我們都是時間旅人：時間機器如何推動科學進展，影響21世紀的人類生活

名人推薦：「原先，我以為這會是一本講時間旅行的書；後來，我才發現自己參與了一場關於時間旅行的時間旅行。原先，我以為時間不過就是某種『不就是那樣』的東西；後來，我才發現時間的定義從渾沌到另一種渾沌、從揣測到另一種揣測、從哲學家的假設到文學家的詩意到科學家的辯證到科幻作家的狂想，至今仍徘徊於真實與虛假爭論不休的陰陽魔界……」我聽見那隻兔子正盯著懷錶喃喃自語，然後一股腦地跳進封閉類時曲線當中。

――難攻博士 中華科幻學會會長／監事

這是融合哲學、文學評論、物理及文化觀察的迷人作品。睿智而簡潔有力，不時試圖...

10 倒轉

在時間的旅途上並無羅盤。我們的方向感只要來到無法畫出地圖的維度裡，就等同迷失在沙漠的旅人。

――英國作家格拉罕．史威福特（Graham Swift，1949-）

如果你有機會搭一次時間機器，你會往哪個方向走？

是未來？還是過去？想要往前還是轉身往後？（「羅絲．泰勒，你告訴我，」超時空博士說：「你想往哪邊走？在時間之中，想要往後還是往前？你來選擇。想選哪個方向？」）你會比較想去一身古裝的歷史時代劇場景，還是超高科技的未來世界？我想應該會分成兩大類，各個陣營裡都有樂觀主義和悲觀主義。疾病是頗需要注意的問題，如果你要去一個對黑人或女性而言特別危險的時代亦是如此。但話又說回來，有些人能在樂透彩券、股市和賽馬場中看見商機，有些人只想重新感受過往美好。許多選擇轉身向後的旅人則是受到悔意驅使――因為過去犯下的錯，或曾錯失機會。

你可能會想知道一下遊戲規則。有安全保障嗎？可以帶任何東西回來嗎？在最後的最後，如果對你來說不只是換換衣服而已，大概可以帶回體悟和記憶。你會是被動的觀察者，還是有能力改變歷史行進的道路？如果你改變歷史，歷史也會改變你嗎？「是歷史讓你成為了你，」二○一六年，德斯特．帕莫（Dexter Palmer）的小說《版本控制》（Version Control），有個坐在扶手椅上的哲學家說了這句話。「如果你透過時間旅行回到過去，就再也沒辦法成為現在的你了。你將會擁有不一樣的歷史，而且會變成另外一個人。」這麼看來，規則似乎不斷在變動。

雖然後來威爾斯不只出版一本世界歷史題材的書籍，而是兩本，但他卻完全沒有興趣將時間旅人往後送。他只是一路向前衝――然後再向前，直到時間的盡頭。但其他作家沒花費太久時間，立刻看到其他可能性。伊迪絲．尼斯比特（Edith Nesbit）是威爾斯的一個英國朋友，也是一位思想前瞻且自由的社會主義者。然而，在她有機會寫作時，她想一探究竟的地方則是過去。她用了一個不會讓性別成為問題的筆名：「E．尼斯比特」（E. Nesbit）。這位作者往往被歸類為童書作家。而在好幾代之後，美國小說家戈爾．維達爾（Gore Vidal）對這個分類提出異議：她書中的主角也許是小孩，但不要被騙了，小孩並非她想像中的讀者。他將她與路易斯．卡羅爾拿來比較：「一如卡羅爾，她有能力刻畫出充滿魔法的世界與倒轉的邏輯，而且完全原創。」他認為她的名氣應該要更大才對。

威爾斯時常前去她和丈夫修伯特．布蘭（Hubert Bland）的家中。他在心中認為她是所謂「喜怒無常的妻子」，在她身邊的則是「八股好辯的頑固丈夫」。他認為修伯特是個騙子，沒有伊迪絲那麼聰慧，撐不起一個家（她用寫作來支撐家計），而且還是個拈花惹草的人：「心中震驚的訪客漸漸明白，這家中大多的孩子並不屬於E．尼斯比特，而是布蘭四處採花後的結果……」E．尼斯比特成為最早探索時間旅行新可能性的幾位英國作家之一。她沒有把時間花在科學理論上，因為她不搞機械，只用魔法。而當威爾斯往前看，她則回顧後方。

