
祖父悖论是一种自相矛盾的情况时间旅行不可能的场景说明的场景是一个人回到及时杀死祖父的情况(谁再也不能继续生产父母,因此这会让您和您的祖先杀死祖先的事件在哪里?)。根据斯坦福大学哲学百科全书。但是,在现代物理学的框架内,有一些方法可以避免悖论而不完全分配时间旅行。
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祖父悖论解释说
假设您有一台可以让您回到过去的时间机。当您在那里时,您不小心杀死了一位祖父母或任何其他直接祖先,然后才有任何后代。这将改变一系列未来的事件,包括您自己的出生,这将不再发生。但是,如果您将来不出生,那么过去就无法杀死您的祖先,因此悖论。根据1920年代和1930年代的科幻杂志,这种情况变得很流行。科幻历史词典,到1950年,“祖父悖论”这个名字就牢固地建立了。
实际上,您甚至不需要杀死任何人。您可以改变历史记录的其他许多方法会导致您未来的不存在。也许最著名的例子是电影《回到未来》,其中时空旅行的主角在父母结婚之前就无意中开了一个楔子 - 然后必须疯狂地努力将他们再次团结在一起。
祖父悖论可能吗?
从科幻小说转变为科学事实,一个非常有资格谈论时间旅行现实的人是史蒂芬·霍金(Stephen Hawking),可以说是最近最杰出的物理学家。 1999年,他进行了演讲在“时空和时间扭曲”上,显示了如何爱因斯坦的理论一般相对论通过弯曲可能使时间旅行成为可能时空回到自己。
一种理论上的可能性,可以允许时间旅行(因此,以某种方式杀死关键祖先的能力)是一种特殊的虫洞。一般相对论最引人注目的后果之一,虫洞通常被描述为一个空间中的一个点和另一个点之间的捷径。但是,正如霍金在他的演讲中解释的那样,虫洞可能会循环回到更早的时间点 - 从技术上讲,这种情况被称为“封闭时间式曲线”(CTC)。
但是,如果物理学允许向后旅行,祖父悖论是否仍然引起问题?在这种情况下,霍金提出了两种可能的方法来绕过悖论。首先,他称之为“一致的历史”模型,在过去,现在和未来的整个时间都进行了严格的预测。这样,如果您已经在自己的历史上到达那里,您只能回到更早的时间点。根据有时所说的“封锁宇宙”模型,人们可以前往过去,但这样做不会改变它。澳大利亚广播公司。借此观点,祖父悖论永远不会出现。另一方面,有了Hawking的第二种选择,情况更加微妙。
祖父悖论和平行世界
及时旅行的第二种方法调用量子物理学,事件可能会有几种可能发生的可能结果。
如斯坦福大学哲学百科全书,对量子理论的“许多世界”解释将所有这些各种结果视为不同的“平行”时间表。从这种观点来看,如果Time Traveler在他们的祖父寿命足够长以生孩子的时间表中,那么祖父悖论就可以解决,然后 - 然后 - 回去杀死他们的前辈 - 继续沿着平行的时间赛道,他们永远不会出生。 ((斯坦福百科全书更详细地了解了为什么您不能随意在平行时间表之间来回跳动。
在1985年拍摄的电影时,对祖父悖论的“平行世界”的解释只是哲学上的猜想。然而,在1991年,物理学家戴维·德意志(David Deutsch)将其牢牢地扎根新科学家当时报告了。德意志表明,尽管平行时间表通常无法彼此相互作用,但当虫洞曲线恢复自身时,情况在封闭时曲线(CTC)附近发生变化。正如科幻作家所想象的那样,在这里,不同的时间表也能够跨越 - 因此,当CTC循环回到过去时,这是不同时间表的过去。如果证明了这一点,那么您确实可以杀死一个婴儿祖父母,而无需在此过程中消除自己。在这种情况下,您的祖父永远不会仅在一个平行世界中存在。您,祖父杀手,只有在另一个中存在。
祖父悖论解决了吗?
