外祖母悖論

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,那麼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,他怎麼“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”,物理界就産生了平等曆史(也叫“平行宇宙”)的說法。根據多世界的理論,每當記錄下一個觀測結論或者做出一個決定時,就會出現一個道路分支。那當然,世界更寸步的分裂發生在量子層,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緻也會導緻不同的可能性發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 外文名: 适用領域: 所屬學科: 類别:科學言論 解釋:愛因斯坦相對論 屬性:科學假設

解決方法

對于“外祖母悖論”,物理界就産生了平等曆史(也叫“平行宇宙”)的說法。這一理論中,世界不是隻有一個,而是有許多平行的世界存在,按照如今的曆史過程:羅馬帝國時代、大英帝國時代、工業時代、第一次世界大戰、第二次世界大戰、電腦網絡……如果将整個工業時代去掉,那至此以後的曆史軌迹将會得到巨大的改變,或者兩次世界大戰都不會出現,又或者世界大戰将會在我們的另外一個平行的世界裡存在,也就是說另外一個世界如今的我們可能正在遭受着戰争的陰影。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,但這将導緻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,就會出現一個道路分支。那當然,世界更寸步的分裂發生在量子層,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緻也會導緻不同的可能性發生而所有不同的可能性分裂出一個宇宙。李連傑的電影《The one》救世主裡,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。主人公制造了一台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後的世界(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”。這兩個種族分别象征着富人與窮人這兩個階級。“埃洛伊”生活在頹敗的宮殿中,過着幽閑優雅的生活,由于長期不勞而獲引起體力、智力的萎縮。“莫洛克”則被“埃洛伊”認為有失體面,被趕到黑暗的地下世界裡生活,随着時間的推移,“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适應地面燦爛的陽光,當地下食品供給無法滿足他們的要求的時候,他們隻能打起地面上優雅同胞的主意。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”當做他的标榜和借口,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實推動着人類文明前進的步伐,我們可以假定自己生活在平等世界裡的其中一個,又假定自己的一生是自己所做選擇的總和,那我們今後要為自己做出怎麼樣最好的選擇呢?

評價

霍金把“外祖母悖論”的結論置放在“不能幹預物理律”,即不能幹預曆史的層面上,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,是人們在一般狀态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後的,擺脫了線性思維的局限性的空間思維。《時間機器》,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别人看作“不切實際的幻想”。而10年後也就是1905年,愛因斯坦的狹義相對論的發表,則從科學上把這些幻想變為了現實。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,那麼時間對他來說就會停滞。

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,時間有可能隻很慢或者是靜止的,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,第一次将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,當空間折疊之後,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隻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

但随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。後來提出如果能到過去去旅行

緻命弱點

線性思維的一個緻命弱點就是,它把可以信賴的基礎完全置放在邏輯的軌道上,進行考量,這種考量隻有一個定性的可能,兩種答案,那就是錯與對。其實宇宙物質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态的存在方式。原因就是人類的體量和思維的方式有着本質性的局限和障礙,這種阻隔妨礙了人們的正常思維方式和内容的博取,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中,初始條件下微小的變化能帶動整個系統的長期的巨大的連鎖反應。這是一種混沌現象。

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。“一個氣象學家提及,如果這個理論被證明正确,一個海鷗扇動翅膀足以永遠改變天氣變化。”在以後的演講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,可以導緻一個月後德克薩斯州的一場龍卷風。”

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、調節,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,隻要正确指引,經過一段時間的努力,将會産生轟動效應,或稱為“革命”。

“蝴蝶效應”在混沌學中也常出現。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。之後,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,進行時空旅行所産生的“祖母悖論”問題卻一直困擾着科學家,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·羅埃德教授在他發表的一篇研究報告中提出了應對時空旅行可能導緻的“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

長久以來,科學家認為,任何的時空旅行都必須面對随之産生一系列矛盾事件。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,那麼這一行為将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,那麼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“後選擇模型”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生。它允許人們回到過去的時空,但禁止一切可能在未來導緻悖論産生的行為。也就是說,它避開了傳統理論中時空旅行者的旅途最後發展成和他自身的存在發生矛盾的情況。”但有人對這一模型提出了反對意見,因為它會導緻雖然幾率很小但仍可能發生的某些小概率事件發生頻率上升,而這些看似微小的改變會在未來時空被無限的放大。

爾後,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“後選擇模型”基礎上的一種新的模型。此項實驗模拟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在。盡管在實驗中他們最終未能将光子送回過去,但成功将它置于量子狀态。它模拟了一種時空旅行中可能遭遇的現象。當光子越來越接近“自相矛盾”狀态,實驗的成功率就會出現不斷下降的趨勢,這就證明了它能阻止矛盾現象的出現。

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。在不久的将來,人們進行時空旅行的夢想也許會實現。 

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