周以的眼神不自觉地躲闪,“真真?是您女儿吗?哈哈,不认识,要是认识您女儿的话,我早就应该见过您了。”
“周以第一次见您,有点儿紧张,他早就知道您,”我抢过话茬,对老陈解释道,“虽然他不是研究科学的,但是也挺崇拜新的理论和技术什么的。”
周以转过头来一脸迷惑地看着我。
“噢,小周也对物理学感兴趣?”老陈喘了口气停顿了一下,看了看周以,又转向我问道。
“他谈不上感兴趣吧,他是什么也不懂,完全是外行的人,家里一客厅都是乐器啊,颜料啊,画笔什么的。只是喜欢多了解新东西,听个大概,给他自己找找灵感。是吧,周以?”
“啊,对!”周以如梦方醒,见我把话题扯开了,连忙借坡下驴,“陈教授,我们来时的路上发现了这个,您看看,特别漂亮。”
周以拿出了他的照相机包,从里边拿出了路上拍的那个盛满等离子体的圆坑的三张照片。
“这是什么东西?”陈教授接过照片,打开了他的折叠眼镜。
“我们来时的路上看见的,地面上出现了这么一个坑,内部几何形状非常规则,是一个地面下凹的球缺。里边似乎是一些温度很低的等离子体,您看,这下面的冰都没受影响。”我解释道。
照片上等离子体的光影似乎在胶片相机成像以后更加发散了一些,显得更加绚烂梦幻,淡紫色和绿色的光环揉搓成了一层层的纱,漂浮在那直径半米不到的小坑里。
“你们是说在来时的路上看见的这个?”老陈反复查看了三张照片,跟我们确认道。
“对啊。”我和周以齐声答道。
“不应该啊,难道地球附近有天然的……”老陈拿着那三张照片自言自语道。
“有天然的什么东西?”我问道。
“励子。”老陈还在端详着那些照片,平静地答道。
“这就是新闻上说的那个励子?”周以有些惊讶,“不是说在什么海神星才有吗?”
“之前确实没有在地球上发现过。另外,这不是励子,是励子激发之后留下的痕迹。”老陈把照片放到了我手里,“你们来时用什么光源了?”
“视线不太好,我就让程一开了激光制导。”周以答道,有些底气不足,像是担心闯了祸。
“波长?”老陈问。
“700纳米,我装的。”我答道。
“那就没错了,”老陈顿了一下,“励子的激发所需的电磁波波长就大概是630到940纳米,基本就是红色可见光波段,肯定是你的激光扫射的时候恰好击中了它。”
“但是,励子不是在海神星才有吗?是您以前和我说的那个海神星吗?”
“是。”
“它不是离地球有120光年吗?”我惊诧道。
“在正常的距离是120光年,如果从暗面来算,它就在太阳系前方。”
“停停停!”周以瞪大了眼睛站在我和陈教授之间,他比我还高一些,但是他此时的表情完全是仰视,“在太阳系前方?宇宙里有前后吗?”
“哎呀,不是真的在前面,”师母端着切好的雪莲果走了过来,“其实完全是另一个世界,只是在某一个维度上离咱们很近。”
“谢谢师母,”我拿起了一块,咬了一口,冰凉,微甜,爽脆多汁,完全是麻子大楼享受不到的东西,“所以您的星系暗面位置的猜想已经验证了,是吗?”
“哈哈哈,不然天上的那帮傻子怎么能打海神星的主意?120光年,靠轨道基地收集到的这点可怜的太阳能,人类灭绝了也到不了啊。”老陈有点骄傲地笑着说。
周以也拿起了一块雪莲,谢过了师母,又好奇地问道,“陈教授,所以海神星到底在哪?”
“你们俩过来,”老陈往书房走,摆了摆手叫我们俩过去。师母笑着示意我们快去。
老陈把书桌上的棋盘挪开,铺上了一张很大的稿纸,“小周了解过引力坍缩吗?”
