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為何時間旅行是不可實現的?

就算時間旅行可行,你也不能改變過去。(圖片來源:Adobe Stock)

我們一直都理所當然地認為,過去發生過的事情是固定的,不可改變的。歷史總以我們所記得的那個樣子發生。但是我們怎麼確定呢?如果說時間旅行是可行的,那麼時間旅行者們可能在不停地回到過去,並且改變過去的事。

首先,這種可能性真的很難判斷,因為“假設,一個時間旅行者可以改變過去,那麼我們的記憶也必須馬上進行相應的修正來讓所有知道那段歷史的人記住‘新的歷史’,忘掉舊的”,來自加州大學聖迭戈分校的科學哲學家教授Christian Wuthrich說道,“如果時間旅行者對歷史的改變是無時無刻不在進行,並且立即生效的話,那麼不管我們的記憶轉變得有多麼快,在很多時刻,我們都不確信自己知道的情況到底是不是真的。”

時間旅行不可實現

我們已經從各種專家的口中聽過這句話了。比如來自伊利諾伊大學香檳分校的一名物理學教授說:“其實問題就在於,我們無法構建出這種能夠允許時間旅行發生的理論。如果沒有理論,那麼我們更加不知道自己所探尋的到底是怎樣的一種現象。”這位名叫Thaler的物理學家正是《Usenet Physics FAQ》中關於時間旅行部分的作者,在該著作中他解釋了相對論中的“封閉類時曲線”(closed timelike curve)可能允許時間旅行的發生,但是如果封閉類時曲線(CTC)真的存在,那麼時間機器理論上就可以存在,而這又牽涉出了著名的“外祖父悖論”,而這也證明了時間旅行是不可行的。

Thaler說:“在果殼宇宙中,有跡象表明CTC——這種物理學中允許時間旅行的設置的術語——和量子力學是相矛盾的。”這也是物理學家們向人闡述“外祖父悖論”的方法。

就算時間旅行可行,你也不能改變過去

這個我們同樣也經常聽到。Wuthrich說很多科學哲學家為了避免那些尷尬的悖論,都喜歡假設過去肯定是始終一致的。那些“一致性約束”(consistency constraints)意思就是,只有一個過去,歷史只有一個版本,它是固定而不可改變的。因此,美國南加州大學的量子物理專家Todd Brun說,“就算你旅行到了過去,想改變歷史,所有的歷史事件都會協力強迫你遵守唯一的歷史(而那段歷史可能已經包含了有時間旅行者的出現)。”

這也是為什麼現在很多物理哲學故事中,比如說羅伯特-海因萊因(Robert A。Heinlein)1959年發表的短篇小說《你們這些還魂屍》(All You Zombies),歷史都是唯一而一致的。來自伊利諾大學芝加哥分校的哲學教授uggett還向我們補充道:

現在還沒有人清楚改變了歷史到底會造成怎樣的後果。當我們說一樣東西變了的時候,意思是指這件東西在之前的時間是一個樣子,在之後的時間又變成了另一個樣子。對吧?這樣說的話,你可能改變歷史嗎?如果可能的話,那麼這是不是也允許你有第一個昨天——那個你度過了前天到達的昨天,然後還有另外一個——你用時間機器到達的“昨天”,而那天同樣也是你度過了前天而到達的那天。但是在我們所知的故事中,你確實通過時間機器到達了那天,那麼第一個“昨天”的概念就是不存在的,那麼你根本就沒有改變歷史,因為你沒有做出與歷史不同的任何行為。

如果硬要讓時間旅行可行,那麼你唯一的選擇就是這個理論了——當你每次通過時間旅行到達過去,並且改變了一些東西,你都創造了一個新的宇宙。根據Hugh Everett的“多重世界”理論,這個新的世界中所有的歷史仍然是唯一而一致的,也就是說理論上每個人所記得的歷史都是相同的,包括那些被時間旅行者篡改過的部分。

Brun解釋說:多重宇宙是可能存在的,而修改歷史可能會讓現行宇宙產生分支。這可能聽起來古怪,或者很科幻,但是在量子力學中,我們必須認真對待它。多重宇宙理論中一個主要的解釋就是“多重世界”,每一個量子事件都可能導致宇宙產生分支。包括這個事件:一個人不能回到過去然後改變他自己所在的那個宇宙。

你最早也只能回到時間機器被發明的那一刻。除非有人在那之前就發明了時間機器,只是沒有跟別人說。美國田納西州范德堡大學的物理學教授Thomas J.Weiler說:回到過去的時間旅行,如果在某種情況下可以實現的話,最多也只能回到時間機器被發明之時。而既然在我們讀到文章的這一刻包括之前,時間機器都還沒有被發明出來,所以在這之前的歷史是不可變更的。然而,在時間機器被發明之後,歷史事件就有可能可以被改變了。

沒人炫耀過

Huggett還有一個很有趣的理論。如果真的有人回到過去,並且把歷史都攪亂了,那麼我們能夠清晰得知此事的方法就是——那個人肯定會吹噓這件事,作為一個人,吹噓時空之旅真的是難以避免的。Huggett進一步解釋道:

比方說,明天你可以通過時間旅行回到兩天前,然後在電視節目里準確預測第二天(也就是昨天)的所有事情,這是不是能夠造成巨大的轟動呢?而今天也會因為來自未來的你影響了過去的你而聞名。

但是就算如此,就算是在當時,我們也不能確定那個愛吹牛逼的時間旅行者到底有沒有改變歷史——因為我們只記得一個不變的歷史。

如果發生過,應該會留下蹤跡

Huggett認為,根據人們過去“使用”的時間旅行的方法,我們應該會找到一些物理蹤跡才對。在卡爾-薩根的小說《接觸》中,時間旅行可以在使用思維空間中的通道實現。根據Huggett,這種蟲洞“需要外空間的特殊物質來保持它開放,而這種物質可能是可檢測的。”同樣,這在能量守恆定律上也說不通——當你出現在過去,你不可能是由過去的物質和能量組成的,相反你還向過去傳輸著能量。

這也可能留下一些可以被檢測到的痕迹——如果真的有人通過時間旅行退回到了現在,那麼在一個果殼宇宙中,時間旅行所導致的後果對於被困在線性時間(linear time)中的時間旅行者來說,可能是不顯明(unnoticeable)的,但是時間旅行的方式仍然可能會留下一些證據。

這可能會改變概率論

Brun表示,如果有人真的可以回到過去並改變歷史,這就意味著事件的結果可能可以領先於成因。而這種事情一旦發生了,可能接下來會讓之後的事情變得顛倒,亂七八糟,而這也會導致邏輯的前後不一致性——邏輯的不一致人們是很容易就會注意到的。

Brun解釋說:對於現行因果關係的破壞,可能導致那些本來幾率非常小的事件變成高概率事件。所以如果我們突然發現概率論已經違背了嘗試和人們普遍的預估,這可能意味著在我們附近發生著時間旅行。在原則上這意味著一個人是可以憑藉自己偵測到時間機器的存在的——甚至可能在時間機器正式被製造出來之前!但是對於我們到底會面臨著怎樣的現象還很難說。

哈佛大學物理學教授Gary Feldman:“如果說時間旅行者們正在不斷地改變著過去的事件,那他們真的是太業餘了。他們別的事件都能改變,為什麼我們現在還記得上個世紀的兩次世界大戰呢?”

阿波羅網責任編輯:李華  轉載請註明作者、出處並保持完整。

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