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游戏科学

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游戏科学:时空穿越离我们还有多远?

时空穿越不再仅仅只是物理学家所要探究的前沿领域,或许在不久的将来,当我们仰望星空时,那辆能带领我们穿越时空时光机就会停在眼前。

爱玩网百万稿费 活动投稿,作者 赫尔墨斯之鸟,未经授权请勿转载

穿越时空离我们还有多远?

你是否畅想过穿越的可能性?你是否渴望异世界的生活?你是否想和曾经无知无能无力无谋的四无少年莱月昂一样,幸运地获得命运之神的垂青,穿越时空后抱大腿救萝莉、住豪宅伴精灵、率三军屠白鲸、携基友灭怠惰?

且慢!在你开始幻想时空穿越之前,先仔细看看这份穿越参考指南,或许他能让你找到生命宇宙以及一切的终极答案。

从废话开始的穿越指南

曾经有这么一款游戏,主角身后是喷着耀眼火焰的飞行背包,腋下夹着尖端科技的微型激光炮,以一人之力面对庞大的史前长毛巨象、神秘的东方机器人、诡异未知的外星生物,从地面战斗到太空,从史前横跨到未来,穿梭于时间与空间。也许这些如今看来颇为寻常的科幻元素让你觉得这不过是一款无聊的手游,但令人惊讶的是,这是一款由世嘉于1985年12月推出的射击游戏——《时空战士》(Space Harrier)。尽管受限于当时的技术水平,游戏无法通过CG等手段表达完整的剧情与思想,但在史前到未来的战斗场景中,我们依稀可以感受到创作者对于时空穿越的幻想与执着。

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世嘉的射击游戏——《时空战士》

进入二十一世纪以来,随着量子物理学领域研究的深入与互联网媒介的迅速发展,科学界各种匪夷所思的实验结果与研究突破能够转化成较为简单的科普类文章或新闻,普通人也能很轻易地接触到这些资料。广大吃瓜群众迅速被量子力学所“毒害”:有人痴迷于寻找人类穿梭于时空的证据与各种超自然现象,更有甚者幻想人类本身不过是巨型游戏中的NPC,并以各种奇(zuo)葩(si)的手段来寻找这场游戏中的BUG。

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平...平行宇宙?

同时这种对穿越的狂热氛围也延伸到了游戏领域,游戏制作者们纷纷大玩各种穿越梗,用明示暗示的方法透露出游戏中的穿越元素。那么这么多年过去了,人类离时空穿越到底还有多远的路要走?

量子穿越——触手可及的未来

相信很多玩家多少都听过育碧蒙特利尔工作室大名鼎鼎的动作冒险游戏《刺客信条》的大名,游戏凭借优秀的质量与庞大复杂的世界观,曾登录PC、PS4、PSV、iOS等多个平台,更有小说、电影和漫画等衍生作品。《刺客信条》在注重历史考究的同时也相应地加入了丰富的穿越梗,以口碑最为出彩的第二部为例,其中的穿越元素让人印象非常深刻。

在《刺客信条》第二部中,我们会接触到一个真实存在的重量级人物——达芬奇。正常情况下,这个老学者很可能躲在佛罗伦萨某家妓院的某间房中痴迷于研究,此时玩家无法在城镇中找到他,只有接到相关任务时才能与他碰面。笔者这种身上背着30个密函页的路痴曾在城内逛了无数遍,最后在好基友的帮助下才得以在城堡中找到他。达芬奇于1452年出生在佛罗伦萨,我们的主角艾吉奥1476年17岁,他在游戏中的出现完全符合历史时间。但关键点在于达芬奇本身:他在历史上是一位大牛,也是公认的疑似穿越者。

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刺客信条的好基友:艾吉欧与达芬奇

相信大家熟知达芬奇是因为那副世界名画——《蒙娜丽莎的微笑》,但他擅长的可不仅仅是绘画。达芬奇曾在天文学、物理学、气象学、生理学、医学、数学、水里工程学、机械工程学、地质学、哲学、音乐等等领域都有建树。你知道第一个提出使用太阳能的是谁吗?是达芬奇;第一个解释天空为什么是蓝色的是谁?还是达芬奇;最早的直升机蓝图是谁绘制的?没错依然是达芬奇。

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当然在中国,也有一位疑似穿越者

相比于达芬奇这条隐晦的暗线,《刺客信条》中的重要机器基因追溯记忆装置Animus则明示了穿越元素。Animus既大大增加了玩家的代入感,又将科技元素与历史相融合。而游戏为了防止剧情BUG,还对Animus增加了无法影响过去等限制。那么Animus在现实中是否具有一定的科学依据,我们能够造出来吗?

