時光旅人
 
作者: 馬雷特, 韓德森 
系列: 科學文化
書城編號: 22558093

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出版社: 天下文化
出版日期: 2021/08/13
頁數: 312
ISBN: 4713510942734

商品簡介


有些人的夢想很小,只要能出國度假,或擁有自己的房子,就心滿意足了,
有些人的夢想比較大,他們想當國家領導人,或創一番大事業,
但沒有人的夢想會比馬雷特還大,他要建造一部時光機,回到過去……

一個沈默的小男孩從十歲起,就懷抱著一個夢:他要建造一部時光機器,搭乘它回到爸爸猝死之前,提醒爸爸要注意健康,並且說一句從來沒能親口對父親說的話:爸爸,我愛您。

小男孩馬雷特本來有個幸福的家庭,勤奮愛家的爸爸是他的天,爸爸會陪他讀書,教他這世界上所有的事情,但就在慶祝完結婚十一週年的當晚,爸爸毫無預警的撒手人寰。

爸爸不在了,小男孩很憂鬱,總是逃學、躲到家裡的地下室發呆,那是爸爸遺留下來的工具間。小男孩自暴自棄,絕望的思念爸爸,偶然讀了威爾斯的小說《時光機器》和愛因斯坦的相對論,便立下志願,要實現時光旅行的夢想。

從科幻小說催生的夢想,是個可能會遭受訕笑的祕密,小男孩馬雷特懷著這不能說的祕密,走過坎坷成長路,終於成為物理教授馬雷特,有能力把畢生的夢想,以科學理論落實:他正著手打造全世界第一部理論上最可行的時光機器。

作者

馬雷特

任教於康乃狄克大學的理論物理學家,一九七三年拿到博士學位時,是美國第七十九位黑人物理博士。他在重要的物理學期刊上,發表了許多論文,討論時光旅行的可能性;報章雜誌與電視如《華爾街日報》、《滾石》、《村聲》、《新科學家》、CNN、BBC、Discovery 也爭相報導他的時光旅行理論。目前他正在籌建全世界第一部理論上最可行的時光機器。

韓德森

獨自及與人合著超過二十本書,其中包括了紐約時報暢銷書排行榜第一名的And the Sea Will Tell。他目前在史丹福大學教授寫作。


譯者簡介
陳可崗

台大物理系畢業,美國普度大學物理博士,主修實驗固態物理。曾任教於清華大學,後移居美國,任職電子工程師。工餘及退休後,輒常撰寫科學新知投刊於海外華文報紙,有〈量子電腦的發展〉、〈火星上生物之謎〉、〈大陸生態環境破壞的事實〉。譯作有《十月的天空》、《觀念物理IV:聲學.光學》、《觀念物理V:電磁學.核物理》、《牛頓(上)-最後的巫師》、《牛頓(下)-科學第一人》、《數學妖法》、《阿基米德幹了什麼好事!》、《質數魔力(上)-橫跨兩世紀的狂熱》、《質數魔力(下)-百萬美元大挑戰》、《居禮們:一個傳奇的家族》、《時光旅人》。

目錄

前言
在二○○二年第三屆國際相對論性動力學雙年會中,
我懷著忐忑不安的心,終於要公布多年來秘密研究的成果,
對著五十位頂尖的物理學家,
報告我的「時光旅行」理論。

第一章 父親猝死
夜裡我被奇怪的聲音吵醒,為什麼媽媽在哭,為什麼家裡有警察,
爸爸呢?爸爸在哪裡?
昨晚爸媽不是才剛剛慶祝過結婚十一週年,
為什麼現在爸爸在房間裡一動也不動呢?