周以果断地摇摇头。
“您从头给他讲吧,我负责解释,顺便复习复习。”我拍拍周以的肩膀,对老陈说。
“三个世纪以前,人类就已经发现宇宙似乎在膨胀,时空膨胀的速度在数值上远大于光速,”陈教授在稿纸上随手画了一个大圆,代表整个宇宙,“但是这只是视角受限得出的结论,实际上,宇宙的空间并没有膨胀,而是物质世界在引力作用下不断地坍缩,我们的尺度在不断地缩小。”
“类似于吃了变小药水,我们在一直变小,就感觉房间在一直变大。”我解释道。
“不太严谨,但是为了通俗易懂可以这么说。”陈教授补上了一个黑点和几个箭头,代表我们所处的世界在不断缩小,“这件事是通过上个世纪对于暗物质的研究发现的。暗物质广泛存在于宇宙空间,但最早我们对它所知甚少。直到后来我们发现,它其实是引力坍缩效应下明物质——也就是我们传统认知里的宇宙物质——在时空里留下的轨迹。”
“你知道引力为什么比其他基本力要小那么多吗?”我问周以,但是没有等他回答,因为我知道他不知道,“以前人们就猜到引力是分散到了其他维度,这种说法是对的,引力坍缩效应揭示了一个新的维度,而引力的大小就是在忽视这一维度的情况下计算出来的。”
“呃,咱们可以稍微跳过一点这些具体的东西,多讲些类似刚才那个缩小药水的事,还有吗?”周以尴尬地假笑了一下,示意自己后边这些完全没听懂。
“一百年前,借助桥子的转换效应,人类第一次真正观测到了暗物质世界,随后经过观察,人类惊讶地发现,在引力坍缩的过程中,宇宙空间里留下了明物质在引力场中的连续投影,这些投影就是暗物质。”老陈介绍道。
“类似把滚烫的铁球扔在雪地里烫出来的洞,只不过铁球无时无刻不在缩小。”我解释道。
“我……大概还能跟得上。”周以认真地听着,表情有些呆滞。
“这些投影是连续时空的全息投影,过去的每一个瞬间都完美地投射在暗物质轨迹中。在引力的维度上,暗物质的空间就是明物质的时间。”
“就像黑洞事件视界两侧的时空坐标互换。”我补充道。
“咳——”周以清了清嗓子,“什么事件?意思是暗物质跟时间旅行有关系?”
陈教授举起一根手指,“不完全是,”又缓缓放下了手指,按在了稿纸上,点了两下,“但是暗物质确实和时间有关。”
“明物质的时空并不是完整的宇宙,至少按照现在人类对于宇宙的认识,暗物质存在空间才是更完整的宇宙空间,而明物质的时空是在暗空间里被引力不断拉扯的流体。”陈教授在大圆外边画了一个更大的方框。
“类似于正在排水的泳池里的水,水体暗流涌动,受引力的拉扯而流动,泳池是暗空间,水是明物质?”我试图解释。
“这样比喻还是不太准确,因为明物质还会随着拉扯而坍缩,而水在日常生活的场景中一般被认为是不可压缩的。”陈教授纠正道,“随着明物质时空的坍缩,不仅一切空间尺度都在相应坍缩,而且由于坍缩引起的引力场变化,明物质的固有频率也在变化,时间也在坍缩,导致光速相对于时空尺度保持不变,所以我们并不能感受到这种坍缩,但是暗物质轨迹完整而精确地记录了这个过程。而且,通过观察暗物质轨迹,我们得以更直观地理解相对论:引力越强劲的地方时空坍缩越剧烈,而刚才我们说了,引力方向维度的轨迹对应着时间,所以引力场强劲的地方,客观时间流逝得更快。”