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罗马大教堂密涅瓦穿越时间的对话

Animus在游戏中的设定为对主角体内DNA片段分析与信息提取的工具,通过体内的DNA片段,以完美的第一人称视角体验主角祖先的经历。第二部中玩家更能学习祖先的技能,第三部中康纳获得了伊甸戒指后,戴斯蒙还有一定几率使现实中敌人的子弹射偏。除了第三部稍显奇幻色彩外,第一二部中Animus完美贴合了游戏剧情,并没有明显硬伤。

然而,我们想要在现实生活中制造并运用Animus的话,就不得不面对最基本的物理法则和生物学原理。DNA是细胞核内的物质,用于遗传,可以存储信息,在游戏中Animus的作用正是读取DNA上所含的信息。但是这些DNA所储存的信息是生物体的遗传结构,如个体的细胞类型和结构(通过定义各片断的开关)、本能、体型、器官分布、组织间的联系等,并不是我们通常所说的记忆。从DNA记忆提取器这个方面来看,Animus在现实中基本无法实现。但换一个角度,将Animus看作为通过DNA定位祖先时间与空间、在过去未来间传输接收携带信息的量子,并解码翻译为可供理解记忆的时空穿越机器的话,那倒是有实现的可能,并且这在现实中存在科学理论依据。

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《刺客信条》系列中能穿越时空的Animus

2014年6月24日,澳大利亚昆士兰大学的科学家发表在最新一期《自然·通讯》杂志上的研究论文提出,使用光量子对模拟粒子回到过去并进行观察,这个实验证明时间旅行至少在量子的尺度上是可行的。因此看来,在现实中科学家制造出一个能够接受传递信息的Animus不仅符合科学依据,同时拥有理论支持。相比传送人体本身的穿越机器而言,传输信息的量子穿越机器至少能让我们看到一丝微弱的希望。

空间穿越——困难重重的道路

尽管目前科学家对空间穿越方面缺乏有效的研究,但世界上的创作者们可不会满足于仅仅在一个单调的空间里谱写人生。科学家穷尽毕生精力造不出的时空穿越机器,在小说家、漫画家、游戏制作人的手里却轻而易举的实现并运用。

穿越时空离我们还有多远?

以各种错综复杂的穿越结合剧情的动画《瑞克和莫蒂》(Rick and Morty),掀起了人们对穿越的狂热幻想。随着最近第三季的开播,对位面穿越以及异时空的讨论也愈演愈烈。大受好评的《瑞克和莫蒂VR》(Rick and Morty Simulator)也选择了打开状态的传送门作为宣传的重要元素,在Rick and Morty中传输枪的重要性绝不亚于两位主角。

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这把能够随意突破时空屏障的传输枪到底有何特殊之处,以现在的科技水平能够制造出来吗?

按照目前动画中Rick所处的时代来说,虽然存在多个不同次元和高等文明,但是Rick本身所在的地球科技水平与当今现实科技水平基本相似。从动画中妻子死后Rick在车库中制造出了传输枪,以及当时缺乏时空穿梭能力的背景来看,传输枪的材料应该基本都是地球现有的材料,且不会过于稀有。那么想要制造它的关键,就在于Rick所说的三行代码以及一些复杂到无法理解的公式。

因此,以目前的科技水平和地球的材料储备来看,传输枪似乎存在着被造出的可能性。当然一切的前提是地球上的科学家在量子力学、相对论等物理学领域取得重大突破。同时考虑到尽管地球上存在制造传输枪的基础材料,但Rick可能对基础材料进行了提炼与二次加工,如果不在化学物理学与物理化学等多学科物理学分支产生突破,那么哪怕知道制作方法和原理,也无法对材料进行提炼。就好比现在高中生都能在物理课本上学到核武器的基本原理是利用能自持进行的原子核裂变或聚变反应瞬时释放的巨大能量来产生爆炸,但是别说一个高中生,世界上倾尽全国之力能够制造出核武器的国家都屈指可数。这些技术困难仿佛悬在科学家们头顶的达摩克里斯之剑,既是威胁也是动力,只要满怀期待,我们未必不能看到技术壁垒被攻克的一天。

游戏《传送门》中也同样有一把让无数人垂涎的枪,从设定上来说它并没有Rick的传输枪那么神通广大,既无法穿越时间也无法穿越世界,只能在固有世界里进行空间的移动,那么以人类目前的科技水平,这个相对来说功能比较简单的传送枪能够制造出来吗?