她的《護身符的故事》（The Story of the Amulet）是部相當奇妙的作品，寫於一九○六年，故事始於四個孩子――瑟瑞兒、羅伯、安西亞和珍――他們正沒精打采地度過一段漫長的夏日假期。四個孩子跟著老保母一起被留在倫敦，父親人在中國東北的滿州，母親則在非洲的馬德拉。他們被剝奪了自由，但準備要進行一場大冒險。

他們住在布魯姆斯伯里，「恰好位於一個沙坑和一個白土坑中間，」也就是說，他們用走的就能到大英博物館。在世紀交替時期的倫敦，大英博物館是世上絕無僅有的機構，它是一座寶庫，裡頭裝滿英國海上殖民者和海盜從各地奪來的古物。有埃爾金大理石雕塑（Elgin Marbles）――該名稱來自一位從雅典衛城偷走雕塑的蘇格蘭伯爵，也有唯一現存於世的貝武夫原版畫。參觀者可以走進長長的展示走廊，並詳細檢視放在基座上的羅塞塔石碑。這座博物館是通往過去的出入口，透過這扇時間之門，古老的藝術品因時光而磨損的身軀可延伸至現代：來自土耳其士麥那（Smyrna）的青銅頭像、埃及的木乃伊棺木、由沙岩雕成的人面獅身像還長了翅膀、從亞述陵墓洗劫來的飲酒容器以及以失落語言寫成的象形文字祕密。

如果瑟瑞兒、羅伯、安西亞和珍能從這些時代全混在一起的物品學到一些什麼，那麼成年的英國人也可以――過去和現在以詭異的方式交雜糾纏，各個文化跨越世紀鴻溝相互曲解。除了博物館外，當然也有交易過往遺物的店鋪。例如「古玩」和「古董」――這些店大多分布在華多街（Wardour Street）、孟矛斯街（Monmouth Street）、老龐德街（Old Bond Street）和新龐德街（New Bond Street）。這些實際的物體因經歷時間洗禮變得毀損或破舊，它們裝了祖先的瓶中信，渴望告訴我們他們是誰。「古董就是蒙上汙痕的歷史――或說是歷史的殘餘碎片。它們因緣際會逃過了時間的魔爪。」培根這麼說道。一九○○年，倫敦已成為古董交易的世界中心，超越巴黎、羅馬、威尼斯和阿姆斯特丹。尼斯比特的那群孩子走過查令十字路附近的一家古玩店，並在那裡發現一個小小的紅色幸運符，那是閃亮石頭做的護身符。它想要告訴他們一些什麼，那東西上面有著魔力。在他們還來不及注意時，已踏上前往另一個國家，也就是過去的旅程。

但首先，有些聽起來很科學的資訊可以幫助他們理解：

「你沒搞懂嗎？那個東西存在於過去。如果你也在過去，那就可以找得到了。要說到讓你懂實在很難，但時間和空間只是一種思考的形式。」

尼斯比特當然讀過《時間機器》。在故事後段，她的主角的確短暫地探訪了一下未來（利用大英博物館當出入口）。他們發現了某種類型的社會主義烏托邦，到處都乾淨發亮、平安快樂、井然有序……但可能是有點過頭了。而且他們還遇到一個叫威爾斯的孩子，「名字取自那個偉大的改革者呀――你一定聽過他吧？他活在暗黑世紀。」就這麼短暫的一次例外。之後，真正的冒險歷程又將他們帶回過去（為求恭敬，這兩個字一定要加粗）。他們發現自己身在埃及，那裡小孩穿的衣服不值一提，而且工具都是用燧石做成，因為此時沒人知道鐵是什麼。他們去了巴比倫，在皇后的宮殿中見到了她本人――那座宮殿以金銀打造，有一道道的大理石階，還有美麗的噴泉和有著刺繡花紋坐墊的王座。她暫且停下把人丟進監牢的指令，拿出冷飲招待這些時間旅人。「我非常非常想要跟你們聊聊，順便聽聽你們那個偉大國家的一切，以及你們到底怎麼來到這裡的――每一件事我都想聽。但我每天早上必須先主持一下公道。你們說，是不是很無聊呢？」隨後，他們又前往另一座古老大陸亞特蘭提斯：「巨大的陸塊就這麼消失在海中。你可以從柏拉圖作品裡面讀到。」他們發現藍色的大海在陽光下閃閃發亮，尖端白白的浪頭與大理石防波堤相疊，人們騎在巨大又毛茸茸的長毛象上四處走――這些大象跟他們以往在倫敦動物園看到的溫和品種不太一樣。

