霍金:宇宙的命運,取決於暗能量如何作用

文 / 一流人      2017-12-29
霍金:宇宙的命運,取決於暗能量如何作用


在我心中,我是自由的

二○一○年十一月,霍金和我第一次針對本書的構想交換意見,當時他吩咐我,一定要把他關於永恆暴脹的最新觀點,還有他推想可以用來協助驗證的觀測做法都寫進去。這些內容你在本書第十九章已經讀到。他的第二點要求是,別忘了提到他的最新電視系列,預定二○一一年年初在英國播出。那是一組紀錄片,共含三集,在英國稱為《霍金的宇宙》(沿用先前另一系列的名稱),在美國則稱為《霍金陪你漫遊宇宙》(Into the Universe with Stephen Hawking)。

霍金再度邀我們隨他冒險穿梭時空,不過這次不是在講堂或他的辦公室,而是岡維爾與凱斯學院的大會堂。長條木桌已經推到牆邊角落,霍金坐著輪椅獨自待在鑲有木質高雅飾板的會堂裡面。牆上可見他的肖像,連同學院其他出色人物的肖像比肩陳列。他以熟悉的聲音開始:「哈囉!我叫做史蒂芬.霍金,是物理學家、宇宙學家,也是夢想家。儘管我不能動,還必須靠電腦才能講話,不過在我心中,我是自由的。」當我們隨他迢迢航向宇宙,穿越時間和空間,那段敘述也完全應驗,我們遇上他知道確實存在,或有充分理由相信該在那裡出現的奇景,還深入他想像,認為我們有可能發現的景象和事物。在這部波瀾壯闊的三聯篇影片當中,霍金和負責最先進電腦動畫與天文攝影的製片人員,成功的讓觀眾認清驚悚事實,體悟廣袤的距離和數不盡的星系:空間和時間令人瞠目結舌的不可思議浩瀚廣度。

霍金並沒有親自擔任這個系列的旁白,而是在前言結束之前,片中聲音就天衣無縫的換上先前在《霍金》片中飾演年輕霍金的康柏拜區的聲音。霍金的聲音和凱斯大會堂的景象偶爾會重現幾秒鐘,目的在提醒觀眾,實際上是誰在講述那段故事。

動畫組和霍金為三部曲第一集發明奇妙的外星生物,有些出現在他的辦公室,但馬上會被他用火箭發射器擊落:別理會最高指導原則。儘管霍金堅稱,在我們所處宇宙探尋生命的最佳地點就是我們的老家(已知存有生命的唯一處所),不過他依然引領我們遠遠脫離地球、太陽系和銀河系。他說,宇宙間可能存有怪得讓我們認不出是生命的生命。我們打顫著聽他說明:「主要不在於他們長什麼模樣,重點在於他們能做什麼。」好比搭乘大批先進科技的太空船抵達,不到幾秒鐘就用鏡子把太陽圍起來,劫掠所有能量,然後就聚集能量製造出一個蟲洞。沒錯,不論霍金的最新論述對蟲洞提出多麼令人沮喪的見解,但一涉及蟲洞,他依然立刻重新加入賽局。非常先進的文明確實有可能製出蟲洞。這個說法是不是極不可能成真?大概吧,不過霍金在尾聲時提醒,我們已經從節目的前半段學到一個教訓,那就是連我們自己都很不可能出現在這顆地球上:「只需看看我們自己就能知道,極端不可能的事情仍有機會成真,也確實接連不斷出現。」

三部曲之二〈時光旅行〉(Time Travel)片中,霍金坦承自己對時間著迷。他特別希望知道:「我們這整個宇宙故事如何終結。」這個部分是綜論時光旅行可能性的精心傑作。穿越空間和時間的纖小蟲洞不斷生滅,把分離的空間和分離的時間串連起來。可不可能逮到一個,放大億兆倍,把它當成時光機來使用?可不可能以這種做法或其他方式回到過去?霍金印了一張邀請函,製作一些副本,他希望能存留好幾千年,上面畫了香檳和看來很好吃的食物,還掛了一幅「歡迎!未來時光訪客接待處」標語。他的邀請函提供所有必要資訊和座標,可以循線找到他,共享這場盛宴。但是,沒有賓客蒞臨。

由於沒有人回應他的邀請,加上其他若干因素,好比某種支配全宇宙的基本法則,導致後果先於起因、無解悖論,還有在所難免的輻射,在你有機會使用蟲洞之前就先把它摧毀了。於是霍金總結認定,我們沒辦法回到過去。不過我們可以前往未來,而且不必靠蟲洞。愛因斯坦明白,各地時間並不是全都以相等速率流逝,如今已經清楚證實他的看法正確無誤。物質會拉扯時間讓它減緩下來,這也就表示,大質量物體可以當成一種時光機。在一顆超大質量黑洞的事件視界附近航行的太空船,只要飛航技術和速度都高到不致於墜入,就能在時間中大幅向前躍進。在黑洞約待五年(你自己的時間)之後,你就會發現在地球上已經過了十年。以近光速旅行的作用也大體相同,不過讓前往未來得以加速進行的時間減速作用,卻也讓我們不可能以光速或超光速旅行。以近光速移行的旅客(搭乘一種經巧妙構思,每秒必須環繞地球七周的火車)只需在本身時間度過一週,回來時就會發現世界已經進展了一百年。

