09 探访超空间

20世纪的科学家在心理上承受了一次次打击，其中最具毁灭性，也是最出人意料的，或许要算如下发现：所谓的“太空”，其实是一个拥挤得不能再拥挤的地方。亚里士多德说过“大自然厌恶真空”，他说得完全正确。就算把某一方空间中的每个原子全部移走，也还是会剩下一片灼热翻滚的能量之海，它的强烈和巨大都是人类的心灵所无法想象的。“真空”的真相是“超空间”，它是一种致密到极点却又仿佛泡沫状的结构。人类已知的最致密的物质是中子星，它每立方厘米都压缩了千万吨物质，但是和“超空间”相比，它只不过是一缕虚无缥缈的幽灵而已。宇宙的丰富远远超出了人类直觉的天真估计，这是兰姆和卢瑟福在1947年的经典研究中揭示出来的。这两位科学家以最简单的元素——氢原子——作为研究对象，他们发现，单个电子在围绕原子核转动时发生了一件非常奇怪的事：电子的运行轨道并不平滑，看起来像是有什么微观的波不断冲击着它。两人由此提出了一个难以理解的想法：真空本身就在波动着。早在古希腊，哲学家就分成了两大学派。一派认为自然的运行是平滑的，另一派则认为平滑只是假象，一切运动都是不连贯的跳跃、**，只是幅度太小，无法在日常的尺度上察觉。原子理论的建立宣告了第二条思路的胜利。后来，普朗克又提出了量子理论，证明连光和能量都不是连续的，而是一小段一小段的。到这时，两个学派的辩论终于画上了句号。按照最终的理论，自然界是不连续的、颗粒状的。虽然在肉眼看来，一道瀑布和一堵砖墙是截然不同的东西，但实际上，两者没有什么差别，只是构成瀑布的水分子砖块过于渺小，无法凭肉眼识别罢了，一旦有了物理学家的专门仪器，就能轻易看到它们的真面目。而现在，理论又向前迈进了一步：空间的颗粒性之所以难以察觉，不仅是因其微小，更是因其暴烈。任何人都没法想象一厘米的百万分之一是什么样子，但“一百万”这个数字对人类而言是熟悉的，它在预算和人口统计中都出现过。只要告诉他们：一厘米的长度需要一百万个病毒排队才能填满，他们就多少会明白一点。那么一厘米的万亿分之一呢？那相当于一枚电子的大小，肉眼根本看不见，我们或许可以从理智上把握它，但没法从感觉上认识它。难以置信的是，空间结构上的事件尺度甚至比这个还小。在那个尺度上看，一只蚂蚁和一头大象差不多大。如果把它想象成一群不断翻腾的泡沫(这个类比肯定是误导，但大致还算说得过去)，那么这些泡沫的直径就是——一厘米的十万万万万万万亿分之一……接着想象：这些泡沫不断破裂，每次破裂都释放出原子弹爆炸的能量，它们吸收这些能量，再倾吐出来，不断地吸收、倾吐，直到永远。这个极尽简化的模型，就是20世纪末的一些物理学对于空间基本结构的描绘。然而，要想将这些泡沫内部的能量开采出来，在当时还纯粹是无稽之谈。科学家早就想到了释放原子核中新发现的力量，也的确在半个世纪不到的时间里办到了。但是要束缚“量子涨落”，开采真空本身的能量，其难度却上了好几个数量级，可是一旦成功，报偿也会跟着倍增。别的不说，它能够让人类在宇宙中自由驰骋。有了它，宇宙飞船就能几乎一直加速，因为燃料已经不再需要。但荒谬的是，宇航员反倒会遇上早期飞行员所遇上的速度障碍：周围介质的摩擦。恒星之间游弋着氢原子和其他原子，它们的质量相当可观，不等飞船达到光速就会酿成事故。量子引擎本来可以在公元2500年之后的任何一年问世，如果是那样，人类的历史就会大有改观。但科学总是曲折前进的，由于错误的观测和理论，最终的突破不幸延迟了近一千年。在那躁动的最后几百年中，人类创造出了许多绚丽却多半颓废的艺术作品，在基础科学领域却罕有突破。更糟的是，科学的一连串失败让每个人心灰意冷，在人们看来，开采真空中的能量无异于制造永动机，在理论上都不成立，遑论实践。但实际上，这个假设和永动机还是不尽相同的，至少，还没有人能证明它不可能办到。直到有人无可辩驳地证明了这一点之后，人类才算恢复了一些希望。离末日还有不过一百五十年，在拉格朗日一号无重力研究卫星上，一群物理学家给这个方案判了死刑。他们宣称超空间的巨大能量确实存在，但永远无法开采。可在当时，已经没有人对这个尘封的科学问题感兴趣了。然而，仅仅过了一年，拉格朗日一号就传出了一声尴尬的咳嗽：物理学家们在一年前的证明中找到了一个小小的瑕疵。物理学的历史上常常出现疏漏，但没有一个产生过如此轰动的结果。有人不小心把负号写成了正号。转瞬之间，世界为之改变。就在午夜来临前的五分钟，通向群星的道路豁然开朗。[1]　指《圣经》中带领以色列人走出埃及的摩西。