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外祖母悖论 - 祖父悖论 - 有关时间旅行的悖论

外祖母悖论 

外祖母悖论,即祖父悖论,是有关时间旅行的悖论。由法国科幻小说作家赫内·巴赫札维勒(René Barjavel)在1943年小说《不小心的旅游者》(Le Voyageur Imprudent)中提出。

情景如下:

假如你回到过去,在自己父亲出生前把自己的祖父母杀死,但此举动会产生一矛盾的情况:

你回到过去杀了你年轻的祖父,祖父死了就没有父亲,没有父亲也不会有你,那么是谁杀了祖父呢? 或者看作:你的存在表示,祖父没有因你而死,那你何以杀死祖父?

这就是外祖母悖论宽矛盾。

同时也会产生以下问题:

1.外祖母悖论观察者理论:你回到过去能看到外祖母,但只是能看到而已,不能改变任何现实。所以无法杀掉外祖母。
2.外祖母悖论平行世界理论:你回到的过去已经不再是你所来自的那个过去,而是一个新的平行世界,在这个平行世界中,你可以任意杀掉外祖母,对你的存在没有任何关联。
3.外祖母悖论宿命论:你回到过去这件事实已经存在并且已然存在,外祖母没有死,说明在你回到过去的过程中,必然发生了某件事情或者某一系列事情让你无法成功杀死外祖母。外祖母根本没有死。


从物理学角度来看,时间旅行是一个复杂的问题。根据爱因斯坦的相对论,时间和空间是相互关联的,而时间的流逝和物体的运动速度和引力场有关。如果我们想要通过时间旅行回到过去或者未来,就需要克服时间和空间的限制,可能需要一些未知的物理原理和技术手段。目前,科学界对时间旅行的可行性还存在争议,尚未有明确的结论。


在外祖母悖论中,世界不是只有一个,而是有许多平行的世界存在。


这个时候“外祖母悖论”就有了合理的解释:一个人可以回到过去杀死自己的外祖母,但这将导致世界进入两个不同的(历史;或者说时间线)轨道,一条中有那个人(原先的轨道),而另一条中没有那个人。根据平行世界的理论,每当记录下一个观测结论或者做出一个决定时,就会出现一个道路分支。那当然,世界更寸步的分裂发生在量子层,即使原子中的一个电子从一个能量级变化至另一个能量级,或者说两个电子自旋的方向不一致也会导致不同的可能性发生,而所有不同的可能性分裂出一个宇宙。这就是外祖母悖论最好的解释办法。


【物理层面】

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(世界线理论)”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(David Deutsch)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

M理论(英语:M-theory)是物理学中将各种相容形式的超弦理论统一起来的理论。此理论最早由爱德华·威滕于1995年春季在南加州大学举行的一次弦理论会议中提出。威滕的报告启动了一股研究弦理论的热潮,被称为第二次超弦革命。

弦理论学者在威滕的报告之前已经识别出五种不同的超弦理论。尽管这些理论看上去似乎非常不一样,但多位物理学家的研究指出这些理论有着微妙且有意义的关系。特别而言,物理学家们发现这些看起来相异的理论其实可以透过两种分别称为S对偶和T对偶的数学变换所统合。威滕的猜想有一部分是基于这些对偶的存在,另有一部分则是基于弦理论与11维超重力场论的关系。

尽管尚未发现M理论的完整表述,这种理论应该能够描述叫膜的二维及五维物体,而且也应该能描述低能量下的11维超引力。现今表述M理论的尝试一般都是基于矩阵理论或AdS/CFT对偶。威滕表示根据个人喜好M应该代表Magic(魔术理论)、Mystery(神秘理论)或Membrane(膜理论),但应该要等到理论更基础的表述出现后才能决定这个命名的真正意义。

有关M理论数学架构的研究已经在物理和数学领域产生了多个重要的理论成果。弦理论学界推测,M理论有可能为研发统合所有自然基本力的统一理论提供理论框架。当尝试把M理论与实验联系起来时,弦理论学者一般会专注于使用额外维度紧致化来建构人们所处的四维世界候选模型,但是到目前为止,物理学界还未能证实这些模型是否能产生出人们所能观测到(例如在大型强子对撞机中)的物理现象。


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