考古推動了想像文學。尼斯比特起先並不打算發明時間旅行這個次文類，因為她無法預知未來，但總之她是這麼做了。同時間，也是一九○六年，印度裔英國作家吉卜齡（Joseph Rudyard Kipling）出版了一本歷史奇幻小說：《普克山的小精靈》（Puck of Pook’s Hill），裡面有刀劍、有寶物，還有藉著故事魔法穿越時間的小孩。奇幻作家C‧S‧路易斯（C.S. Lewis）還只是愛爾蘭一個普通的小男孩時，讀到了尼斯比特的《護身符的故事》。「它打開了我對古器物的視野――『黑暗的過去，時間的深淵』。」

從這時算起，五十年後便出現了《皮巴弟先生之不可思議大歷史》（Peabody’s Improbable History），這個電視卡通最初是在《鹿兄鼠弟》亮相。皮巴弟先生是一隻能進行時間旅行的米格魯，他和他領養的男孩薛曼乘坐簡易時光機「WABAC」回到吉薩金字塔還在興建的時候，前去拜訪埃及豔后、亞瑟王、尼祿大帝、哥倫布和牛頓（而且就正好在他的蘋果樹底下）。時代錯得亂七八糟，但這種歷史教學超級好玩。後來又出現一部邪典電影，《阿比阿弟的冒險》（Bill and Ted’s Excellent Adventure）。歷史被兩個「連拼字都拼不好的傢伙『重寫』了」。有些穿越來的觀光客只是隨便逛逛，有的則是認真要去研究歷史的。

那些孩子（瑟瑞兒、羅伯、安西亞和珍――以及小男孩薛曼）想回到過去看看那些知名人士的知名事蹟。這些孩子就代表渴望知道過去發生什麼事的我們。當那分渴望只有部分得到滿足，似乎就燃燒得越發猛烈。進步的科技越是能留存、再現我們當下感受的一切，那道將我們與失落過往隔開的未知迷霧就越讓人痛苦。影音具像的過程讓我們知道自己錯失了什麼。在尼斯比特的時代，攝影取代了雕塑和肖像畫，影像被凝結在某一瞬間這件事，本身便散發出某種魔力。在那之後，狗狗皮巴弟先生的角色設定當然是新媒體（也就是電視）的專家。如今，每一個現代歷史學家和傳記作者都有股衝動：要不是現在還做不出真正的時間機器，否則好想把錄影機送回過去啊！送到牛頓的花園、亞瑟王的宮廷之類的……

「我一直對老照片充滿想像。」賽門．莫利（Simon Morley）說。他在紐約的廣告公司工作，是一位素描畫家，同時也是小說《一次又一次》（Time and Again）中的敘事者。那是一九七○年的一本小說（裡頭還配上素描與老照片）。作者傑克．芬利（Jack Finney）先前是紐約的廣告人。主角賽門對於難以觸及的過去有著深刻感觸。那些事物曾經鮮活，現已不存在，彷彿透過寥寥無幾的少數物件與圖像嘲弄著我們。

或許我也不須多做解釋。也許你本來就能理解。我想要說的是那種驚奇的感受。當你注視著奇裝異服和消逝褪色的背景，知道自己看見的東西真的存在過。那道光真的曾從這些已經不在的臉龐和物品映入鏡頭。這些人曾在那裡對鏡頭微笑。你彷彿可以就這麼走進那場景、觸摸到這些人，而且跟他們講話。你好像真的可以進入那棟詭異陳舊的老建築，看見現在絕對見不到的事物――就在那道門裡面。