“客观时间是通过暗物质轨迹标记得出的表述,代表着留下暗物质投影的致密程度,由物质的固有频率和轨迹长度决定;如果从弱引力场向强引力场观察,以观察者的固有时间作为标准,结论就恰恰相反,是更慢,”我对周以说,“相对论你应该知道吧,21世纪有不少由这个理论衍生出来的文艺作品。”
“啊……比如21世纪初的《星际穿越》,21世纪中叶的《印记》,这些电影都把相对论效应融合到了电影的主线里。”周以本来一直皱着眉,这下终于听到了自己了解的东西,一时如数家珍。
“那么,现在可以开始解释恒星系的暗面是什么了。”老陈在稿纸上画了一条长长的分割线,腾出了一片空白的区域,“引力的分布很直观,在恒星系内,绝大部分质量在恒星上,因此恒星系的明物质坍缩的第一方向是恒星,但随后还要叠加上星系群或星系团的引力坍缩,这才是主要的引力作用范围,再大一些的超星系团等结构则过于松散,坍缩效应并不明显。由此产生的结果,是星系群内的各个天体的暗物质轨迹与明空间彼此交汇,在某一个恒星系的所处位置上,大概率存在着另一个恒星系的轨迹。”
“也就是说,太阳系所在的位置几乎一定有其他天体的轨迹。”我解释道。
周以的表情先是有些迟疑,随后缓缓地张开了嘴,“所以,您的意思是……海神星的轨迹在太阳系?”
“对!”陈教授高声一呼,把周以吓了一跳,“小周很有天分啊!这也就是暗面的含义,加上引力维度之后,太阳系的位置对应的暗空间存在另一个甚至几个世界的暗物质轨迹,这些世界所在的时空都是太阳系的暗面。”
“你小子居然听懂了,”我咂咂嘴,“我惊了。”
“我是看起来懂了实际上没懂,”周以调侃自己道。
“哈哈哈,没关系,你已经快要把你最想知道的问题解决了。”陈教授笑着说,“暗空间里,恒星系的暗物质轨迹是无数条长长的平滑曲线,像是毛发一样。暗物质与明物质不同,它的形态并不是粒子,而是丝状的。每个明物质的基本粒子都对应着一条暗物质丝。”
“弦理论,有印象吗?”我问周以。
“好像也是两个世纪前的一个假说?”
“是的,如果当时能考虑上引力坍缩的影响,那个假说有一些地方在目前看来是很正确的。”陈教授说道,“无论明物质还是暗物质,其本质都是这种细丝,在明物质时空内的粒子像是一个毛线团,而在引力坍缩的过程中,这个毛线团在沿着引力场的作用方向滚动,在身后留下了一根长长的毛线。”
“老师,您怎么也开始用这种出戏的比喻了?”我笑道。
“你可别瞧不起毛线团,这个比喻很恰当,我可是把它写进了我的书里。”老陈有点骄傲地说,经过这半个多小时的长篇大论,他已经有些面红耳赤了。毕竟,对于一个物理学家来说,自己的理论猜想被证实,相当于毕生的追求实现了,无论如何谈起这些东西还是难掩内心的激动。
“这个比喻的精妙之处在于,它揭示了一个重要的事实,明物质粒子与其暗物质轨迹是相连的。这根细丝的一端卷曲起来构成了明物质粒子,另一端沿着引力维度延展开成为了轨迹。它是一个整体,彼此会互相作用。”
“彼此会相互作用,意味着明物质的运动会影响暗物质轨迹,这很好理解,暗物质轨迹作为完整的时空投影,现在的变化会记录在过去,很合理;但反过来,暗物质的运动也会影响明物质的状态,”我跟着分析道,“这就有点儿反直觉,也就是说暗物质轨迹,即已经过去的事件,其改变会影响眼前的现实。”
“同样是说话,怎么到你嘴里就这么乱呢?”周以嘲讽到。
