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左脚踩右脚如何上天？也许你大力将一只脚踩断 ， 让这只脚以超快（最好能到光速）的速度向下飞出去 ， 就能向上飞一小段距离（毕竟整个身体要比一只脚重得多） 。 好消息是 ， 科学家推导出一种可能 ， 不必用如此可怕的方式 ， 伸展收缩身体也许就能提供动力 。
在关于宇宙探索的电影中 ， 有时会出现一种噩梦般的场景——宇航员漂浮在太空中 ， 在没有物品可以抛掷的情况下 ， 无论怎样挥动四肢 ， 都无法朝着空间站前进哪怕一点点 ， 这段距离看起来近在咫尺 ， 却又遥不可及 。 这是物理规律决定的现实 ， 在没有外力参与的条件下 ， 在静止的初始状态下 ， 无论你如何折腾 ， 都只会停留在原地 。 最多是随着四肢扭动 ， 躯干有些转动 ， 一旦你恢复到初始姿势 ， 一切挣扎都是徒劳 。
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【打破常识！不用“断肢”，也能在真空中移动】回到令人安心的地球 ， 与太空中绝望挣扎相似的是 ， 我们仍需要改变身体的形态来移动 。 毕竟 ， 直愣愣地杵着 ， 脚下没有电梯、车辆这些动力源 ， 我们当然只能留在原地 。 显然 ， 不管在何处 ， 无论是翱翔天际的飞鸟 ， 还是穿梭水中的游鱼 ， 或是蜿蜒爬行的蛇虫 ， 也包括我们人类 ， 都要通过身体的形变 ， 将体内的生物能转化为机械能 ， 才能移动起来 。
但如果移开飞鸟翅膀边的空气、游鱼身侧的水、或是我们脚下粗糙的地面 ， 那么身体不管怎样形变 ， 都无法利用环境提供的反作用力前进 。 太空的特殊之处就在于此——真空 ， 我们无法与环境交换动量 ， 也就无法改变位置 ， 这看起来是个盖棺定论的事实 。
然而 ， 2003年 ， 美国麻省理工学院（MIT）的天文学家杰克·威兹德姆（Jack Wisdom）在《科学》（）上发表了一篇文章表示 ， 这个推论存在漏洞：如果宇航员所处的时空是弯曲的 ， 那么物体形状和位置的变换很可能不再遵循基本的动量守恒定律 。 也就是说 ， 在弯曲空间里 ， 宇航员以特定方式挥动他的四肢 ， 就能在真空中“游动”起来 。
弯曲时空与几何相位
时空可以是弯曲的 ， 这就相当于 ， 物体下落时不会直着下坠 ， 而是凭空走了个弧线掉落在地 ， 甚至根本不会坠落 ， 反而拐了个弯飞向远方 。 对于习惯地球重力的我们而言 ， 这多少有些不可思议 。
那么弯曲的时空是怎样出现的呢？根据爱因斯坦一个多世纪前提出的广义相对论 ， 我们知道：有质量的物质会引起时空的扭曲 ， 而扭曲的时空又会指导物质的运动 。
我们很难想象结合时间维度的高维空间如何描绘 ， 但可以将时空想象成一张具有弹性的巨大薄膜 。 大质量的物体 ， 如恒星 ， 像铅球一般放在时空薄膜上 ， 会引起薄膜的凹陷 ， 也就是时空的扭曲 。 而行星质量相对较小 ， 就会像弹珠一样在薄膜凹陷处做向心运动 。
很明显 ， 明显弯曲的时空通常出现在大质量的天体附近 ， 比如恒星、黑洞 。 但实际上 ， 时空曲率无处不在 ， 我们感受到的地心引力 ， 也是由地球质量压凹时空薄膜导致 。 只是从宇宙尺度上看 ， 我们生活的空间曲率几近于零 ， 可以看作平直空间 。
根据广义相对论 ， 空间曲率会影响物质的运动 。 身为平直空间中的生物 ， 我们很容易想象二维平面上的运动 。 如上图 ， 我们平举右手 ， 从一个点出发 ， 不改变身体的朝向 ， 在平面上完成一个闭合的路径 ， 回到起点 。 同时一路记下我们右手指向的方向 ， 你会发现 ， 起始与结束时记录的方向没有改变 ， 这符合常识 。
但倘若平面变为球面 ， 经过相同的闭合路径 ， 右手指向的方向就会发生改变 。 这个角度的变化（相位） ， 并非身体主动转动导致 ， 完全是由运动路径所处空间的几何性质决定 ， 因此也称之为几何相位（geometric phase） 。
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所以 ， 即使我们无法纵观空间的曲率 ， 通过这样的方法 ， 也能够判断所处空间的曲率是否为零 。 而弯曲空间独特的几何特性 ， 就使得一些不允许在平直空间发生的物理现象出现 ， 比如在没有外力驱动的条件下 ， 通过周期性几何形变在弯曲空间中“游动” 。
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