在經(jīng)典好萊塢電影《回到未來(lái)》中,布朗博士把一輛轎車(chē)改裝成了時(shí)間機(jī)器,而高中生馬蒂乘坐這輛轎車(chē)一下子回到了30年前。那么,你想不想也擁有一臺(tái)時(shí)間機(jī)器,回到過(guò)去或前往未來(lái)?不過(guò),我們得提醒你,時(shí)間旅行常常會(huì)產(chǎn)生很多悖論,即那些自相矛盾的事情。乘坐時(shí)間機(jī)器之前,你先了解一下這種問(wèn)題,當(dāng)然,這些問(wèn)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(guò)去,在自己父親出生前把自己的祖父母殺死;因?yàn)槟阕娓改杆懒?,就不?huì)有你父親;沒(méi)有了你父親,你就不會(huì)出生;這樣,就沒(méi)有人把你祖父母殺死,你就會(huì)出生,長(zhǎng)大后的你會(huì)回到過(guò)去把你祖父母殺死……于是矛盾出現(xiàn)了。
類(lèi)似的情節(jié)在電影《回到未來(lái)》中也出現(xiàn)過(guò)?;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(guò)程,讓母親轉(zhuǎn)而愛(ài)上了自己。但是,如果馬蒂阻止了他父母相愛(ài),那么他就不會(huì)出生,那么也就沒(méi)有人能回到過(guò)去阻止馬蒂的父母相愛(ài)……這就成了無(wú)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(wú)數(shù)個(gè)平行世界,每個(gè)世界都有上演著不同的故事。比如,這個(gè)世界中的你可能正在購(gòu)物,另一個(gè)世界中的你可能正在讀書(shū)。假如你回到的過(guò)去只是某個(gè)平行世界中的過(guò)去,那么悖論會(huì)瞬間消失:你回到過(guò)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(gè)悖論中,一件物品或一段信息從未來(lái)穿越到過(guò)去,成為了它過(guò)去的自己。美國(guó)科幻作家羅伯特·海因萊因在他的短篇小說(shuō)《他的自力更生》中,就展示過(guò)這種悖論。在小說(shuō)中,這件物品是一個(gè)筆記本,由主人公鮑勃在遙遠(yuǎn)的未來(lái)找到的。鮑勃找到后回到過(guò)去,利用里面的信息成為了一個(gè)仁慈的獨(dú)裁者。數(shù)年后,他的筆記本已變得破舊,他重新抄寫(xiě)出了一個(gè)新的筆記本,并把舊的丟掉了。到故事的結(jié)尾時(shí),鮑勃才發(fā)現(xiàn),從過(guò)去穿越過(guò)來(lái)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(gè)筆記本的內(nèi)容最初來(lái)自哪里?似乎這是無(wú)解的。
循環(huán)悖論也出現(xiàn)在電影《回到未來(lái)》中。馬蒂回到了過(guò)去,并在一場(chǎng)舞會(huì)上演唱了一首查克·貝里的歌曲。恰巧在那時(shí),貝里的表兄在舞會(huì)上聽(tīng)到了這種歌曲,于是他給貝里打電話(huà),好讓對(duì)方聽(tīng)見(jiàn)。根據(jù)聽(tīng)到的歌曲,貝里后來(lái)演唱并發(fā)行了這首歌,這就可以讓未來(lái)的馬蒂聽(tīng)到,馬蒂就能回到過(guò)去演唱這首歌,好讓過(guò)去的貝里能聽(tīng)到。但問(wèn)題是,這首歌最初是誰(shuí)寫(xiě)的呢?