第二章 我的祕密使命
爸爸走了,我做什麼事都不對勁了,我不想上學,不想交朋友,
我要躲起來,躲在有爸爸的回憶裡。
《時光機器》這本書說,搞科學的人知道在時光中穿梭的秘密,
好!我要學科學,我要回去告訴爸爸,要好好照顧自己,不讓那晚可怕的悲劇發生。

第三章 愛因斯坦與我
閱讀讓我逃避現實,也讓我找到夢想,
我從書上發現,愛因斯坦專門研究時間的性質,
我想,要打造時光機器,
可得好好瞭解愛因斯坦是怎麼說的才行。

第四章 踩著我父親的腳印
爸爸是電子技術人員,什麼都修得好,
我要以爸爸為榜樣,成為電機工程師,才可能打造出時光機器。
我傾全力學電子學,爸爸過世後我從沒這麼認真過,
有了這個學習經驗,接著我在學代數時,竟然發現自己輕易就能吸收,拿到全班第一。

第五章 往夢想的方向前進
因為經濟問題,我沒辦法直接進大學讀書,我要像爸爸一樣,先入伍從軍,
期滿之後藉由退伍軍人的助學金進入大學,
我像愛因斯坦一樣堅信,
如果一個人堅定不移,發揮天賦才能,全世界將會以他為中心。

第六章 一個物理學家的養成
我一退伍就進入了賓州州立大學物理系,
我不僅要學科學,也要學哲學。
我深深相信哲學可以解答我那無窮無盡,關於時間本質的問題。
一九七三年我取得博士學位時,是全美第七十九位黑人物理博士。

第七章 初識雷射
由於經濟不景氣,我沒有辦法在學界找到教職,只好到工業界試試,
我的第一項任務就是雷射鑽孔洞的實驗,雷射的發展也跟愛因斯坦大有關係。
任務完成了,我發現我還是喜歡學術研究,
我寧願賺少一點,也要繼續研究與時間有關的相對論。

第八章 尋找我的學術家園
科學界早在一九七○年代,就把時光旅行判定為不可能,沒人當它是嚴肅的課題,一九七五年我開始在康乃狄克大學任教後,研究的題目是對稱與重力場,
在爭取到終生教職及正教授職位,確保財務安全和學術地位前,我不能正大光明研究時光旅行。

第九章 我的宇宙擴張中
就像夢想成真一樣,我不僅在大學裡擔任物理教授,
還有機會教授愛因斯坦的廣義相對論!
我找到一個興致勃勃的華裔研究生,跟我一起研究跟時間有關的黑洞理論,
表面我要研究時間如何被重力影響,實際上我在想辦法製造時光機器。

第十章 深入黑洞
「回到未來」、「似曾相識」這些電影講的,都是在時間中穿梭的時光旅行,
但我自己的時光旅行什麼時候才能開始?
我終於在一九八○年代,和高足克莉絲汀,
以谷史的宇宙暴脹論研究霍金的蒸發黑洞,並為時光旅行找到新理論。

第十一章 回頭是岸
爸爸是我兒時的陽光,爸爸離開了以後,我的世界從此是陰天。
我一生的努力都是為了再見到他,但我真的辦得到嗎?
我陷入憂鬱,甚至賠掉婚姻。幸好愛情與友情把我拉了回來,
人生苦短,我沒有時間蹉跎,我要繼續努力往前。

第十二章 科技的甜美
我終於能公開對科學家同儕講述我的理論了,
二○○一年五月《新科學家》期刊以我的研究為封面,
內文說我找到了製作時光機器的實際途徑,並保證我不是瘋子,
物理定律並不禁止時光旅行……。現在我真的要製造時光機器了。

第十三章 製造時光機器
我為時光機器的核心應用機制,申請了專利,
用二十八萬六千美元的經費,展開製造時光機器的計畫。
如果我的實驗證實了循環光束時光機器的概念,那也就是宣告:
時光旅行的時代,即將展開。

第十四章 時光旅行的弔詭
我從計算推得,返回過去的時光旅行,最早只能回到第一部時光機器啟動的那一刻,
也終於告訴了母親我的夢想:我要打造一部時光機器回去見爸爸。
媽媽沒注意我說的技術問題,她只是看著我,眼裡滿含著淚說:
「從你身上,我已經再看到你爸爸了,」我抱著媽媽,淚流了下來。