“核心问题在于暗空间里到底有没有运动,已经产生的轨迹是否会变动。”陈教授进一步分析道,“在发现引力坍缩、暗物质轨迹和时间的关系以前,对于时间的理解一直是模糊抽象的,因此产生了很多基于宏观运动的思想实验,比如关于时间旅行的“祖父悖论”。但是现在,暗物质轨迹清晰地展示了时间并不是抽象模糊的主观感受,相反,它是具体到每一个基本粒子的非常精确的运动轨迹。与此同时,桥子的发现已经允许我们观察和介入暗世界,也就是说我们可以通过影响暗物质世界中的毛线,来间接地影响明物质世界的毛线球。”
周以听到这里,已经有些不堪其重,这最后的这一段话,又让他目瞪口呆,“所以,我们可以随时篡改已经发生的事吗?”周以有些惶恐又犹豫地小声问道,语速很慢很慢。
“并非如此。”陈教授说完抿了抿嘴,好像有些许遗憾的样子,“就像我们不能一个粒子一个粒子地操纵着去影响宏观物体,我们也不能一根一根地去影响暗物质,因为它们以极其复杂的方式缠绕在一起,以现在的技术水平,这样精细的工具还不存在,而且以如此微观的调整达到所希望的宏观效果,所需要的计算能力也是现在的人类所不具备的。”
“嗯……既然人类无法操控海神星的暗物质轨迹,那他们,”我还是没想明白,便伸出一根手指,向上指了指,“到底打算怎么去采集励子?”
“并不是完全无法操控,只是无法像刚说的那样操控。这个嘛,”老陈顿了顿,“给你们看看小郑的研究。”
“小郑,您说的是?”周以好奇地问,好像期许着从一场长途飞行中落地一般,渴望着结束刚才烧脑的讨论,说些一般人能听懂的话题。
“郑绘,”老陈一边回答,一边抬手激活了墙上的信息终端。
“权限验证,生物信息识别中……验证通过,”随着验证的提示音,数道光束从信息终端那两个挂在屋子角落的不起眼的小黑盒子中投射出来,在中央形成了一个类似球体的全息交互面板,恰好悬浮于圆形书案之上,球体上的数个信息面板在缓慢地绕着中心转动,刚才用于讲解的稿纸这下成了衬布,“下午好,陈光云教授,感谢您对人类作出的杰出贡献。”
我和周以已经好长一段时间没见过完全激活的信息终端了,印象里信息终端的唤醒语音都是人工智能合成的,但是老陈的这个不一样,这显然是真人录制的,听起来是个位高权重的中年女性,大概率是轨道基地的某个行政长官,我猜也只有类似这样的人,能说出代表全人类感谢老陈这样的话。
“您说的郑绘,是那个女物理学家吗?”我对这个名字有点印象,应该是在广播上听到过。
“嗯,没错,”老陈说着,伸手在全息面板上操作了几下,调出了郑绘的一篇文章,“郑绘是现在暗物质物理学界的当红人物,十几岁的时候就因为显示出非凡的天赋而被选入空间探索舰队的系外探索项目参与研究,如今也不过二十多岁,却促成了天上那群人的采集计划最核心的技术之一。”
交互面板呈现出了几个不同的窗口,除了文章正文,还有作者简介和相关研究索引。郑绘的照片出现在了作者简介里,二十多岁的脸庞确实格外年轻,而且与我印象中的研究人员不太一样,她的头发没有扎起来,只是齐肩垂着,甚至连眼镜都不戴。最令人印象深刻的是与她的外表反差极大的一双深邃的棕色眼睛,似乎能透过这层虚拟的图像,看到所有正在注视她的人。
文章的题目是《桥子转换效应的可编辑性:弦通道干涉方案验证》。
“陈教授,您恐怕得给我们解释解释这文章说的是什么。”周以自嘲地虚心求教。
“别我们我们的,”我打断了周以,“你看不懂我又不一定看不懂。”
“那你看懂了吗?”