不只照片。如果你跟賽門一樣多愁善感，就能看見過去的指尖奮力從實存物體的每條裂縫中穿出來。在紐約這種人口密集的老城市，過去就在石裡磚中。之後我們會發現，讓賽門想到時間旅行的古物是一棟住宅大樓――這可不是普通的公寓住家，而是知名的達科塔大樓（Dakota Apartments）――「就像一座迷你小鎮。山形牆、塔樓、三角間塔、塔樓、屋頂尖……幾英畝的斜面貼了石板瓦，裝點著因歲月而發綠的銅，更布滿數不盡的窗戶、老虎窗和內嵌門。窗有方的圓的長方的大的小的寬的窄的――細得就像弓箭手從城堡內射箭的窄孔。」這將是專屬於他的時間門。

《一次又一次》中的概念，就是你不需要機器、魔法，只要靠著一點心靈上的小伎倆，再稍微來點自我催眠，就能穿越到過去。目標人選要是正確，比如像賽門一樣感性，就有能力擺脫記憶、甩開周遭所有過往時光留下的痕跡，就能靠著意志的力量將自己傳送到過去――例如一八八二年。首先，他要讓情緒到位：「世上沒有汽車……沒有飛機、沒有電腦、沒有電視，在那個世界中，這都是不可能的。地表每一本字典裡都沒有『核能』和『電力』兩個詞。你從來沒聽過尼克森或愛因斯坦或聯邦德國首任總理阿登納（Konrad Adenauer）、蘇聯獨裁者史達林（Ио́сиф Виссарио́нович Ста́лин）、西班牙法西斯獨裁者佛朗哥（Francisco Franco）或美國二戰名將巴頓（George Smith Patton、 Jr.）。」

賽門（以及讀者）也先準備好那套我們早就習慣的威爾斯式偽理論，用來反駁常理認為時間旅行不可能的論調。我們再次發現自己對時間原先的認知都錯了。一九七○年當時的行話已經更新，改以權威的愛因斯坦學說為依據。「你對愛因斯坦有多了解？」E．E．登齊格博士問道。該計畫的領導人以博學多聞的紳士形象現身。「愛因斯坦發現的一切都非常重要，但我就直接跳到重點好了：現在，他說我們對於時間的概念完全是大錯特錯。」他如此解釋道：

「我們對過去、現在和未來的概念完全是錯的。我們認為過去『已經過去』，未來『還沒到來』，存在於現在的只是『現在』。因為我們也只能看得到這個。」

「這麼說吧，如果你把我固定在這兒動彈不得，我就只好承認真的是那樣了。」賽門說。

他露出微笑。「當然當然，我也是一樣。這樣想非常合情合理。一如愛因斯坦本人所說。他說，我們就像乘著一艘船，手中卻沒有槳，只能盲目地跟著蜿蜒河水漂流。舉目四望，的確只能看到現在。我們看不見過去，看不見身後的轉彎處與弧度。但那些東西的確存在。」

「他指的是字面上的意思呢，還是――」

好問題。他指的是字面上的意思，還是只創造了一個有效的數學模型？都無所謂，我們的腳步變快了，因為登齊格博士超越了愛因斯坦，發明了一個能夠下船往回走的方法。

讀者將會發現，這本書憑仗的是作者對歷史的盲目喜愛，而且是有特定時間和特定地點的：一八八○年的紐約。《一次又一次》一書有著千迴百轉的情節。有黑函和謀殺，還有穿越時空的三角戀。但你一定能感覺到傑克．芬利真正想表達的是什麼――畢竟他嘔心瀝血地描寫景物――那便是時間的質地。矗立在中央公園、緊密層疊的石板牆，酒紅色的天鵝絨禮服，《紐約太陽晚報》和《法蘭克•萊斯里圖解新聞報》（Frank Leslie’s Illustrated Newspaper），拴馬樁、煤氣噴嘴及馬車燈，頭戴絲質帽的紳士，拎著暖手筒、腳踏扣帶鞋的淑女，數量多得令人嘖嘖稱奇的電纜線，它們被捆成一束束，遮蔽了市中心天空的亮光。「這是最了不起也最有可能發生的冒險。」賽門這麼想，所以你應該可以猜到，芬利也是這樣想的。

