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「然后」
我俩低声交谈了几句后,三澄又开始飞快地敲击起键盘。
「首先确认一个大前提。在牛顿时代,人们认为只有有质量的物质才能产生引力场。而1905年,爱因斯坦发表了四篇划时代的论文,这是一个奇迹之年。人类也由此得知,没有质量的光也能产生引力场」
三澄停顿了一下,继续输入。
「重点是,光,会产生引力场。明白吗」
「光会产生引力场。我记住了」
住吉教授慢慢地重复了一遍。
「接下来是大约六十年后。那时候,人们发现,在特定的引力场中,会产生封闭的时间循环。发现者是数学家罗伊·克尔」
「抱歉,请问封闭的时间循环是指?」
「就是时间旅行的本质。过去、现在、未来排列在同一个圆周上。罗伊·克尔发现在宇宙的特定情况下,精确解中存在封闭的时间循环」
(注:克尔解,或称克尔度规称/克尔真空,是在广义相对论中,描述的一旋转、球对称之质量庞大物体(例如:黑洞)周遭真空区域的时空几何。若以波义耳-林德奎斯特坐标写出克尔真空解,则为:ds^2=-(1-2Mr/Σ)dt^2-(4aMrsin^2θ)/Σdtdφ+Σ/Δdr^2+Σdθ^2+(Δ+2Mr(r^2 + a^2)/Σ)sin^2θdφ^2。其中Σ=r^2+a^2cos^2θ,Δ= r^2-2Mr+a^2。M为旋转物体质量;a为自转参数或称特定角动量,描述此物体的旋转,与角动量J有关,关系式为a=J/M;所有的物理量采用几何单位:c=G=1。当自转参数a值为零,则表示物体无旋转,克尔度规退化成史瓦西度规。a=M的例子对应到最大旋转程度的质量物体)
「也就是说,如果能够实现那种‘特定状况’的话,就能成为时间机器?」
「至少在理论上可以作为时间隧道运作。那么那种‘特定状况’指的是什么呢?就是高速旋转的黑洞。在考虑黑洞的引力场时,旋转产生的重力小到可以忽略不计。但是如果旋转速度快到无法忽视的程度,最终解中就会出现无法消除的封闭的时间循环」
「意思是高速旋转的黑洞,是天然的时间机器?」
「可以这么认为。好了,接下来我们来谈谈梅里特解的意义」
(注:现实中并不存在这个解,大概,我没查到)
我感觉会场的氛围和课程时有些不一样了。
虽然没有出现具体的公式,但理科生之所以成为理科生,最终的契机并不是公式,而是这种有些抽象、难以捉摸的话题。
我自己也回想起初中时沉迷于科学月刊的心情。
三澄的说明还在继续。
「即使高速旋转的黑洞可以成为时间隧道,我们也无法把它带到地球上来。因为那样的话,整个太阳系都会被黑洞吞噬。但是,梅里特博士发现了一种可以再现类似情况的方法」
「要怎样才能再现呢」
「循环的激光束。通过一种叫做环形激光的装置。为什么呢?首先,爱因斯坦已经阐明,光本身也会产生引力场。强大的光线本身就像黑洞的引力场一样发挥作用。而且,当激光束循环时,其旋转速度自然是光速。这是一种不可忽视的高速旋转」
「啊,原来如此。通过让激光束循环,就能产生和天然时间隧道——旋转黑洞类似的环境」
「简单来说是的。罗纳德·L·梅里特博士用数学公式明确地阐述了这一点。实际上,他已经为名为LOTART的时间机器设计图申请了专利。准确地说,那是一个连接了发送和接收功能的环形激光器通信机」
「有意思。那真的可以实现吗」
我偷偷瞥了一眼三澄的侧脸。
环形激光器通信机现在确实在田端运转着。
但是,一石教授说过暂时不打算公开。
我紧张地咽了口唾沫,等待着她的回答。三澄再次开始敲击键盘。
「我认为现实的课题堆积如山。要将环形激光器用作时间机器,就必须持续发射激光束。为此,不仅需要绝对稳定的电力供应和防止设备意外停止的特殊环境,还需要一个能够容纳约一万个大功率激光二极管的空间」
所以说,满足所有这些条件的地方,就是田端站前那家已经停业的柏青哥店吗。
「实际情况还在理论层面,是吧」
住吉教授似乎有些失望地说道。
「是的」
三澄平淡地回答。
「不过,已经有人完成了时间机器的具体设计图,并且进入了专利申请的过程,这让我非常惊讶。虽然我是外行,但我也确实对宇宙物理有着梦想啊」
「可以只探求梦想就是这个领域的美妙之处」
听到三澄这么说,住吉教授高兴地笑着点了点头。
「不,能得到这个宝贵的机会非常感谢。最后,请问以后还会举办这样的答疑环节吗?」
「目前还没有确定。如果哪天像今天这样,看大家一副无聊的样子,我兴致来了的话也许会再办吧」
话音刚落,下课铃声就响了。
三澄的答疑环节似乎是件很不寻常的事,大多数学生都留在座位上,大教室里一片热闹。