夢想‧時光旅行
附注
中英文檢索

序/導讀

前言
二○○二年六月二十五日於首都華盛頓

首都華盛頓的夏季悶熱得可怕。那天,又是一個炎熱潮濕的天氣,我來到市區內霍華德大學熙攘的校園,走進一間大型的視聽教室。教室裡有空調,階梯型的座位從講壇前一排排向上延伸,如同戲院般形成圓弧式的席位。我將要在這裡發表我一生中最重要的演講。

我從十一歲開始,就祕密懷著一個私人的夢想,只對幾個親近的人說過。我是康乃狄克大學的物理教授,長時間以來,由於害怕會自毀事業前程,一直不敢向同仁透露我個人的夢想,直到最近才開始向外公開,希望將人們最鍾愛的科學幻想轉變成科學事實。倘若我早就讓人知道這個夢想,恐怕就得不到現已擁有的教授終身聘約了。

時間到了,我馬上就要對約五十位世界頂尖的物理學家談話,他們聚集在這個「第三屆國際相對論性動力學雙年會」中,聽我詳細說明我的研究計畫,這個計畫終將實現我畢生的目標。如果我只是告訴他們,我深信本世紀將是「時光旅行」的世紀,猶如二十世紀是太空旅行的世紀一般,那是不夠的。不 行,這群聽眾要的是真憑實據。

我的研究工作在過去一年漸漸為人知曉,這無疑是我受邀來這兒,向這個受尊敬的團體發表論文的原因。這個團體的宗旨是「促進與粒子物理、場論的古典理論及量子相對論性動力學有關的研究計畫,做播種及收成」。然而,雖然我的研究已在各式各樣的出版物上廣受報導,包括《新科學家》、《村聲》、《波士頓環球報》、《華爾街日報》、《滾石雜誌》、甚至莫斯科的《真理報》等等。但那些報導對這個聚會的人而言,根本算不了什麼,甚至還可能令他們皺起眉頭呢。

高坐在階梯座位上,向下對我盯著看的聽眾,有幾位是我們相對論物理學領域中最重型的打擊手,像是:狄維特,他是德州大學奧斯汀分校相對論中心主任,也是早期量子重力理論的創立人之一;喬治亞理工學院的芬克斯坦,他也有許多重要的貢獻,其中包括以小說的方式說明黑洞理論;以及霍維茲,他是以色列特拉維夫大學的教授,很有影響力,主持過上屆的大會,也在相對論性量子力學方面有許多重大貢獻。

雖然我的研究工作確實以愛因斯坦的廣義相對論為基礎(這堅實的地基讓所有物理學家可以站得住腳),但所提出的結論則是可以議論的。這群聽眾期待看到方程式與結論,這些方程式與結論讓我深信我已經在理論上有所突破,可以設計出第一部可用的「時光機器」。

過去幾個星期,我為了妥善準備,每天花費十二至十五小時在計算上,我把數據弄到投影片上,打算在報告時投影出來。如果我的數學沒有搞對,這群專家會立刻指出,過程也不會太客氣。如果我在計算上出錯了,並且逸出方向,我會立即被打斷,當面受到批評:「教授,你的方程式錯了!」而不是用客套的建議式用語。這裡是物理學的世界,畢竟我們是物理學家,不是心理治療師。

我排在上午十點鐘上台講話,非常糟糕的是,我在次序表上發現狄維特教授排在我的前面,發表他的論文〈量子力學的艾弗雷特詮釋〉,內容是討論宇宙是多重世界或平行世界的。我必須緊隨這樣一位世界知名的學術明星之後上講壇,讓我體驗到當年洋基隊中,在貝比‧魯斯之後上場打擊的選手,心中的感受。

聽到狄維特教授一開始就說,一個演說者只需要用六張投影片來討論他的見解時,我立刻就知道我遇到麻煩了。當然,他帶上台的投影片正好是六張。我難過得低頭看看我那個鼓起的講義夾,裡頭擠壓著二十六張投影片。狄維特教授接著說,他經常告訴他的研究生,不必把你對一個題目的全部所知都向聽眾說明。我開始告訴自己要「撐」下去。

