祖父悖论,又称为“外祖母悖论”是一种时间旅行的悖论,科幻故事中常见的主题。最先由法国科幻小说作家赫内・巴赫札维勒在他1943年的小说《不小心的旅游者》中提出。从时间旅行被提出的那一刻起,人类就被这个迷人的话题吸引住了。尽管“时间机器”还是幻想,不过逻辑上、数学上的探讨从未停止过。“祖父悖论”是其中最关键的一个逻辑问题。
外祖母悖论_祖父悖论 -论点
小说《不小心的旅游者》(LeVoyageurimprudent)
祖父悖论是一种时间旅行的悖论,科幻故事中常见的主题。最先由法国科幻小说作家赫内・巴赫札维勒(René Barjavel)在他1943年的小说《不小心的旅游者》(Le Voyageur Imprudent)中提出。情景如下:
假设你回到过去,在自己父亲出生前把自己的祖父母杀死;因为你祖父母死了,就不会有你的父亲;没有了你的父亲,你就不会出生;你没出生,就没有人会把你祖父母杀死;若是没有人把你的祖父母杀死,你就不会存在并回到过去且把你的祖父母杀死,于是矛盾出现了。
外祖母悖论_祖父悖论 -物理中的祖父悖论
平行宇宙
物理学家认为,也许世界是由无数个平行宇宙组成的,而当某人回到过去杀你的祖父母时,此人杀的其实是另一个宇宙的人(或者你的这个举动也可以创造一个新的平行宇宙),而此人的“祖父”或“祖母”的死只会使那个平行宇宙的此人不再存在,而这个平行宇宙的此人则平安无事。
在量子物理中,“多个世界”理论可以如此理解:对于每一个似乎随机的事件来说,只要它的可能性不是零,它所有可能的情形都会在不同的平行世界中发生,造成历史的分支。物理学家大卫・多伊奇(DavidDeutsch)认为,当你回到过去去杀你的祖父母时,你其实进入了另一个世界,杀的是另一个世界的人。(那个世界与你的世界的差别仅在于你祖父母死了)
M理论,作为至今最有可能结合5种不同的弦论的理论,是如此解释平行宇宙的:多个三维的“膜”可以同时在一个四维的宇宙(不是爱因斯坦的三维空间加一维时间;见膜宇宙学)中存在;这些膜之间的撞击会在膜中产生大量的能量――这也可以解释大爆炸是如何起源的。可是,M理论并不能解释不同膜的历史之间的关系,也不能肯定,当你回到过去时,你会进到另一个膜里面。
量子物理
物理学家认为量子物理可以解决这个问题,虽然我们不能进入封闭类时曲线回到过去,但是建立在量子物理基础上的理论认为可以通过量子叠加提供一个既可以进行时间旅行,又能消除悖论矛盾的解,回到过去的光子可以在任何时候都处于叠加的状态,有些会与事件产生冲突,有些则不会,这样悖论就有可能被避免。
外祖母悖论_祖父悖论 -霍金对“外祖母悖论"的评价
霍金把“外祖母悖论”的结论置放在“不能干预物理律”,既不能干预历史的层面上,应该说是不错的。但他不明白一个更为深层的理论,那就是顺向的逻辑顺序的物理衍生并不是理论上的逻辑定义。因为,那种线性的逻辑思维的顺序,恰恰是一个狭隘的三维空间的思维顺序,是人们在一般状态下的人类的思维顺序,这种思维的基础是建立在三维空间的地球引力之上的线性思维,而不是宇宙思维,不是超出了引力场之后的,摆脱了线性思维的局限性的空间思维。
因为存在这么一个逻辑悖论,有人提出了“年代保护猜想”,即在我们的宇宙中如果允许时间旅行,又存在改变过去的可能性,那么“时间机器”将不会被发明。在霍金2010年的文章中,并没有对此作出突破性的解释。”