問題是這樣子的:如果生活在21世紀的你乘坐時間機器回到20世紀阻止你祖父和祖母認識結婚,那麼就不會有你的誕生。沒有你的誕生,就不會有21世紀的你回到20世紀。如何解決這一悖論?
學科分類:物理學-理論物理;哲學-邏輯學
這個問題也可以簡潔地描述為,12點01分的你,回到12點00分的殺了自己。那麼12點00分的你已經死了,為何還有12點01分的你去執行殺死自己的任務?
這個問題看似簡單,卻直接質問了時間旅行的可行性。
關於該問題的解答主要有以下幾種(必須提前說明的是該問題並未完美解決,科學家們只是提出了多種假說性的解答):
第一種,時間旅行是不存在的。
已故著名理論物理學家霍金先生於2009年舉辦了一場宴請時間旅行者宴會。這場宴會的特別之處在於,請帖是在宴會結束後才發送出去的。霍金先生為宴會拍了一張照片,自己坐在房間裡,四周是他為時間旅行者準備好的香檳酒和美食。他耐心等待了很長一段時間,期待著時間旅行者的來訪。可惜的是,宴席上沒有一個賓客露面。
要知道,請帖雖然是宴會之後才發出的,但是霍金先生可是在各大知名學術刊物上發帖,宴會之後也有世界知名媒體報導了該事件。所以,在當時那一個時點,這件事情可以說是相當廣為人知的。假如時間旅行機器是在此時點過後的非常長的一段時間才被發明出來,但是發明之後,必將會有無數的人嘗試無數次的時空穿越。那麼有人穿越回到霍金宴會的那個時點的概率必然接近100%(詳細可參考「無限猴子定理」),所以並不存在掌握時空穿梭技術的人,沒有收到該請帖的這種可能。
霍金認為,閉合時間線是不存在的。如圖1所示,把時間擬作一條單方向行進的線,t1,t2,t3是三條各自獨立的時間線,互不幹涉和影響。且不允許出現圖2中t4的交點A,也就是不允許有未來和過去重疊的情況出現。也就是否定了時間旅行的可能。當然,該答案完全阻止不了人們對時間旅行的無窮猜想。
第二種,時間旅行總能自圓其說。
前美國德克薩斯大學索恩教授提出的自洽原理,以試圖解答這個問題。如果你穿越回到過去阻止祖父母相遇,成功之後,你的祖父母也肯定會在之後的某個情況下相遇,發展到後來有了你自己。如果你回到一分鐘前殺了自己,肯定會有別的時空的你穿越到一分鐘前你的位置,延續你的時間線發展。也就是說,你可以回到過去,改變過去,但事件繼續發展,你終將得到一個一模一樣的現在。
如圖3,當你嘗試讓時間線t5發生彎曲,抵達過去去改變一些東西(實線)的時候,時間自己會讓所有的情況自洽(虛線),來得到一個同樣的結果。
在回答時間穿越悖論之前,你必須承認它不是悖論。
這個解答看起來像無意義的繞口令,因此也並不能令人滿意。
第三種,平行時空的存在。
20世紀50年代,物理學家休·埃弗雷特提出了平行世界理論,也就是平行時空理論。這一理論來自於量子力學,而不是一開始是為了解答本問題的。一開始沒有很多人注意到該理論,後來到了21世紀,物理學家開始重視這個理論,加上諸多穿越題材影視作品的推廣,才逐漸流行起來。
平行時空認為同一時點可以引發無數相互獨立的時間線單方向發展,允許閉合時間線的存在,但閉合點之後,時空也是獨立發展,並不會延續舊軌跡。如下圖所示,時間線t6在一個點出發,可以引出無數條相互獨立的時間線,各自時間線上的任意點,也可以繼續引出引出無數條獨立時間線,也允許交點的出現。
平行時空理論還能細分為兩種。
其一,無責任形式的平行時空。你可以穿越到一分鐘前去見自己,在第三人看來同一時空會出現兩個你。就算你殺了自己,時間還在前進,沒有悖論出現。你選擇呆在舊時空還是回到原屬的新時空,都可以。這種情景有點像哆啦A夢的劇情一樣。
其二,遵循基本物理定律的平行時空。你一樣地可以穿越回一分鐘前的世界,不同的事,這次沒有兩個你出現了。你的穿越是回到了一分鐘前你自己的身體裡,或思想裡。你還是可以自殺,但是自殺完就人就沒了。
可能你會想,穿越之後不想自殺了。你在知道某期彩票中獎號碼後回到未開獎的時空裡去買這一組彩票,不就發財了嗎?答案是,你買成功之後,極大可能沒中獎。為什麼?因為穿越之後也是原來時間線的繼續,而不是舊時間線的重複,原來發生的事不一定會發生,事情該怎麼發展還是怎麼發展。當然還是有中獎概率的,這概率與你隨機買一組號碼能中獎的概率一樣。你中獎不是因為你的穿越,而是你真的碰上了彩票中獎這種極小概率事件。
以上就是祖父悖論的各種理論解釋。人們從未停止對時空穿越的可能性的追求。但回到過去這件事,在現在看來的確困難重重,不管是從理論上還是實際的科技中。時間只能往前流逝的結論可能越來越廣地被接受。
需要慶幸的是問題的另一方面,可以穿越到未來嗎?答案是肯定的,目前的科技也允許這麼做。關於這一點,將在後面的文章講到。