外祖母悖論（有關時間旅行的悖論）

外祖母悖論（有關時間旅行的悖論）

外祖母悖論 （有關時間旅行的悖論） 次瀏覽 | 2022.07.28 09:34:00 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 外祖母悖論有關時間旅行的悖論

如果一個人真的“返回過去”，并且在其外祖母懷他母親之前就殺死了自己的外祖母，那么這個跨時間旅行者本人還會不會存在呢？這個問題很明顯，如果沒有他的外祖母就沒有他的母親，如果沒有他的母親也就沒有他，如果沒有他，他怎么“返回過去”，并且在其外祖母懷他母親之前就殺死了自己的外祖母。這就是“外祖母悖論”。對于“外祖母悖論”，物理界就產(chǎn)生了平等歷史(也叫“平行宇宙”)的說法。根據(jù)多世界的理論，每當記錄下一個觀測結論或者做出一個決定時，就會出現(xiàn)一個道路分支。那當然，世界更寸步的分裂發(fā)生在量子層，即使原子中的一個電子從一個能量級變化至另一個能量級，或者說兩個電子自旋的方向不一致也會導致不同的可能性發(fā)生而所有不同的可能性分裂出一個宇宙。

中文名

外祖母悖論

類別

科學言論

解釋

愛因斯坦相對論

屬性

科學假設

解決方法外祖母悖論

對于“外祖母悖論”，物理界就產(chǎn)生了平等歷史(也叫“平行宇宙”)的說法。這一理論中，世界不是只有一個，而是有許多平行的世界存在，按照如今的歷史過程：羅馬帝國時代、大英帝國時代、工業(yè)時代、第一次世界大戰(zhàn)、第二次世界大戰(zhàn)、電腦網(wǎng)絡……如果將整個工業(yè)時代去掉，那至此以后的歷史軌跡將會得到巨大的改變，或者兩次世界大戰(zhàn)都不會出現(xiàn)，又或者世界大戰(zhàn)將會在我們的另外一個平行的世界里存在，也就是說另外一個世界如今的我們可能正在遭受著戰(zhàn)爭的陰影。這個時候“外祖母悖論”就有了合理的解釋：一個人可以回到過去殺死自己的外祖母，但這將導致世界進入兩個不同的軌道，一條中有那個人（原先的軌道），而另一條中沒有那個人。

根據(jù)多世界的理論，每當記錄下一個觀測結論或者做出一個決定時，就會出現(xiàn)一個道路分支。那當然，世界更寸步的分裂發(fā)生在量子層，即使原子中的一個電子從一個能量級變化至另一個能量級，或者說兩個電子自旋的方向不一致也會導致不同的可能性發(fā)生而所有不同的可能性分裂出一個宇宙。李連杰的電影《The?one》救世主里，就運用了“平行宇宙”的概念，把宇宙大約分為平行的125個。

時間旅行

科幻小說家赫伯特·喬治·威爾斯所著的《時間機器》就以其合理的推斷和豐富的想象構造出未來人類世界的悲劇。1894年和1895年間，科幻大師威爾斯的代表作《時間機器》，第一次提出了“時間旅行”的概念。[1]主人公制造了一臺可以在時間中自由穿梭的機器，在一次失控的旅行中，主人公來到了八十萬年以后的世界（公元802701年），那個時代世界上人類已分化為兩個種族：柔弱嬌小的“埃洛伊”和粗野怪戾的“莫洛克”。這兩個種族分別象征著富人與窮人這兩個階級。“埃洛伊”生活在頹敗的宮殿中，過著幽閑優(yōu)雅的生活，由于長期不勞而獲引起體力、智力的萎縮?！澳蹇恕眲t被“埃洛伊”認為有失體面，被趕到黑暗的地下世界里生活，隨著時間的推移，“莫洛克”因為不停的勞動變得越來越粗壯，但長期的地下生活讓他們無法適應地面燦爛的陽光，當?shù)叵率称饭┙o無法滿足他們的要求的時候，他們只能打起地面上優(yōu)雅同胞的主意。這部和電影《黑客帝國》一樣充滿馬克思主義色彩小說也強烈地暗示了：人常滿足于領帶他的同胞的勞動來過安逸歡樂的生活，把“需要”當做他的標榜和借口，而期限到了的時候，“需要”就來報應他們了。

