吳俊輝：穿越時空非不可能！

26/06/2011

報導：潘有文 圖：岑家豪、受訪者提供、互聯網

日本兒童經典漫畫哆拉A夢（Doraemon）的時光機和任意門，會不會出現在現實世界中？

　許多人會提醒你：“你還長不大呀，那是漫畫呀！”

　但是，宇宙學博士吳俊輝告訴你，那並非不可能，當科學家從宇宙的誕生和演化，掌握到時間和空間的原理，一切都有可能！

台灣的宇宙學專家吳俊輝博士，在我國一個中學生科學營分享有關宇宙的主題時問營友：“有沒有人看過宇宙誕生？”

　在場的學生笑了出來說：“哪裡可能？”

　于是，吳博士就展示宇宙誕生的圖片，那是科學家通過宇宙望遠鏡拍到的訊息。

　現年41歲的吳博士是台灣設在美國夏威夷阿米巴計劃（AMiBA，Array for Microwave Background Anisotropy）的科學家之一，在這個宇宙望遠鏡中心，觀察和研究來自宇宙誕生和演化的訊號。

　此外，他也參與台灣與斯坦富大學（Stanford University）合作的南極Polar宇宙研究計劃，“夏威夷計劃基本上已經成功，南極計劃也要成功，若是后者失敗，就表示我們對時間和空間的瞭解不夠。”

未來可以制造時光器

　具體而言，科學家從宇宙誕生和演化訊息中，能夠瞭解時間和空間的結構，但這對一般人而言，確實有些難以理解。

　你可能會問：“時間每天都在過，想要空間買個大房子就好，還研究來干嘛？”

　吳博士指出，如果瞭解時間與空間，未來可能可以制造時間機器！

　“大家看電影覺得時光機器很好玩，因為可以作時空漫遊。但它有更深層的意義，例如地球將要滅亡或能源快枯竭，甚至發生戰爭，尤其發生核彈而毀了地球，時光機器就可以派上用場。”

　以光速前進到宇宙中最靠近地球的恆星需要十幾光年，全球六七十億人口在危急時刻，即使有可載人的航天工具，怎可能一下子全移民過去？

　如果，擁有像哆拉A夢的任意門之類的時光機器，問題就可解決。現有科學研究相信，只要空間能夠點對點連接，即使是去100光年外的星球，也不是問題，就像任意門一樣，按一個鈕，開門即是。

　“穿越時空的可能性理論上已經建構出來，希望在下一個世代可以成功，當然能在這個世代成功更好。”吳博士這么表示

研究宇宙起源和演化

　他的研究重心是宇宙的起源和演化，以及未來的預測。簡而言之，即是研究時間和空間，瞭解空間隨著時間點的演化。

　任何一件事物出現，皆有他的方程式或道理，不會是由石頭“磞”出來，“好像要種樹、砍樹才能制成桌子，萬物應有一個過程，宇宙亦如是，不論是宇宙暴脹理論或宇宙殘陷理論，包括粒子和物質從何而來，皆不會無中生有。”

　就宇宙學角度而言，半個世紀之前，宇宙學還停留在哲學和玄學範疇，這是由于科技落后，任何人想說宇宙有多大就多大，無人可以證明自己正確或別人錯誤。

　但是，近半個世紀物理發展迅速，制作精密天文儀器已不是難事，對于研究和觀察宇宙有極大的幫助。

　“宇宙暴脹或宇宙殘陷理論，皆是科學家認為在宇宙中發生過的現象，因為擁有這些物理現象才有辦法成就今天的日月星辰和你我。

　夏威夷和南極宇宙研究計劃就是要驗證這些理論，若證明這些理論正確，才可能掌時間和空間，從而進一步發展時空旅行！

必須解決倫理問題

若科學家掌握時間與空間的原理與技術，將會產生倫理問題的憂慮。

　吳博士指出，如果能夠穿越時空，有人回到從前殺掉自己父母，或做出其他違法或不道德之事，天下就會大亂，這即是科學上需要處理的因果論問題。

　“核能本來使人類得到有效率的能源，但到了壞人手裡就變成攻擊他人的武器。情同此理，時光機有好的用途，可當成時光旅行之用，但到了壞人手上，就會變成殺人武器。”吳博士相信人類的道德反而比科學更需要去努力建構。

　他指出，人類文明演進常因哲學而開始，然后帶領科學繼續發展，達到一定基礎后才運用在生活之中。

　現在這個紛亂和科技進步的時代，更需要出色的哲學家，“因為大家買大房子，駕好車，過好日子，想法已經被這個方向牽著走，現在已少有小朋友立志當哲學家。”

