時間旅行的真實和悖論(4)

時間旅行的真實和悖論（4）

2014-12-04 09:49 作者：曹玲來源：三聯生活周刊 2014年第49期

關於時間旅行的作品永遠有市場，不管是好萊塢科幻片還是亞洲穿越劇，無一不紅得發紫。物理學家認真思考了時間旅行的可能性，去往未來是可能的，回到過去還在爭議中。

時間悖論

除了建造時間機器的技術困難，物理學家和邏輯學家還提出了時間旅行可能帶來的各種悖論，這也是有人不承認時間旅行可行性的一個理由。

最著名的理論莫過於「外祖母悖論」，你回到過去，在你母親出生前將你的外祖母殺死，那麼你就不可能出生了。因此你絕不可能在時間上回到過去殺死你的外祖母。根據邏輯一致性的思想，這件事情是不可能發生的。

除此之外，這樣的悖論還有幾種。比如，信息悖論：在這種悖論中，信息來自將來，這意味著信息可能沒有起源。假設畢卡索穿梭時空，把他的畫作給了年輕的自己，那麼這派藝術究竟是誰創立的？

再比如性別悖論。在這種類型的悖論中，你生了你自己，在生理上這是不可能的。英國哲學家喬納森·哈裡森（Jonathan Harrison）寫的故事中，故事的主人公不僅他父親是他自己，而且吃了他的人也是他自己。在羅伯特·海因萊因的經典故事《你們這些還魂屍》中，主人公同時也是他的父親、母親、女兒和兒子，即家庭中其他三個成員是他自己。解開性別悖論是相當棘手的，既要求有時間旅行的知識，也不能違背基因法則。

劇作家在製作好萊塢大片時隨意違背物理學定律，但是在物理學界，則非常嚴肅地對待這些悖論。物理學家提出了至少三種自然可能會用來阻止時光旅行悖論的方法：第一種方法很簡單，自然不允許人類回到過去，即時間旅行不可行。第二種，前述俄羅斯物理學家諾維科夫相信我們將被迫以一種方式行事而不讓悖論發生。霍金的想法和其類似，他提出一種叫作時序保護猜想的假說，用來排除時間旅行的可能性。在這種假說中，要麼製造的時間機器會被摧毀，要麼試圖使用時間機器的人或物會被摧毀。

但是諾維科夫的方法提出了自由意志問題。如果我們在時間上回到過去，見到我們生前的父母，我們可能會想我們應該有我們行動的自由。諾維科夫認為有一條未發現的物理定律阻止任何會改變將來的行動，例如殺死父母，使你不能出生。他指出：「我們不能將時間旅行者送回伊甸園要夏娃不從樹上摘蘋果。」

阻止我們改變過去和產生悖論的這種神秘的力量是什麼呢？他寫道：「這種對我們自由行動意願的限制是不平常的和神秘的，但不是完全沒有道理的。例如，我們可能想要在沒有任何設備的幫助下在天花板上行走，但是引力定律不允許我們這樣做。如果這樣做的話就會掉下來，因此我們的自由意志受到限制。」

可是沒有生命的物質被投向過去也會發生時間悖論。假定在公元前330年，在亞歷山大大帝和古波斯帝國國王大流士三世就要爆發歷史性戰役之前，你把機關槍帶到那個時候，告訴他們怎樣使用，我們就有可能改變隨後的整個歐洲歷史。

事實上，即使是對過去最微小的幹擾也可能引起意想不到的悖論。例如，混沌理論利用蝴蝶效應這個隱喻，在地球氣候形成的危急關頭，即便一隻蝴蝶扇動翅膀也能產生波動，使力的平衡破壞和引發強大的暴風雨。即便是最小的沒有生命的物體送回到過去也會不可避免地以一種意想不到的方式改變過去，引起時間悖論。

第三種解決時間悖論的方法是有多重宇宙的存在，在回到過去後，你進入的是一個不同的平行宇宙，所以你不會對你本來的宇宙產生任何影響。事實上，所有可能的事都會發生，但是事情都是在平行宇宙中發生的。

英國物理學家戴維·多伊奇（David Deutsch）用量子物量學定律來解答矛盾。在亞原子世界裡，量子的不確定性佔主導地位：一個電子撞擊一個質子既可能轉向左邊也可能轉向右邊，其間並無規律可循。在一些物理學家看來，這種不確定性造成了宇宙的多重性，每次一個電子轉向右邊的時候就和一個轉向左邊的電子形成一個新的宇宙。矛盾可以用同樣的方式來解決：如果時間旅行者幹預了歷史，宇宙就會分成兩個或更多的分支，那個被殺死的母親就會到另一個平行的宇宙裡，而不會進入到弒母者歸屬的那個宇宙中。

根據量子力學的解釋，所有可能的世界都與我們共存，認識到這一點讓我們頭暈目眩。儘管為了到達其他世界也許需要衝動，但是這些量子世界就存在於我們所住的這個房間裡。無論我們走到哪裡，它們都和我們在一起。這樣的多維空間的存在，其實我們的古人早就描述過了。

諾貝爾獎得主史蒂文·溫伯格把多元宇宙理論比作無線電，圍繞我們周圍有幾百個不同的遙遠廣播電臺播出的無線電波。在任何給定的時刻，你的辦公室、小汽車或者臥室裡充滿了這些無線電波。然而，打開收音機，你每次只能聽一個頻道，每個廣播電臺有不同的能量和不同的頻率，結果只能將收音機一次調到一個臺。

《平行宇宙》一書中寫道：「同樣，在我們的宇宙中，我們已經調到與我們宇宙的物理現實相應的頻率。儘管有很多其他的宇宙，但是我們不能調到它們對應的頻率。儘管這些宇宙看起來都很像，每一個世界有不同的能量。因為每個世界由百萬億億個原子構成，這意味著能量的差別會很大，因為這些波動的頻率與它們的能量成正比，這意味著每個世界的波以不同的頻率振動，不再能相互作用。不管是什麼意圖和目的，各種各樣的這些世界的波不發生相互作用和相互影響。」

關於時間旅行的理論艱深而又有趣，不管可能性多麼小，每個人心中依然存在「穿越」的夢想。有一種可能，我們只需要耐心等待技術的發展追上科學理論，這種情況已經不是第一次遇到了。500年前，萊昂納多·達·文西設計了一架滑翔機，它並沒有被建成，但如今對該模型重建證實，如果當時達·文西能夠獲得當代航空工程師所使用的高級材料和建造技術，他的滑翔機就可以在天空翱翔。或許，時間旅行也一樣。

（感謝中國科學院國家天文臺陳學雷研究員對本文提供幫助。參考書目：《平行宇宙》、《時間簡史》、《黑洞與時間彎曲》、《宇宙之書》、《如何進行時間旅行》等）

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