我就像一個站在跳水板上的人，而且那個高度是我死也不敢嘗試的高……儘管非常小心，時間也很短暫，但我就要在這個時代生活了。

對於過去的渴望（或情結）稱為懷舊。最初，才剛開始意識到過去與未來等概念時，懷舊（nostalgia）的原意其實是思鄉：「也就是對家的渴望。醫師花費不少時間與精力評估這個被稱為『思鄉病』的疾病」。（約瑟夫．班克斯，一七七○年，《牛津英文字典》）。但一直要到十九世紀末，這個字才與時間扯上關係。但芬利和其他的作者不只是懷舊。他們的手指在歷史的織錦中穿梭，與它過往的鬼魂談話。他們是在復甦亡者。

10 倒轉

在時間的旅途上並無羅盤。我們的方向感只要來到無法畫出地圖的維度裡，就等同迷失在沙漠的旅人。

――英國作家格拉罕．史威福特（Graham Swift，1949-）

如果你有機會搭一次時間機器，你會往哪個方向走？

是未來？還是過去？想要往前還是轉身往後？（「羅絲．泰勒，你告訴我，」超時空博士說：「你想往哪邊走？在時間之中，想要往後還是往前？你來選擇。想選哪個方向？」）你會比較想去一身古裝的歷史時代劇場景，還是超高科技的未來世界？我想應該會分成兩大類，各個陣營裡都有樂觀主義和悲觀主義。疾病是頗需要注意的問題，如...

一些可能有用的旅行資訊

卜宏毅 加拿大圓周理論物理研究所博士後研究員

我們都是時間旅人？我們已經可以時間旅行了嗎？！雖然我們都對哆啦Ａ夢的時光機不陌生，但原來時間旅行與時間機器的這個想法，是在上個世紀英國作家威爾斯（H. G. Wells）的科幻作品中才首次露面。「時間旅行」確實是個引人入勝的概念，光是提到這個名字，每個人心中或許都浮現出自己的故事與畫面，卻又難以道盡：也許是因為我們總不免懷念過去，也許是後悔某些決定，又也許是對充滿未知變數的未來好奇。或多或少，我們也都想像過如果能時間旅行會是什麼樣的場景。當然無數的小說與電影，例如：《風雲人物》（It’s a wonderful life、 1946）、《回到未來》（Back to the future、 1985/1989/1990）、《接觸未來》（Contact、 1997）、《救世主》（The one、 2001）、《蝴蝶效應》（The Butterfly Effect、 2004）、《真愛每一天》（About Time、 2013〕）、《超時空攔截》（Predestination、 2014）、《星際效應》（Interstellar、 2014）也在時間旅行的主題上譜出動人的故事，有些故事甚至能我們更反思當下生活的點滴。這就是時間與時間旅行的魅力，但同時，我們卻也常忘記自己其實就也隨著時間流逝而變化衰老，一直不由自主的在時間中旅行──屬於我們自己的時間旅行。

本書作者葛雷易克用他個人的品味與廣泛探究，綜合歷史哲學、文學、科學、文化等不同面向來探討時間旅行這個主題。從第一章開始，作者以時間旅行的始祖開頭，接著娓娓道來和時間相關的想關想法和概念，包括第四維度，未來學，未來主義（第二章）悖論，黑洞，蛀孔，相對論，同時的相對性，光（第三章），記憶（第四章），自由意志，宿命論，決定論（第五章），熱力學，時間箭頭，熵（第六章），時間之河，量子力學，量子電動力學，薛丁格的貓，多重世界（第七章），佛教，永恆，幻象（第八章），時間膠囊（第九章），蝴蝶效應，多重宇宙（第十章），因果論，封閉類時曲線，時序保護猜想（第十一章），量子引力（第十二章），非自主記憶，精神時間旅行（第十三章），到最後一章（第十四章）作者提到時間是個殺手，時間旅行是躲避死亡的一種手段，並給出活在當下的忠告。書中隨意的輕重分配比較像是作者在飽覽與時間與時間旅行的相關作品與研究後，思緒與心得恣意奔馳的作品──有時是概念的匆匆一瞥以及在不同章節的跳躍出現，有時是突然大量描述引用小說的劇情；作者這樣的安排或許增加了讀者對書中提到的各個領域理解的困難度，但也確實激發讀者對某些從未耳聞的主題或作品有一探究竟的動機。本書像是一次出航，讓不同背景的讀者在不同的章節找到共鳴而流連（讀者可以看看是否你對時間旅行的聯想也被納入書中，而作者又是用什麼樣的角度去描述）。本書或是又更像一個地圖或是一袋種子，讓思緒或好奇在某個午後發芽。

