第14章 即時通信（第2/6頁）

其實，費盡心思地為即時通信設計出“亞空間”這個概念，這在科幻作品中已經難能可貴了，特別是跟那些天馬行空的電視劇和電影相比。很多作品都想當然地假定，人們可以在任意的地方用無線電進行通信。然而，有兩個作家為合理地實現即時通信頗費心思，一個是在本章開始提到的提出狄拉克發射機的詹姆斯·布萊什，我們接下來還會提到他，另一個是提出安塞波的厄休拉·勒吉恩。

勒吉恩是20世紀70年代紅極一時的科幻作家，她理應得到更多的認可，因為即便在今天，她的故事看起來依然邏輯順暢、合情合理。“安塞波”是一種超光速通信設備，勒吉恩提出的這個概念基於“同時性”，它可以把獨立的宇宙模塊——所有的時空——聯系起來。過去、現在、未來都是四維模塊，我們感受到的隨時間而發生的變化都是幻覺。

勒吉恩也指出，安塞波的一端必須是質量非常小的物體，這反映出通信是借由引力實現的（但她沒有意識到，按照經典的相對論，引力最快只能以光速傳播）。安塞波只能發送簡單的文字信息，類似手機短信的前身，但把它和一個真實世界的物體進行類比並沒有什麽意義，因為這個儀器背後缺少必要的邏輯支撐。“安塞波”的概念被其他一些科幻作家借用，但他們都沒有真正地理解這個概念，他們以為安塞波就是某種曲速引擎或者時間機器。

詹姆斯·布萊什的狄拉克發射機首次出現在他於1954年發表的短篇小說《嘟》（Beep）中，但對狄拉克發射機最好的描述出現在布萊什的中篇小說《時間的梅花陣》（The Quincunx of Time）裏。（“梅花陣”原本是一種西方人發明的園藝設計方式，在矩形的4個角種上4棵樹，在矩形的正中間種上第5棵樹。但是，除了喜歡它的發音以外，並不清楚布萊什為什麽用它做標題。）

狄拉克發射機背後雖然沒有很多的科學支撐，但布萊什試圖比較詳盡地解釋這其中的機理。在20世紀四五十年代，正電子經常在科學新聞裏出現，所以這個概念也出現在艾薩克·阿西莫夫筆下的機器人和布萊什提出的狄拉克發射機中。英國物理學家保羅·狄拉克首先提出正電子的概念，這是他成功結合量子理論和狹義相對論提出狄拉克方程式的附屬物。這個方程式解釋了電子在相對論速度下的表現，但它也有一個令人撓頭的缺陷。

狄拉克提出存在兩種電子，一種攜帶正能量，另一種攜帶負能量。這個概念在當時無異於天方夜譚，並沒有太多的實際意義。狄拉克意識到，這個負能量電子也許就是“反物質電子”，和經典的正能量電子一樣，它攜帶的是相反的電荷。布萊什進一步延伸這個概念，認為包括所有的電子和正電子在內（在布萊什的書出版之時，正電子的存在已經被實驗證實），任何粒子都有一個對應的反物質粒子，並且它們之間有牢不可破的聯系。如果你改變一個粒子的軌跡，另一個粒子的軌跡也會因此改變。

如果布萊什的設想止步於此，那麽確實可以設計出《星際迷航》裏的“亞空間通信”設備，但也僅此而已。事實上，他進一步思考了超光速通信可能帶來的後果。他深知狹義相對論裏關於超光速通信會產生的各種奇怪的效應。如果可以即時傳送信息，就可能出現信息在被發出之前已被接收的情況。因此，把信息傳回過去變成了可能。這是一個匪夷所思的斷言，所以我們有必要解釋一下為什麽會這樣。解決這個矛盾的最簡單的辦法分為兩步，但這確實有可能，前提是我們必須有一個即時通信器。

1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，狹義相對論結合了運動的基本規律和關於光本身的超前理解。在此之前，蘇格蘭物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋提出，光是電和磁的相互作用。一個運動的電荷會產生磁，同時一個運動的磁體會產生電。變化的電場會產生變化的磁場，變化的磁場又會產生變化的電場，循環往復。整個電磁場理論是一套非常自洽的理論。

電場和磁場的相互轉換過程只在一定速度的前提下才有可能成立，這個速度經過計算就是光速，這也證明了“光是一種電磁波”的結論。愛因斯坦用一個思想實驗進一步探索了這個概念。他假設自己同一束陽光一起穿過太空。（據說這個實驗是在一個公園的草坪上完成的。愛因斯坦懶洋洋地躺在草坪上，陽光灑向他的眼睛。）當時還年輕的愛因斯坦想，如果他和陽光同速運動，那麽以他的視角來看，太陽光是靜止的。於是，問題出現了。

如果光不是以光速運動，它就不存在了。電場和磁場相互轉換的過程在其他的速度下都不成立，只在光速下成立。光速在真空中是每秒299 792 458米，也就是每秒18 600英裏。（度量值如此精準是因為，米的定義是光一秒走過距離的1/299 792 458）。所以愛因斯坦不能和陽光一起運動，因為如果陽光不運動，它就不存在了。更重要的是，在這個假設的世界中，任何物質一旦以任何速度開始運動，它周圍的光都將不復存在。這是通過相對論計算出來的，但它不是愛因斯坦的“拓展”版，而是伽利略的“原始”版。