有助創造生活科技產品

　研究宇宙和人類的生活，除了可能掌握時空原理而出現時光機器，是否能為人類生活帶來其他好處呢？

　吳俊輝博士表示，宇宙研究所需的儀器，例如用作觀察宇宙的偵測器，皆是由科學家自己設計和發明，獨一無二，價錢極高，並不似汽車或民間科技用品，有錢就買到。

　但是，宇宙科學家與高科技公司合作，由后者制造天文儀器，這些技術經研發和調整，就能變成生活中的科技產品。

　“高科技公司可能對宇宙沒有興趣，但對相關元件卻興緻勃勃。”他表示，目前科學家與工業界的合作可說是相當成功。

　換言之，科學家擁有民間所沒有的元件技術，卻能啟發工業界以相關技術為基礎，制造生活中新一代的高科技產品。

激情比智商更重要

對科學有興趣的小朋友，小時候發科學夢，長大后覺得科學家需要絕頂聰明，甚至擔心收入不穩定而放棄這條路。

　“對科學有興趣的學生很多，但不敢把物理當成第一志願，因為不知唸完物理后，除了當老師還能做什么？”吳博士點出學生的科學夢無法成真的最大原因。

　為了鼓舞新一代，吳博士回到台灣后，時常進行宣導工作，使孩子們知道對宇宙的幻想都可能成立。孩子們“亂想”的問題，例如看到宇宙誕生和超越時空這回事，科學家已經成功進行和正在研究中。

13歲自制兩台望遠鏡

　“我想讓小孩子們知道不要滿腦子當醫生、律師或工程師，希望他們跳脫出來，世界有像我這樣的人，日子也過得不錯。”

　他希望如果小孩子和他有著一樣的理想和興趣，不要被家庭和社會世俗想法所局限。

　吳博士13歲時親手自制兩台望遠鏡，14歲就拍到哈雷彗星。當時，他的母親帶他去圖書館借書，他就依照書本自制望遠鏡。

　“親眼看到哈雷彗星很感動，那種感動一直到現在都還存在。現在會帶小朋友晚上看星，我看到木星一樣會很興奮。”

　然而，即使他曾是全台灣第一位拿到數學和物理競賽冠軍的學生，但他在台灣教育體系內的智商測驗（IQ Test）中，分別在中學和大學兩次被測定為智商不足。

智商不足但成績特出

　“在台灣國中（大馬的初中）畢業，我是全校第一名（非資優班），當時老師認為我智商不足但成績特出，應該可以去當醫生，因為醫生要去記很多東西，成績不需要頂尖只需良佳即可。”

　因此，老師和從事藝術行業的父母希望他當醫生，若他考上台大醫學系，還可以提升校譽，光宗耀祖。

　一路上，他遇到許多困難，大學時對科學失去信心，因參與政治活動而被標簽，服兵役第10天更因過度勞作而70％肌肉溶解壞死，住院兩個星期，醫生認為可能無法存活，最終卻成功活了下來。

　他的成績優異卻不獲保送國外，但最終他還選擇自己所愛的科學事業。

　“因此，我常告訴學生，千萬不要以為很聰明的人才能當科學家，因為當科學家智商不用很高，而是Passion（激情）要夠，這才是最重要的。””

宇宙研究術語小解析

★宇宙暴脹理論（Inflationary Theory）：

　1998年超新星觀測和2001年宇宙微波背景觀測（即宇宙誕生訊號），科學家將之結合起來發現宇宙正在暴脹，即其他星體正在加速遠離地球，這與牛頓萬有引力相反，而是萬有斥力，科學家稱之為“黑暗能量”。

　吳博士指出，宇宙像一條橡皮筋，每公分都有一只在睡覺的螞蟻，醒來時發現左右螞蟻的距離變遠，這表示宇宙在膨脹。

　一般上，膨脹由小變大，但宇宙的膨脹並非如此，因其密度由大變小，仿如氣球吹氣后體積變大，但氣球表層卻越來越薄。

　現在的宇宙學家相信宇宙這條橡皮筋不斷被拉長，螞蟻之間距離不斷增加，而且增加速度越來越快，此即為宇宙暴脹。

　在宇宙年齡10的-44次方秒時，曾發生過宇宙暴脹，目前是在重演當時的情況，即發生第二次宇宙暴脹。

★宇宙殘陷理論（Cosmic Defects Theory）：

　宇宙膨脹就像水結成冰塊時溫度降低的過程，裡面會出現一些裂縫，但並非膨脹脹裂。

　水分子在重組時規則排列，晶體內都是水，在結冰時相遇卻不能緊密連接起來，外表看去像有裂縫，科學上稱之為殘陷。

　宇宙膨脹時是一種降溫過程，因此科學家相信宇宙降溫（膨脹）時就會出現殘陷。

吳俊輝博士小檔案：

年齡：41歲（1970年出生）
資歷：1999年劍橋大學宇宙學博士
現職：夏威夷阿米巴（AMiBA）計劃科學家、南極Polar計劃科學家、灣大學物理系暨天文物理研究所教授
研究領域：
宇宙微波背景輻射（即宇宙誕生的訊號）、宇宙大尺度的結構與成因、宇宙大小及拓樸的量測、宇宙殘陷理論、宇宙暴脹理論、宇宙學巨型資料分析等。