在讀者打開這張地圖上路之前，或許以下的額外的物理旅行資訊會有所幫助：

時間和空間，像是兩個擁有截然不同特性的東西。在日常生活中，我們可以在空間中相對自在的移動，但在時間中我們只能往前。在牛頓的時代，人們認為存在著絕對的時間與空間：他們提供了萬事萬物存在互動的舞台。想像一下，在這樣的絕對時間與空間中，有位在地面上的觀察者Ａ，和相對於Ａ在等速運動的火車裡的另一位觀察者Ｂ。如果Ｂ丟出一個球，那麼Ａ將會看到這顆球的速度是火車相對於Ａ運動的速度加上Ｂ（相對於火車不動）丟球的速度。然而，到了十九世紀，人們漸漸注意到時間和空間並非獨立運作，他們以一種巧妙的方式一起合作，讓即使是相對運動速度接近光速的兩位觀察者（例如在地面上的Ａ，和相對於Ａ在一個接近光速且等速運動的火箭裡的另一位Ｂ），居然量測到的光的速度都是一樣！如果你還記得描述速度概念時我們同時用到了時間與空間的概念（例如：火車的速度是每小時一百公里），意味著時間和空間的建構在不同的座標系統（即是兩位觀察者各自存在的座標系統）並不一樣，使得Ａ與Ｂ能測量到同樣的光的速度！甚至對Ａ來說兩個「同時」發生的事件對Ｂ來說卻並非同時（相對論就是這樣「相對」的概念）。一九○五年愛因斯坦提出的狹義相對論即是描述與規範了時間和空間（還有質量）的相對性。因為時間和空間的共同合作，時間和空間也一併稱為時空（spacetime）：三維空間加一維時間（而不是指把時間當成空間的四維空間描述）。這就是書中隨處可見的第四維度，第一章提到的時空就像是個「塊體（block）」的結構，以及尤其在第四章提到的光和時空的背景故事。

理解時空的故事還在繼續。狹義相對論雖然有了時空的概念，但在狹義相對論所討論的時空，是個處處均勻的「平坦」時空。人們接著發現時空可以彎曲，而且物體在彎曲時空中的表現，就等同於重力對物體的影響。同時，物體本身的存在也造成了時空的彎曲。一九一五年愛因斯坦提出的廣義相對論即是描述上述的時空彎曲與能量（與質量）的關係。而黑洞（在廣義相對論中被理解成一種時空結構）附近的奇怪性質是最經典的一個例子：黑洞的內部被定義成是光都無法往外逃出的區域，而在黑洞外部，空間在黑洞附近會沿著半徑方向被拉長，而越靠近黑洞時間流逝的越快，而且光線還會被彎曲（黑洞內部的時空結構則又更奇怪了）。因此，的確可能利用時間流逝速率的差別來做時間旅行。如果太空船有機會靠近黑洞，待一陣子再離開的話，太空船裡的人經歷的時間會比沒有靠近黑洞的人要慢許多，就等於是到達了那些沒有靠近黑洞的人的未來（電影《星際效應》也有這樣的劇情）。書中的第三章與第十一章簡短的提到了這樣的想法。在提出廣義相對論之後約一百年的今天，我們開車導航所仰賴的全球定位系統（Global Positioning System，其原理是接收在高空至少四個人造衛星送出的訊號再根據時間差來計算在地表上的位置），就必須要考慮在地表的時間流逝比在人造衛星所在高空的時間流逝要慢的相對論效應（就像是在黑洞附近一樣，只是效應要小許多：GPS需要考慮到10-9 秒的時間修正），才能做到精準的定位，這些在書中的第二章也提到。