時空旅行象從前的電燈、電腦一樣，作為人們的幻想，但正是這一個個幻想的現(xiàn)實推動著人類文明前進的步伐，我們可以假定自己生活在平等世界里的其中一個，又假定自己的一生是自己所做選擇的總和，那我們今后要為自己做出怎么樣最好的選擇呢？

評價

霍金把“外祖母悖論”的結論置放在“不能干預物理律”，即不能干預歷史的層面上，應該說是不錯的。但他不明白一個更為深層的理論，那就是順向的邏輯順序的物理衍生并不是理論上的邏輯定義。因為，那種線性的邏輯思維的順序，恰恰是一個狹隘的三維空間的思維順序，是人們在一般狀態(tài)下的人類的思維順序，這種思維的基礎是建立在三維空間的地球引力之上的線性思維，而不是宇宙思維，不是超出了引力場之后的，擺脫了線性思維的局限性的空間思維?！稌r間機器》，它被稱為利用科學進行時空旅行題材科幻小說的開山鼻祖。當時及在之前都會被別人看作“不切實際的幻想”。而10年后也就是1905年，愛因斯坦的狹義相對論的發(fā)表，則從科學上把這些幻想變?yōu)榱爽F(xiàn)實。愛因斯坦的狹義相對論首次提出：時間是相對的。并推斷：如果人以接近光速旅行，那么時間對他來說就會停滯。

相對論

狹義相對論的理論是可以飛越未來，但是不能回到過去。因為當在物體接近或超過光速的時候，時間有可能只很慢或者是靜止的，不可能使時光倒流。又過了10年也就是1915年，愛因斯坦提出廣義相對論，第一次將時間與空間合并在一起了。廣義相對論提出了時空隧道的概念。時空隧道是在一個在引力場下能變化的一個東西，當空間折疊之后，空間折疊的兩點中間打開一個洞相通的話，就可能走一個空間的捷徑--蟲洞，這樣如果說愛因斯坦只是在理論上證明飛越未來是可行的。

時間速度

之所以飛機上的原子鐘與地面的原子鐘相比慢了59納秒，那是因為你在拿你的時間和我的時間相比。即便你能夠以光速去旅行，你也不會因為時間靜止而永遠存在，你依然會死。時間是與空間有關的。

問題

但隨即而來的的疑問則很多，比如如果我們回到過去，自己殺死了自己的母親或外婆，那我從何而來？這種混亂的邏輯在科學界中被稱為“外祖母悖論”。但愛因斯坦并未給出回答，包括鼓吹時間旅行可行的時間大師霍金也未能找出令人信服的解釋。后來提出如果能到過去去旅行

致命弱點

線性思維的一個致命弱點就是，它把可以信賴的基礎完全置放在邏輯的軌道上，進行考量，這種考量只有一個定性的可能，兩種答案，那就是錯與對。其實宇宙物質(zhì)的當量遠遠不是人類利用線性思維所能考量的體量。盡管人類應用了許多公認的計量單位，但是人們始終無法估量太陽系以外的任何空間狀態(tài)的存在方式。原因就是人類的體量和思維的方式有著本質(zhì)性的局限和障礙，這種阻隔妨礙了人們的正常思維方式和內(nèi)容的博取，所以人們便以大量的想象充斥暢想的空間，用主觀的打量來替代理論的結果。

蝴蝶效應概念

蝴蝶效應（Butterfly?Effect）是指在一個動力系統(tǒng)中，初始條件下微小的變化能帶動整個系統(tǒng)的長期的巨大的連鎖反應。這是一種混沌現(xiàn)象。[2]