玩臺(tái)球需要把臺(tái)球打進(jìn)洞里,但如果臺(tái)球進(jìn)入的是蟲(chóng)洞,那就會(huì)有個(gè)悖論等著你。不過(guò),我們先來(lái)談?wù)勏x(chóng)洞是什么。
蟲(chóng)洞是一種連接時(shí)空上兩個(gè)點(diǎn)的狹窄隧道,是廣義相對(duì)論預(yù)言的一個(gè)產(chǎn)物。有時(shí),蟲(chóng)洞會(huì)成為太空旅行的快捷通道:你從一個(gè)洞口進(jìn)入后,可以很快從另一個(gè)洞口出來(lái),但你可能抵達(dá)了幾萬(wàn)光年之外。有時(shí),蟲(chóng)洞會(huì)成為時(shí)間機(jī)器:你從一個(gè)洞口進(jìn)入后,從另一個(gè)洞口出來(lái),你可能會(huì)在出發(fā)的前幾天抵達(dá)目的地?,F(xiàn)在,想象一個(gè)兩個(gè)洞口相鄰的蟲(chóng)洞,一個(gè)臺(tái)球從一個(gè)洞口進(jìn)入,但它卻在幾分鐘之前從另一個(gè)洞口出來(lái),此時(shí)就可以設(shè)計(jì)出一個(gè)悖論:從洞口出來(lái)的臺(tái)球可以撞到原來(lái)的它,使原來(lái)的它無(wú)法進(jìn)入蟲(chóng)洞,這樣就沒(méi)有從另一個(gè)洞口出來(lái)的臺(tái)球能撞到它,這樣它就會(huì)進(jìn)入蟲(chóng)洞……
除了上面的情況,事情也可能會(huì)這樣發(fā)生:如果原來(lái)的臺(tái)球在新臺(tái)球的撞擊下進(jìn)入蟲(chóng)洞,那么這個(gè)臺(tái)球會(huì)從另一個(gè)洞口出來(lái)后成為新臺(tái)球,然后會(huì)撞到原來(lái)的臺(tái)球,使原來(lái)的臺(tái)球能進(jìn)入蟲(chóng)洞。此時(shí)是沒(méi)有任何矛盾的,一些科學(xué)家們認(rèn)為,只要沒(méi)有產(chǎn)生任何悖論,那么時(shí)間旅行是有可能發(fā)生的。也許,如果你能成功地回到過(guò)去,那么當(dāng)你試圖殺死你祖父母時(shí),事情總是會(huì)出錯(cuò):拿把槍射擊,子彈會(huì)射偏;用毒酒毒死他們,毒酒反而會(huì)被別人喝掉;等等。
把它叫做“佯謬”,因?yàn)樗瓷先ナ且粋€(gè)悖論,但實(shí)際上不是。這與愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論有關(guān)。狹義相對(duì)論告訴我們,移動(dòng)的時(shí)鐘(包括生物鐘)運(yùn)行得更慢。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為時(shí)間膨脹,許多實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。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(shí),它們會(huì)“活得更長(zhǎng)”。類(lèi)似地,如果一對(duì)雙胞胎兄弟中的一個(gè)乘宇宙飛船進(jìn)行太空旅行,那么他會(huì)衰老得更慢,當(dāng)旅行者回到地球后,他會(huì)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(duì)論認(rèn)為所有觀察者的地位是等價(jià)的,那么我們也可以說(shuō)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(kāi)并返回,那么留在地球的兄弟不應(yīng)該更年輕嗎?事實(shí)上,這兩位兄弟的地位并不等價(jià)。旅行者要想回家,他的飛船需要減速,然后掉頭加速開(kāi)往地球,此時(shí)的旅行者會(huì)在掉頭過(guò)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(shuō),兄弟倆的地位并不一樣,不能換位思考。
從旅行者的角度來(lái)看,地球上的時(shí)間會(huì)過(guò)得更快。在宇宙飛船上呆了一年之后,他可能會(huì)回來(lái)發(fā)現(xiàn),在地球上已經(jīng)過(guò)去了100年或更久。所以說(shuō),這也是一種時(shí)間旅行,而且是完全可行的,但不是回到過(guò)去,而是更快地前往未來(lái)。