在經(jīng)典好萊塢電影《回到未來》中,布朗博士把一輛轎車改裝成了時間機(jī)器,而高中生馬蒂乘坐這輛轎車一下子回到了30年前。那么,你想不想也擁有一臺時間機(jī)器,回到過去或前往未來?不過,我們得提醒你,時間旅行常常會產(chǎn)生很多悖論,即那些自相矛盾的事情。乘坐時間機(jī)器之前,你先了解一下這種問題,當(dāng)然,這些問題都非常繞。
祖父悖論講述了這樣一件怪事:假設(shè)你回到過去,在自己父親出生前把自己的祖父母殺死;因為你祖父母死了,就不會有你父親;沒有了你父親,你就不會出生;這樣,就沒有人把你祖父母殺死,你就會出生,長大后的你會回到過去把你祖父母殺死……于是矛盾出現(xiàn)了。
類似的情節(jié)在電影《回到未來》中也出現(xiàn)過?;氐?0年前的馬蒂在不經(jīng)意地干預(yù)了父親追求母親的過程,讓母親轉(zhuǎn)而愛上了自己。但是,如果馬蒂阻止了他父母相愛,那么他就不會出生,那么也就沒有人能回到過去阻止馬蒂的父母相愛……這就成了無解的悖論。
有一種辦法可以輕松消除掉祖父悖論,那就是引入平行世界。一些理論認(rèn)為,除了我們的世界之外,宇宙中還有無數(shù)個平行世界,每個世界都有上演著不同的故事。比如,這個世界中的你可能正在購物,另一個世界中的你可能正在讀書。假如你回到的過去只是某個平行世界中的過去,那么悖論會瞬間消失:你回到過去殺死的是平行世界中的祖父母,不是你真正的祖父母。
在這個悖論中,一件物品或一段信息從未來穿越到過去,成為了它過去的自己。美國科幻作家羅伯特·海因萊因在他的短篇小說《他的自力更生》中,就展示過這種悖論。在小說中,這件物品是一個筆記本,由主人公鮑勃在遙遠(yuǎn)的未來找到的。鮑勃找到后回到過去,利用里面的信息成為了一個仁慈的獨裁者。數(shù)年后,他的筆記本已變得破舊,他重新抄寫出了一個新的筆記本,并把舊的丟掉了。到故事的結(jié)尾時,鮑勃才發(fā)現(xiàn),從過去穿越過來的年輕的鮑勃拿走的筆記本,就是他新抄的筆記本!那么,這個筆記本的內(nèi)容最初來自哪里?似乎這是無解的。
循環(huán)悖論也出現(xiàn)在電影《回到未來》中。馬蒂回到了過去,并在一場舞會上演唱了一首查克·貝里的歌曲。恰巧在那時,貝里的表兄在舞會上聽到了這種歌曲,于是他給貝里打電話,好讓對方聽見。根據(jù)聽到的歌曲,貝里后來演唱并發(fā)行了這首歌,這就可以讓未來的馬蒂聽到,馬蒂就能回到過去演唱這首歌,好讓過去的貝里能聽到。但問題是,這首歌最初是誰寫的呢?
玩臺球需要把臺球打進(jìn)洞里,但如果臺球進(jìn)入的是蟲洞,那就會有個悖論等著你。不過,我們先來談?wù)勏x洞是什么。
蟲洞是一種連接時空上兩個點的狹窄隧道,是廣義相對論預(yù)言的一個產(chǎn)物。有時,蟲洞會成為太空旅行的快捷通道:你從一個洞口進(jìn)入后,可以很快從另一個洞口出來,但你可能抵達(dá)了幾萬光年之外。有時,蟲洞會成為時間機(jī)器:你從一個洞口進(jìn)入后,從另一個洞口出來,你可能會在出發(fā)的前幾天抵達(dá)目的地?,F(xiàn)在,想象一個兩個洞口相鄰的蟲洞,一個臺球從一個洞口進(jìn)入,但它卻在幾分鐘之前從另一個洞口出來,此時就可以設(shè)計出一個悖論:從洞口出來的臺球可以撞到原來的它,使原來的它無法進(jìn)入蟲洞,這樣就沒有從另一個洞口出來的臺球能撞到它,這樣它就會進(jìn)入蟲洞……
除了上面的情況,事情也可能會這樣發(fā)生:如果原來的臺球在新臺球的撞擊下進(jìn)入蟲洞,那么這個臺球會從另一個洞口出來后成為新臺球,然后會撞到原來的臺球,使原來的臺球能進(jìn)入蟲洞。此時是沒有任何矛盾的,一些科學(xué)家們認(rèn)為,只要沒有產(chǎn)生任何悖論,那么時間旅行是有可能發(fā)生的。也許,如果你能成功地回到過去,那么當(dāng)你試圖殺死你祖父母時,事情總是會出錯:拿把槍射擊,子彈會射偏;用毒酒毒死他們,毒酒反而會被別人喝掉;等等。
把它叫做“佯謬”,因為它看上去是一個悖論,但實際上不是。這與愛因斯坦的狹義相對論有關(guān)。狹義相對論告訴我們,移動的時鐘(包括生物鐘)運行得更慢。這種現(xiàn)象被稱為時間膨脹,許多實驗已經(jīng)證明了這一點。例如,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),把具有一定壽命的粒子加速到接近光速時,它們會“活得更長”。類似地,如果一對雙胞胎兄弟中的一個乘宇宙飛船進(jìn)行太空旅行,那么他會衰老得更慢,當(dāng)旅行者回到地球后,他會發(fā)現(xiàn)自己比留在地球上的兄弟更年輕。
等一下。既然狹義相對論認(rèn)為所有觀察者的地位是等價的,那么我們也可以說旅行者是靜止的,地球以及留在地球上的兄弟以一定的速度離開并返回,那么留在地球的兄弟不應(yīng)該更年輕嗎?事實上,這兩位兄弟的地位并不等價。旅行者要想回家,他的飛船需要減速,然后掉頭加速開往地球,此時的旅行者會在掉頭過程中感受到一種慣性力,但留在地球上的兄弟感受不到這種力。所以說,兄弟倆的地位并不一樣,不能換位思考。
從旅行者的角度來看,地球上的時間會過得更快。在宇宙飛船上呆了一年之后,他可能會回來發(fā)現(xiàn),在地球上已經(jīng)過去了100年或更久。所以說,這也是一種時間旅行,而且是完全可行的,但不是回到過去,而是更快地前往未來。