探索廣義相對論所允許與預測的時空結構讓人意外連連。時空不但可以彎曲，還可以旋轉，誕生，甚至有些時空能允許觀察者在不超過光速的情況下，在時空中不停的「旅行」，最後卻能回到當初出發的時空點（這樣的奇怪宇宙由第十一章提到的哥德爾〔Kurt Godel〕 所發現）。這樣的時空旅行在時空中呈現一個閉合的曲線，也就是在十一章提到的封閉類時曲線（closed timelike curve；這裡的「類時」〔timelike〕指的是旅行過程中從時空的每一點到下一點都在光速的限制內）。這樣的理論允許的時空雖然吸引人，但我們的宇宙似乎沒有這樣的特性。另外，根據廣義相對論，時空也允許可能形成一種蛀孔（wormhole）的結構（在第三章與第十一章提到），而在時空中的兩個地方建立起捷徑。讀者不妨把時空想成蘋果表面，而蛀孔就像是在蘋果上蛀的一個洞。蛀孔的時空結構並不穩定，無法穩定存在到真的有生物可以穿越過去。因此我們特別稱呼可以穿越過去的蛀孔稱為可穿越蛀孔。想像某個先進文明可以自由控制著蛀孔兩端的入口，將一端放在黑洞附近，另外一端放在遠處，根據洞口兩端的時間流逝的不同（之前提過的相對論效應），經過一段時間後，就可以建立起一個洞口兩端連接起過了過去與未來的時間機器。

然而，假如時間機器與時間旅行真的能實現，那又會如何？雖然到達未來的時間旅行在因果關係上比較沒有問題，但如果是回到過去，就會出現一些讓人頭疼的問題。當歷史已經確定，我們有可能回到過去改變歷史嗎？第三章與第十一章提到的祖父悖論，就是時間旅行中經典的問題：如果回到過去殺害自己的祖父（甚至是殺害自己），你還會存在嗎？的確有些物理學家認真探討過這種問題，大致上有兩種觀點：第一種是無論你怎麼嘗試，絕對無法成功，甚至你回到過去的所作所為就是造成你出發前的歷史。在這種情況下，歷史只有一個，而且因果律被保存下來。這就是時序保護猜想（第十一章）。雖然這樣解決了時間旅行中因果矛盾的問題，但又衍伸出另一個問題：如果回到過去的我們沒有辦法做出或完成某些決定，那麼自由意志在哪裡（第五章）？另一種觀點，是你真的有可能成功殺害過去的自己。這種情況下，自由意志被保存下來，卻又產生了因果矛盾。其中一個解套的方法，就是允許有另一個歷史，但是不同的歷史卻各自存在於不同的世界中。這樣的想法源自於下面要提到的量子力學所提供的另一種觀點。

時間再拉回十九世紀，當相對論為時間與空間帶來新的生命時，人們對分子尺度以下的微觀世界的認識也從發現光量子（光的能量不是連續的，而是一個個可以分開數的「光子」；這樣非連續的本質稱為「量子」）開始而誕生的量子力學而徹底改變。量子力學描述的微觀世界是個充滿魔法的世界：系統的狀態只能允許呈現不連續的物理特性，粒子可以穿牆，粒子也能呈現波的性質，而且對粒子的位置測量的越精確，就越不能確定其運動狀態。在量子的世界中，粒子性質在被測量前呈現隨時間演化的機率分布，直到測量時粒子性質才被確定下來。人們雖然找到描述量子世界中機率隨時間演化的數學描述，卻對這些描述產生不同的理解與詮釋（儘管這些理解不影響數學公式的運作以及對實驗的預測）。其中一種觀點是沒有被觀測到的結果，其實在另一個世界中被觀測到，而那個世界和我們這個世界彼此各自獨立。