“没有,我没见过这文章,”我没憋住,把自己给逗乐了,转向老陈,“您还是给我们讲讲吧。”
周以投来迷惑和鄙视的目光。
“郑绘的研究是一项实用技术,弦通道干涉能够记录和还原明物质粒子的全息量子状态,利用桥子的转换效应,在三组垂直弦通道的入口处将明物质的蜷缩部分完全转换为暗物质弦,此时失去质量的暗物质弦将不受明空间物理性质的影响,可以按照通道预设好的特定参数投射到暗空间,具备两种振动状态的弦在暗空间中达到条件产生干涉时,会再次蜷缩,重新形成明物质粒子。此时明物质的全息量子状态还原,原先的明物质会重新出现在干涉产生的位置。”陈教授一边翻阅着郑绘的文章摘要,一边给我们比划着大概的意思。
“所以,”我清了清嗓子,“相当于一个传送装置,可以把物体拆解成暗物质弦,再到瞄准的地点重组?”
“可以这么理解。”陈教授露出了一个有深意的微笑。
“现在的科技已经这么牛了吗?为什么地面上还是过这样什么都受限的日子?”周以有些惊讶地调侃道。
“如果励子采集计划能成功,或许就不用过现在地面上的日子了。”陈教授笑着说,“不过,这项技术要用在海神星开发上,有两个核心问题,一个是能量消耗,一个是时空同步。”
“能量消耗很好理解,”老陈继续讲道,“虽然理论上把明物质完全转化成暗物质弦不消耗能量,甚至反而还会产生能量,但是这部分能量会附加在暗物质弦上,并且在干涉产生时还回去,所以并不能被利用。而发射暗物质弦所需的弦通道的运行耗能很大,因为要维持通道内展开态桥子的稳定性,一旦有任何误差,那些暗物质弦可能再也无法产生干涉,就此消逝在无尽的空间里,被投射的原来的粒子也就永远消失了。”
“老师,那时空同步是指?”我问道。
“这就是你前面所说的改变暗物质引起明物质变化的那个所谓反直觉的部分。明物质本来的状态会在目标位置的干涉中还原,所以当物质被发送到120光年以外这样遥远的地方时,它的时空尺度会与目的地截然不同,这时明物质的出现会在目标时空引起相当剧烈的波动,会影响局部的时间和空间尺度。理论上这种波动对物质的结构本身没有影响,但是要建设采集站,终究是有人类要过去的,而人类的身体和意识能否承受这种波动还没经过验证。”老陈说完,又露出了那有点遗憾的表情。
“是因为涉及伦理问题吗?”周以问道。
“不只是伦理问题吧,”我猜测道,“如果只是伦理问题,完全可以先用动物进行试验。”
“嗯,”老陈低沉地继续讲道,“一个是弦通道的大小限制,其实还是能量消耗问题,目前整个轨道基地的能量量级所能支持的弦通道集束大概对应等效于约3000个质子质量的物质,人这么大的物体是远远不能实现的,还有另一个是……”
“是什么?”
“信息传递啊,”老陈深吸了一口气,解释道,“海神星的轨迹在太阳系,意味着海神星在引力坍缩的下游,引力坍缩的势能会为目标位置的干涉提供能量,但是反过来就不行,即使将暗物质弦从海神星发送至地球,它将没有足够的能量进行干涉复原。如果想让物质传送回来,需要额外为其注入极其巨大的能量,大到基本不可能实现,毕竟这个动作相当于在时间中逆流而上。”
“所以即使有人被送到了海神星,也没法知道那里发生了什么,是吗?”周以问道。
“只能用最原始的法子吧。”我看向老陈说道。
“是的,只能用电磁波通讯,但那意味着,即使能保证信号大到不在这遥远的距离中失真,也有120年的时延。”老陈顿了顿,“人类可不想等120年。”说着,他抬起了头,目光失焦。我知道,他是在望着天上的那群人。