星际航行

1985 年的一个学期末，加州理工大学的理论物理学教授基普??索恩刚刚上完一学年的课，正懒惰地靠在办公室的椅子上休息，电话铃却忽然响了起来。打来电话的是他的老朋友，著名行星天文学家卡尔??萨根。萨根当时正在撰写一部描写人类与外星生命首次接触的科幻小说。写作已经接近尾声，但身为科学家的萨根希望自己的科幻小说作品尽可能地不与已知的物理学理论相矛盾。在这部小说中，萨根安排女主人公艾丽通过黑洞穿越 26 光年的距离，到达遥远的织女星。这是整部小说中*具震撼性的情节，但是从物理学的角度来看，却也是*可疑的细节。于是萨根打电话给从事引力理论研究的索恩，为这一细节寻求技术咨询。经过一番思考和粗略的计算，索恩告诉萨根，黑洞是无法作为星际旅行的工具的，他建议萨根使用“虫洞”（wormhole）这个概念，于是便有了随后出版并被拍成电影的著名科幻小说——《接触》（Contact）。这是“虫洞”这个名词**次进入科幻小说中。在那之后，各种科幻小说、电影及电视连续剧相继采用了这一名词，“虫洞”逐渐成为科幻故事中的标准术语。这是科幻小说家与物理学家的一次小小交流结出的果实。萨根的小说顺利地出版了，索恩对虫洞的思考却没有因此而结束。三年后，索恩和他的学生麦克??莫里斯在《美国物理学杂志》（American Journal of Physics）上发表了题为《时空中的虫洞及其在星际旅行中的用途》的论文，由此开创了对所谓“可穿越虫洞”（traversable wormhole）进行研究的先河。作为教学性刊物的《美国物理学杂志》也因此有幸在一个全新研究领域的开创上留下了值得纪念的一笔。莫里斯和索恩的文章在虫洞研究中具有奠基性的意义，不过虫洞这一名词却并非是他们两人的发明。早在 1957 年，C. W. 米斯纳（C W Misner） 与J. A. 惠勒（J A Wheeler）就在一篇文章中提出了这一名词。那篇文章讨论的主题是所谓的“几何动力学”（Geometrodynamics），一种试图把物理学几何化的理论。米斯纳和惠勒的“几何动力学”后来并没有走得很远，但他们在文章中提出的“虫洞”这一概念却在时隔 31 年之后得到了全新的发展，并成为以星际旅行为题材的科幻小说中的标准词汇，可谓是“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”。