在相對論與量子力學在各自的領域獲得空前成功的同時，狹義相對論與量子力學結合成了一個新的分支，稱為量子場論。量子場論中最先被推導出來的部分是（第六章提到的）描述電磁作用的量子電動力學。量子場論適當地描述了基本粒子與它們之間交互作用，唯獨重力還未能包含在這個大架構之下。時至今日，物理學家還在努力朝這個方向前進，希望由一個更廣泛的理論來概括廣義相對論和量子力學。這個企圖將重力量子化的理論稱做量子引力。合併量子力學和廣義相對論是一個艱難的工作，甚至物理學家們對考慮量子力學後的黑洞表面（廣義相對論中最經典的時空結構之一）的本質，至今過了四十多年還是各有看法，懸而未解。無論如何，量子引力將能回答諸如「時空在極小的尺度下是否是不連續？怎麼不連續？」的艱難問題，並帶給我們對時空更加深刻的理解。在發展量子引力理論的過程中，對於時間空間的維度有了新的猜測，時空也許不只是相對論中所考慮的四維，而有更多的維度（十維甚至更多！）。這些可能存在的高維度世界也許共存著我們宇宙之外的平行宇宙（parallel universe），在某些狀況下這些平行宇宙也可能互相影響。這些概念與十二章提到平行宇宙的分類其中幾種相關聯（多重宇宙也是平行宇宙的分類之一）。這些「隱藏」的維度是否真的存在或者只是數學上的概念，是物理學界的大哉問。無論如何，在葛雷易克的穿針引線下，讀者將會在一路上隱隱約約看見這些風景。

最後，我們再來認識一個和時間有關的物理領域：熱力學。熱力學是探討溫度（能量的一種形式）、系統與環境的能量轉移的一門科學，從八○年代開始，為了增加蒸汽機效能的了解而發展。在熱力學中有些過程一旦發生是無法回到之前狀態的（例如將一杯水倒入大海中），稱為不可逆過程。了解不可逆過程的一種看法是觀察系統的微觀狀態的統計性質──在各種可能的微觀系統組合中，系統的狀態會趨於最可能出現的狀態。不同的系統狀態根據不同微觀系統組合的可能程度，擁有不同的「熵」值。熱力學中的其中一個定律就是，系統的熵值只會保持不變或是變得越大。後者的陳述描述了不可逆過程，也讓時間有了一個能分辨的方向。就像第六章裡提到的，這讓時間旅行的討論變得更加複雜。

「時間」，我們對它為何那麼熟悉又陌生的可能原因之一是，它有太多的名字：很久很久以前、小時候、當初年輕時、長大後、下一世代、未來……。另一個原因，是它也有太多的身分：時間是金錢、是沉澱、是養分、是變化、是河、是箭頭，也是通往永恆的起點（也許是終點）。書中的最後一章，是我最有共鳴的章節。面對永遠，也許在我們的時間旅行中，都有過這樣的時刻：

Millions long for immortality who don't know what to do with themselves on a rainy Sunday afternoon.（人們渴望永生，卻又不知道在下雨的週日午後要做什麼。）

──英國小說家蘇珊‧艾耳茲（Susan Ertz）

你最喜歡書中的哪個章節？如果你可以時間旅行，你想要做什麼呢？

一些可能有用的旅行資訊

卜宏毅 加拿大圓周理論物理研究所博士後研究員

我們都是時間旅人？我們已經可以時間旅行了嗎？！雖然我們都對哆啦Ａ夢的時光機不陌生，但原來時間旅行與時間機器的這個想法，是在上個世紀英國作家威爾斯（H. G. Wells）的科幻作品中才首次露面。「時間旅行」確實是個引人入勝的概念，光是提到這個名字，每個人心中或許都浮現出自己的故事與畫面，卻又難以道盡：也許是因為我們總不免懷念過去，也許是後悔某些決定，又也許是對充滿未知變數的未來好奇。或多或少，我們也都想像過如果能時間旅行會是什麼樣的場景。...

導讀 一些可能有用的旅行資訊 卜宏毅
1機器
2世紀末
3哲學家與廉價雜誌
4古老的光芒
5用你的鞋帶
6光陰似箭
7河流，小徑，迷宮
8永恆
9被埋藏的時間
10倒轉
11悖論
12時間是什麼？
13我們唯一的船
14當下

致謝
資料來源與延伸閱讀
圖片版權聲明

導讀 一些可能有用的旅行資訊 卜宏毅
1機器
2世紀末
3哲學家與廉價雜誌
4古老的光芒
5用你的鞋帶
6光陰似箭
7河流，小徑，迷宮
8永恆
9被埋藏的時間
10倒轉
11悖論
12時間是什麼？
13我們唯一的船
14當下

致謝
資料來源與延伸閱讀
圖片版權聲明