这条新线索。
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1707630057 在南极的冰原上仰望苍穹,居然能窥视到襁褓时期的宇宙,这是何等地动人心魄?
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1707630059 这条新线索的重要性体现在多个方面:首先,它不仅是对已存在间接证据的暴胀理论和引力波的再次支持,而且从某种意义上讲,还是量子引力(quantum gravity)的第一个间接证据——因为原初引力波的产生是一种量子引力效应;其次,它为科学家们提供了一个窥视最早期宇宙(最初一亿亿亿亿分之一秒以内)及最高能物理(比目前最大的粒子加速器所能达到的能量还高一万亿倍以上)的重要手段;最后但并非最不重要的,是它有助于排除某些理论,其中包括暴胀理论的某些变种——因为这种B模在很多理论中是不存在或比观测到的小得多的。这方面的一个有趣的例子是,英国物理学家霍金表示,这条新线索的发布意味着他赢得了跟同事的一个赌局,因为那位同事所主张的就是一个不存在B模的理论。
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1707630061 不过,那位同事并未即刻认输,理由是有能力观测B模的欧洲太空署(European Space Agency)的普朗克卫星(Planck satellite)曾于去年发布过数据,依据那些数据的估算却未曾得到幅度相似的B模。这一理由提醒人们注意一个容易因兴奋而忽视的环节:复核。科学研究离不开复核,事实上,就连最能从这条新线索中“受益”的古斯也表示“在未得到不止一组确认之前,没有任何实验能被太认真地看待”。普朗克卫星的数据为什么没有得到幅度相似的B模?是欧洲人“大意失荆州”,还是别有原因?将由复核来确定。复核的途径是多种多样的,除检验已有的数据外,普朗克卫星预计将在几个月内发布新数据;第三代的BICEP正在建设之中;其他一些研究组也在进行类似的观测……他们能否证实这条新线索,是一个令人期待的悬念。
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1707630063 (1) 本文发表于《科学画报》2014年第5期(上海科学技术出版社出版)。
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