三部曲之三是本系列節目的高潮。首先,霍金帶觀眾前往早期宇宙觀測大霹靂。他承認那裡一片漆黑,因為光還沒有生成,所以看不到它。空間也還沒有生成。這起事件並沒有「外面」,沒辦法從外面看它,那時只有「裡面」。我們行經暴脹時期,目睹物質和反物質相互湮滅,宇宙的整個未來,完全寄託於物質比反物質稍微多了些許,接著還得知重力會一再發威,產生浩瀚深遠影響,創造出我們所知的宇宙。觀眾會見到畫面生動展現惠勒的民主,以一批球珠軸承從凱斯大會堂門口滾入。這時動畫會演出它們彼此相隔等距,構成一種僵局,而且始終沒有退讓並生成我們的宇宙。然而只要從那種完美模式取走幾顆軸承,這裡一顆,那裡一顆,重力就有個著力點。這又是個例證,霍金指出,顯示不完美是我們所處宇宙的絕對要件。最後終於來到我們所知的宇宙,接著又繼續前行。霍金帶領觀眾進入未來,而且他真是個出色的未來學家。他口若懸河的呼籲移居其他行星,他對地球前景的識見令人憂心。他不改年輕時期的看法,對核武危害依然深表關切,他表示:「我們很聰明,可以設計出那種東西,不過我不確定我們是不是足夠聰明,不會去用它們。」此外,另有些可能性還比核武更可能引發惡夢。他不諱言,我們在宇宙中尋找另一處家園,會遇上種種艱難險阻。

有關我們整個宇宙的故事,如何終結的問題又怎麼說?他告訴我們:「宇宙的命運,取決於暗能量如何作用。」是不是愈來愈多?它會不會繼續把空間向外推開並驅動膨脹?所有的粒子是否到最後就會分隔得十分遙遠,導致萬事萬象都不再發生?或者說不定暗能量的力量會削減,重力又把萬物拉到一起並促成大崩墜?我們不知道。那種結局離我們還非常遙遠。霍金說,有一次前往日本時,有人請他別提宇宙的命運,以免擾亂股市,不過他認為現在出清股票為時過早。關於在那個非常悠遠時點的生存之道,霍金的建議是找出如何前往另一處宇宙。我們大約有三百億年時間來想出解決辦法。

在《霍金陪你漫遊宇宙》片中,霍金決定不直接詆毀上帝信仰。節目接連播出令人震撼的宇宙史轉捩點,處處都那麼容易出錯,但又以宏偉、優雅的奇妙巧思,鋪天蓋地向我們襲來,隨後他以自己的聲音說明:「或許科學已經披露,有某種更高權威正在發揮作用,制定自然定律,好讓我們的宇宙和我們都能生存。那麼是不是有個偉大的設計師,為我們安排所有好運呢?在我看來,不見得有。」他接著談到人本原理,和存有許多不同宇宙的可能性。他的目的是要道出我們知道的、我們臆測的,還有他抱持的意見,接著還要讓他的觀眾像他一樣,對宇宙充滿興奮、敬畏並感到好奇。從這裡開始,我們就得靠自己了。他還提出違背《偉大的設計》副標題所稱,我們知道最終解答的說法。他在紀錄片末尾段落表示:「有一天,我們或許能夠解答那個最終謎團發現……宇宙到底為什麼生成。」《霍金陪你漫遊宇宙》不但讓我們對宇宙深感敬畏,也讓我們目瞪口呆,我們這群被造物,竟然有辦法發現、了解這麼驚人的豐富知識。不過問題依然存在。《時間簡史》影片導演莫里斯曾經說,每次他拍片都給自己設定一個挑戰:「擷取情境真相又不冒犯個中謎團。」霍金成功克服那項挑戰。

這部氣勢磅礡,配樂宏偉的三部曲,或許已經貼近莫里斯當初在《時間簡史》影片中沒有實現的夢想。霍金原先就希望能拍出這樣的影片,不過電腦動畫在二十五年來已經有長足進展,而夢想指望也呈指數增長。

本文節錄自:《時空旅行的夢想家:史蒂芬.霍金【2017年全新增訂版】》一書,吉蒂.弗格森(Kitty Ferguson)著,蔡承志譯,時報文化出版。

圖片來源:pixabay

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