黑洞的最深处究竟藏着什么？广义相对论给出的答案是：一个密度与时空曲率双双趋于无穷的奇点，一切已知方程在那里同时失效。物质抵达此处是否就意味着终结？美国南加州大学理论物理学家伊扎克·巴尔斯给出了一个离经叛道的回答——不会。在他的理论图景中，坠入黑洞的粒子会径直穿过奇点，进入另一侧时空，那里的引力符号发生反转，由吸引变为排斥，形成一片“反引力区域”。
这一构想针对的是物理学界一桩经年悬案。量子力学的基本信条要求信息永不湮灭，可斯蒂芬·霍金在上世纪七十年代推算出，黑洞会持续向外辐射能量，落入其中的物质信息似乎无处存身——这就是著名的“黑洞信息悖论”。巴尔斯的方案相当直接：信息没有丢，它们只是越过了奇点，出现在引力变成斥力的那一侧。用他自己的话说，粒子凭什么要在奇点前停下？“之后理应再发生点什么。”
支撑这套奇想的，是巴尔斯经营了二十余年的“双时间物理学”。自1998年提出以来，该框架始终包含四维空间与两维时间。他甚至断言：“现实中的万物都可以从一种‘双时间’理论中推导出来。”
多出来的时间维度，向来是理论物理的雷区。弦论为空间安排了至少九个维度，时间却几乎无人敢碰。麻烦可以追溯到爱因斯坦：相对论要求所有观察者测得相同的真空光速，为此空间与时间必须联动补偿——你在空间中移动越快，在时间中流逝越慢。凭空加入第二个时间维度，这套机制便会失灵，理论随之吐出各种怪异产物：负能量，或者发生概率小于零的事件，物理学界称之为“非物理预测”。
因果律同样危在旦夕。额外的时间维度会开辟穿越时间的捷径，打乱事件的先后次序，甚至形成时间循环。伦敦帝国理工学院理论物理学家克里斯·赫尔指出，这在原理上等于允许人们绕开任何想回避的事件，在这样的理论之下，生命现象将变得难以想象。
巴尔斯的破解思路源于量子力学中的测不准原理：物体的位置与动量无法同时精确测定，知晓其一，另一个便愈发模糊。他由此推想，这对看似迥异的属性或许是同一底层现实的两种描述——正如历史上电与磁最终合并为电磁学。他把四维空间加两维时间比作一个房间，而三维空间加一维时间则是房间的墙壁：每一面墙上，映出的都是同一现实的不同投影。关键在于，观察者一旦选定以位置或动量为视角，一个空间维度和一个时间维度便会从物理描述中悄然退场，剩下的正是我们熟悉的时空，因果悖论不攻自破。
这套理论曾把巴尔斯自己吓了一跳。2013年，他与普林斯顿大学的保罗·斯坦哈特、爱丁堡大学的尼尔·图罗克合作，将模型推向宇宙学。由于位置与动量可以互换，在一个“投影”中恒定的物理量，换一个“投影”便可能取截然不同的值——粒子质量、引力强度这些公认的常量，未必真的一成不变。在模拟宇宙“大坍缩”时，模型显示：随着引力不断增强，粒子质量趋近于零；宇宙不会在坍缩中终结，而是历经一个短暂阶段，引力转为斥力，随后点燃又一场大爆炸。
“第一次得到这个结果时，我很害怕，以为理论可能出了问题。”巴尔斯回忆道。这份不安促使他把“双时间物理学”束之高阁十多年，退回弦论与理论粒子物理的舒适区。直到多年后，他下定决心：要么彻底放弃，要么坦然接受理论指向的一切有趣现象。
检验的机会并非没有。天文学家可以搜寻物理常量随宇宙演化发生漂移的痕迹。即便找到这类变动，也不足以立刻证实巴尔斯正确，但至少能为藏于现有理论之下的深层结构提供线索。美国查普曼大学物理哲学家艾米丽·阿德拉姆则提醒，必须先弄清这套理论将去往何方、可能带来什么。
质疑声同样存在。赫尔的评价颇为犀利：这是个有趣的想法，也是解读方程的巧妙方式，“但这只是数学，而非物理”。况且，这些额外的时间维度既无法感知，也不容随意穿越。就目前而言，没有任何观测证据表明它们真实存在，它们最终也可能只是一件趁手的数学工具，用来照见四维时空中难以察觉的关联。
即便如此，“双时间”的思路正在招揽更多同行。法国艾克斯-马赛大学的马尔科·佩蒂尼走了一条不同的路，他的切入点是量子纠缠：两个相隔遥远的粒子，测量结果却彼此牵连，仿佛无需任何信号居中传递。这种效应冲击着“局域性原理”——按照该原理，影响的传播速度不可能超过光。佩蒂尼与诺贝尔奖得主罗杰·彭罗斯的一次交谈，把他的思路引向了这里。他直言，纠缠在我们的时空中根本无处容身；既然额外的空间帮不上忙（信息仍需穿越空间），剩下的唯一选择便是额外的时间维度。
他举过一个直观的例子：假如你走到伦敦特拉法加广场时切入另一个时间维度，眼前的一切仿佛骤然凝固；趁此间隙把广场上的青铜狮子挪到别处，再返回原有时空——在旁人眼中，那尊狮子就是凭空消失、又凭空现身。以此类推，粒子间的关联并非依赖空间中飞驰的信号，而是延伸进隐藏的第二时间；从我们的维度望去，这种传递便像瞬间完成。
青铜狮子当然不能真的瞬移。为堵住这类漏洞，佩蒂尼借用弦论中的“翘曲因子”改造时空几何，把粒子物理标准模型中的粒子和力牢牢锁在四维时空内，只放行与纠缠相关的信息。
更重要的是，他拿出了可检验的预言。在一篇尚未经过同行评议的论文中，佩蒂尼设计了一个实验：制备两对彼此独立的纠缠光子，用相距遥远的探测装置分别测量。按标准量子力学，两组光子毫无瓜葛，测量结果理应互不相干；而在他的模型中，既然所有纠缠都经由同一个第二时间建立，两组光子便可能透过这一维度相互影响，在测量结果中留下微弱的“串扰”。串扰出现与否，将直接检验理论真伪。德国不来梅康斯特大学数学物理学家索伦·佩特拉特对此表示欣赏：为一个深奥问题提出方案、讨论后果、再设计验证路径，“佩蒂尼似乎做对了所有事”。
佩蒂尼甚至已经琢磨起这个维度的用途。他正尝试把这套图景套进“曲速引擎”的理论研究——那是一种靠扭曲时空结构实现超光速旅行的假想装置。谈及动机，他的说法相当坦率：纯粹出于好玩。