狄維特教授是理論物理學的先鋒及權威,於一九五○年獲得哈佛大學的博士學位。他高瘦且活力充沛,曾經到過喜馬拉雅及非洲徒步旅行,第二次世界大戰期間還是個飛行員,參與作戰,戰後在著名的普林斯頓高等研究院做研究,恰好是愛因斯坦在那兒定居及做學術研究的時候。

狄維特教授的同仁常用「優雅」二字來形容他在物理學中使用數學的風格,這絕對是讚美。他作品的優雅,顯現在物理論述的自然流暢上,而他的方程式悅目的對稱,更是美麗。我當研究生的時候就學到,在物理學中呈現出優雅與美麗,幾乎和構思是否正確同等重要。狄維特教授的演說提及量子力學最奇異的申論之一:平行世界有可能存在。時光旅行能否成真,這論述扮演很重要的角色,因此我全神貫注仔細傾聽。

量子力學是討論能量突然改變的力學,換句話說,能量不是連續增加或減少,而是只在達到合適的數量時才開始變化。一九一三年,常受尊稱為「量子力學之父」的丹麥物理學家波耳提出,在氫原子中,電子環繞質子旋轉的軌道,只在增加或減少某一定量的能量(不可多也不可少)時才會改變,這個固定的能量稱為量子,又叫做不連續性能量。

一九五七年間,物理學家艾弗雷特才剛從普林斯頓大學畢業,他首先把量子力學應用到整個宇宙學上,從而得到他的多重世界(又稱平行世界)的量子力學詮釋。

簡言之,量子力學所見到的世界是機率的世界。在我們日常生活的世界中,當棒球投手投出球,我們可以精確描述出,球在哪裡及如何飛行。在量子力學的世界裡,我們只能說下一步可能發生什麼,因為我們無法確切知道物體到底將做些什麼。

艾弗雷特把量子力學應用到全宇宙上,他發現每逢一樁事件的結果有可能不止一個的時候,宇宙便有分裂的潛勢。舉例而言,假使午餐時你要從乳酪漢堡與鮪魚三明治中二選一,據艾弗雷特的說法,在你決定的瞬間,這宇宙即分裂為二。其中之一是你在選擇吃乳酪漢堡的那個宇宙,同等真實的另一個宇宙是你選擇吃鮪魚三明治的宇宙。這些新的宇宙是平行而分離的,在享受乳酪漢堡的宇宙中的那個你,並不知道在吃鮪魚三明治的分離宇宙中的另一個你。雖然平行宇宙的想法聽來難以置信,但它完全符合量子力學已證明的諸多理論。

我和在座的每一個人一樣,對於艾弗雷特的平行宇宙理論相當熟悉,也曾多次舉乳酪漢堡與鮪魚三明治的例子,向一般聽眾闡釋該理論。然而,當狄維特教授使用如「宇宙的波函數」這樣的觀念來討論時,我依然受他熟練而高超的技巧所吸引。狄維特教授的演講結束後,輪到我走上講壇,我沒忘記他剛剛宣布過,一個演說者需要的投影片不超過六張,而且演說者不必向聽眾說明對講題的全部所知,我決定正面對付這個狀況。「只是讓你們曉得一下,我的投影片沒超過六十張。而且當我發覺狄維特教授在座時,感覺猶如回到了研究所時代,必須把我對這題目所知的每個細節都向他報告。」

狄維特教授及全體聽眾都笑起來,我趁機大大吸了一口氣。

我以回溯愛因斯坦廣義相對論的幾個要點起頭,對在座的相對論物理學家演說,這無異於向天使講道。接下來,我以愛因斯坦的理論為基礎,描述我自己的理論,用投影片顯示圖片、方程式及結論。我的結論是,看來我們能以全新的方法操控空間與時間,這將使回到過去的旅行成為可能。

一陣滿足的思潮向我襲來──我和我的夢已走過漫漫長路。

然後,我覺察前面上方的座位傳來鉛筆在紙上劃過的沙沙聲,我敬重的同仁們正忙著匆匆記下我的演算。

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