听起来很令人惊讶,实际上,Deutsch对祖父悖论的解决方案实际上有一些实验支持。 2014年,昆士兰州大学的一个团队研究了一个更简单的时间旅行场景,这带来了类似的逻辑悖论。研究人员描述了当年在《期刊》上发表的论文中的作品自然通讯。这个想法是,一个亚原子粒子必须及时回去,以翻转导致其创造的开关。如果开关没有翻转,则粒子将永远不存在。
德意志理论的一个关键特征是,各种概率必须是自洽的。例如,在昆士兰州的研究示例中,如果有50:50的机会回到时代,则还必须有50:50的机会首先翻转开关来创建该粒子。在没有时间机器的情况下,研究人员建立了一个涉及一对光子的实验,他们声称这在逻辑上等同于单个光子及时传播以“创建”本身。实验取得了成功,结果验证了德意志的自洽理论。
祖父悖论和蝴蝶效应
当您的祖父小时候杀死他是确保您永远不会出生的必经之路。但是,也有弄乱时间表的微妙可能性。在一个足够复杂的系统中,即使是最小的变化也可能会产生严重的长期后果 - 就像在蝴蝶效应,蝴蝶翅膀的拍打最终可以触发数千英里外的龙卷风。科幻作家雷·布拉德伯里(Ray Bradbury)在他的1952年故事《雷声》中制作了时间旅行,可以在网上在线阅读互联网档案。布拉德伯里(Bradbury)的主角回到了时代恐龙,他不小心踩着蝴蝶 - 然后返回现在,发现社会的变化是不受欢迎的。可以很容易地想象,如果社会变化足够彻底,时间旅行者可能会阻止自己的出生,就像他杀死了祖父母一样。
但是,使用量子方法对祖父悖论的量子方法确实如此?最近的工作洛斯阿拉莫斯国家实验室表明历史的进程比蝴蝶效应所暗示的要具有弹性。研究人员使用了计算机的数量为了模拟过去的时间旅行,故意损坏了一条信息 - 相当于踏上侏罗纪时代蝴蝶的计算。但是,与布拉德伯里(Bradbury)的故事不同,计算机模拟的“现在”中的敲门效果证明相对较小且微不足道。当然,对于可能的旅行者来说,这是个好消息。只要您避免公然愚蠢的行为,就像杀死直接祖先一样,就可以及时回去而没有任何矛盾的后果。
其他资源
- 观看Youtube 视频关于祖父悖论背后的科学
- 拿十个简短的课程从布莱恩·克莱格(Brian Clegg)旅行
- 探索数十个虚构的时间旅行悖论科幻百科全书和电视向向
参考书目
科幻历史词典。https://sfdictionary.com/view/2178/grandfather-paradox
“量子力学的许多世界解释”,斯坦福大学哲学百科全书,2021年。https://plato.stanford.edu/entries/qm-manyworlds/
“没有悖论的时间旅行”,新科学家,1992年。https://www.newscientist.com/article/mg13318143-000-science time-travel-without-the-paradoxes/
澳大利亚广播公司,2018年,“可能的时间旅行是可能的,但时间传递是一种幻想,“障碍宇宙理论是一种障碍。”https://www.abc.net.au/news/news/science/2018-09-02/block-universe-theory time-past-past-past-present-future-travel/10178386
“封闭时间曲线的实验模拟”,自然通信,2014年。https://www.nature.com/articles/ncomms5145
“雷声的声音,”雷·布拉德伯里(Ray Bradbury),互联网档案馆。https://archive.org/details/planet_stories_v06n04_1954-01/page/n5/mode/2up
洛斯阿拉莫斯国家实验室,2020年,“模拟量子'时光旅行'在量子领域中反驳了蝴蝶效应。”https://www.lanl.gov/discover/news-release-Archive/2020/july/0728-quantum time-travel.php