從「外祖父悖論」到廣義相對論,知識趣化,《奇怪的知識增加了》

2021-01-08 安靜的瓶子

如果人類真的能穿越時間和空間,「外祖父悖論」怎麼解決?

2020的科幻電影《信條》,被稱做燒腦電影。很多人大呼看得有點暈,沒太明白。其實並不是電影情節很難懂,而是在於電影的科幻背景設定:時間不僅可以前行,還能後退。

只不過電影裡時間的後退,並不是整個世界時間線的倒退,而是人通過機器,可以穿越到之前的世界。

如果穿越可以回到某個事件發生之前,是不是能阻止或影響事件的發生呢?如果可以,能夠隨意穿越的人,豈不是擁有了改變整個世界的能力?

這就要說到電影的一個設定:發生的已發生。就是發生過的事情,已經發生了,無法改變。

這個設定,應該跟物理學上的「外祖母悖論」有關。也有稱做「外祖父悖論」。

悖論情形:假如你回到過去,在自己父母親出生前把自己的祖父母殺死了。但此舉動會產生一個矛盾的情形,祖父母被殺,你的父親或母親就不會出生,也就沒有了你,那你又怎麼能回到過去殺了祖父母呢?

如果現在我們真的能夠穿越到過去,是沒辦法規避這個悖論的。

《信條》劇照

這個悖論在電影裡也有提到。所以電影中穿越時間,並不是像大話西遊那樣,可以穿越到事件發生前,而是類似於一個「平行世界」(這樣說不一定準確,但我的能力只能做出這樣一個比喻),要遵循特定的物理規律,並不能隨心所欲。

我並不是要和大家討論這些高深的物理時間問題以及電影情節,而是因為電影這個設定,讓我想起《奇怪的知識增加了》這本書。

我們目前的科學還在研究,時間是否可以穿越,如果穿越,需要什麼條件。還有一個問題,如果真的能時間穿越,對過去和未來有什麼影響。

「外祖父悖論」,就是時間穿越的一個猜想

書裡提到「外祖父悖論」時提到,為了規避這個悖論,霍金提出了「時序保護假說」。

直白的說,就是霍金覺得,時間穿越是不可能存在的。一定有未被我們發現的物理定律,能證明時間穿越不可能。他說:「你有見過誰是從未來回來的嗎?」

沒有了時間穿越,也就沒有了「外祖父悖論」。這是一種設想。

霍金,著名物理學家和宇宙學家

還有一種規避「外祖父悖論」的設想。

這個設想,是物理學家的開腦洞:當一個原子出現在實驗室裡之前,它能在同一時間出現在多個不同的地方。即「多世界詮釋」。

簡單粗暴總結一下,就是說宇宙裡不止我們一個世界,還存在平行空間或者平行世界。

如果這個假設是真的,就避免了「外祖父悖論」。穿越時間後,並不是原來的世界,即使殺掉了外祖父(祖母),也不是殺人者的祖父母,而是平行空間的另一個外祖父(母)。

雖然穿越時間聽起來很科幻。但是我們目前所掌握的物理定律並不否定時間穿越,相反,從理論上來說還是可行的。

這可行來自於愛因斯坦的「廣義相對論」:

不同引力作用下,不同引力作用下,時間流動的速度就會不同:引力大的他方,則得流動得慢;引力小的地方,時間流動得快。

所以,要想穿越,造一臺時間機器,只用找到兩處引力不同的地方。比如說,先在地球上隨便找個地方,這裡時間按正常速度流動;再找一個引力更大、時間流動速度更慢的地方,比如說,黑洞附近。

下圖是人類首次拍攝到的「黑洞」。

人類首次拍攝到的「黑洞」

已經拍到了黑洞,人類好像離穿越和宇宙真相又近了一步。

科學家們,不僅研究「穿越」,還研究宇宙,研究空間,還研究生命,研究能量,研究人類的那些「十萬個為什麼」。人從哪裡來,宇宙從哪來,多少歲了,地球怎麼產生的,宇宙裡還有其他生命嗎……等等。

這些研究,需要懂得高深複雜的知識,還需要大量謹慎和不厭其煩的研究和實驗。

但這是科學家的事,研究離我們普通人太遠。我們普通人只在意結論和結果,以滿足我們的好奇心。

就像《奇怪的知識增加了》這本書,有一些讓人大感驚奇的結論,讓人無比好奇。比如人類和蘑菇共享三分之一的DNA?全人類都可以被放進一顆方糖裡?生時為人,死時卻只有一半是人?……

這是一本物理科學的科普書,有50個古怪又奇妙的科學事實。作者馬庫斯·喬恩,用輕鬆幽默的語言,向我們闡釋了宇宙中所暗藏的巨大能量,展示關於生命存在的一些有趣細節。

那些看似腦洞大開的結論,其實有著科學依據,一些科學的猜想,也許未來就會被證實。

人類對世界有太多的疑問,也從未停止對疑問的解答。那些看似簡單的結論,那些已經眾所周知的知識,都是科學家們思想和行動的結晶。

我們不能參與科學的研究,但是可以了解他們的成果。通過那些科普理解他們的研究和成果,以此了解我們生活的這個奇妙的世界。

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