美國氣象學家愛德華·羅倫茲（Edward?Lorenz）1963年在一篇提交紐約科學院的論文中分析了這個效應?！耙粋€氣象學家提及，如果這個理論被證明正確，一個海鷗扇動翅膀足以永遠改變天氣變化?！痹谝院蟮难葜v和論文中他用了更加有詩意的蝴蝶。對于這個效應最常見的闡述是：“一個蝴蝶在巴西輕拍翅膀，可以導致一個月后德克薩斯州的一場龍卷風?！?/p>

表達方式

“蝴蝶效應”在社會學界用來說明：一個壞的微小的機制，如果不加以及時地引導、調(diào)節(jié)，會給社會帶來非常大的危害，戲稱為“龍卷風”或“風暴”；一個好的微小的機制，只要正確指引，經(jīng)過一段時間的努力，將會產(chǎn)生轟動效應，或稱為“革命”。

“蝴蝶效應”在混沌學中也常出現(xiàn)。又被稱作非線性。

我們不能用簡單的線性思維來思考時空穿越。

解決問題

一百多年前，科幻小說家威爾斯的著作《時間機器》曾給人們帶來關于時空旅行的大膽猜想。之后，愛因斯坦在他的廣義相對論中提出了時間隧道的概念，更加深了人們對時空旅行的向往。然而，進行時空旅行所產(chǎn)生的“祖母悖論”問題卻一直困擾著科學家，愛因斯坦也未能就這一問題給出答案，這使時空旅行變成了一種不切實際的幻想。美國麻省理工學院的希斯·羅埃德教授在他發(fā)表的一篇研究報告中提出了應對時空旅行可能導致的“祖母悖論”的解決方法。他表示，這一方案能在一定程度上解決這些矛盾事件。

悖論解決外祖母悖論

長久以來，科學家認為，任何的時空旅行都必須面對隨之產(chǎn)生一系列矛盾事件。如果一位旅行者通過時空旅行回到過去，并殺死了自己的外祖母，那么這一行為將會危及他自身的存在，因為，如果沒有他的外祖母就不會有母親也就不會有他；而如果根本就沒有他，那么殺死他外祖母的人又會是誰？這個混亂的時空邏輯被科學家稱為“祖母悖論”。很多科學家試圖通過建造特殊的空間模型來解決這一問題，但都沒有成功。

在希斯·羅埃德教授的研究中，剛開始他們采用了一種被稱作“后選擇模型”的時空旅行模型，羅埃德說：“在這個模型下，所有矛盾事件及悖論都被禁止發(fā)生。它允許人們回到過去的時空，但禁止一切可能在未來導致悖論產(chǎn)生的行為。也就是說，它避開了傳統(tǒng)理論中時空旅行者的旅途最后發(fā)展成和他自身的存在發(fā)生矛盾的情況?！钡腥藢@一模型提出了反對意見，因為它會導致雖然幾率很小但仍可能發(fā)生的某些小概率事件發(fā)生頻率上升，而這些看似微小的改變會在未來時空被無限的放大。

爾后，就這一問題教授和他的小組又建立了采用光子進行實驗的基于“后選擇模型”基礎上的一種新的模型。此項實驗模擬了穿越時空的奇特路徑：封閉時間狀曲線(CTCs)，它們可以攜帶任何東西一起回到過去再送回現(xiàn)在。盡管在實驗中他們最終未能將光子送回過去，但成功將它置于量子狀態(tài)。它模擬了一種時空旅行中可能遭遇的現(xiàn)象。當光子越來越接近“自相矛盾”狀態(tài)，實驗的成功率就會出現(xiàn)不斷下降的趨勢，這就證明了它能阻止矛盾現(xiàn)象的出現(xiàn)。

雖然，在真正的時間機器問世之前研究這一問題好像為時過早，但它在一定程度上證明了時空穿越的可能性及解決悖論的可行性。在不久的將來，人們進行時空旅行的夢想也許會實現(xiàn)。?

參考資料