穿越时空离我们还有多远?

从Aperture Science流出的结构图可以看到,枪的主要分为三个部分:电池、驱动手持设备以及微型黑洞,枪能打开传送门完全依赖于枪内的微型黑洞。想要制造出这把传送枪的主要技术难点在于如何制造微型黑洞,以及如何将其放入枪内并进行控制。人造黑洞听起来简直是科幻小说里的元素,看来我们似乎可以放弃这个妄想了。

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传送枪结构图

然而早在2005年3月18日,美国布朗大学物理教授霍拉蒂·纳斯塔西就通过实验在地球上制造出了第一个人造黑洞。时隔四年之后,中国东南大学科学家崔铁军和程强两人以纳瑞马诺维和基尔迪谢维的理论为基础,建造出了微波频率的人造黑洞。

科技的发展比想象中的还要迅速,第一个条件在数年前就已经被满足了,我们只需要考虑如何将微型黑洞稳定在枪体内并设立良好的制动与发射装置,传输枪的到来也许真的不会太久。

当然制造出的传送枪并不意味着我们坐在家里就能轻松购物,在网上下单购买东西后朝着面前的墙壁来上一枪,你可能会被发射出的黑洞吸进去连渣都不剩,更会连累隔壁住着的老王。但黑洞本身内部扭曲的时空能够让穿越过的物体抵达不一样的时间和不同的空间位置,如此看来,发射黑洞的枪又何尝不是另一种无法保证传送人员安全的“传送枪”呢?

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人工黑洞

时间穿越——依稀可见的曙光

《红警95》是笔者接触到的第一款即时战略游戏,游戏中的穿越元素同样让人印象深刻。也许会有人好奇红警讲述的不是二战吗?怎么会扯到穿越?其实在《红警95》的开场影片中,我们就能看到爱因斯坦发明时间机器穿越回去杀死希特勒的剧情。这系列有些也尝试探讨时空穿越的影响,比如在95中被杀死的希特勒,在《红警3》中被杀死的爱因斯坦等等。只可惜因为游戏本身的问题,对于时空穿越改变历史的剧情并没有深入探讨,外祖母悖论这个巨大BUG也被含糊地一笔带过。

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曾经加入时空穿越剧情的《红警95》

说到外祖母悖论,想必很多人都听说过那个烧脑的流浪汉故事。这个悖论简单概括就是如果一个人真的能够返回过去,那么他在外祖母怀上他母亲之前将其杀死,这个时空穿越者本身是否还会存在?很显然,没有他的外祖母就不会有他的母亲,没有他的母亲就不会有他,而如果他不存在怎么能够返回过去杀死他的外祖母呢?

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《耻辱2》中能让主人公穿越时空的大杀器

然而外祖母悖论在现实中却有了转机:美国麻省理工学院的希斯·罗埃德教授提出选择模型尝试解决祖母悖论产生的问题,并用实验模拟了穿越时空的奇特路径:封闭时间状曲线(CTCs),取得了一定的成功。除此之外,时间穿越只能向未来穿越与多重宇宙假说等观点,也都在某种程度上将祖母悖论这块绊脚石向路边挪了挪,也许未来的某一天这块讨厌的石头真的会被科学家一脚踢开。

就像理论物理学家加来道雄认为的那样,也许蚂蚁和人类之间差距就如人类与可以进行时空穿越的文明那样遥不可及,因此很有可能我们本身无法发现穿越者,甚至看到也无法用现有思维去理解时间旅行的存在。但是这一切的一切并不妨碍我们在脑中畅想,也许就在某一天的清晨,你的曾曾曾曾曾孙开着酷似哆啦梦的时光机,突然出现在你的面前,气喘吁吁的想你伸出手:

没时间解释了,快上车!我们去拯救世界!

穿越时空离我们还有多远?

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