时间机器:祖父悖论的解释
有段时间没更新博文了,前些天朋友谈及了时间机器(Time Machine),而关于时间机器有一个著名的祖父悖论,即孙子不可能穿越时空回到过去将他的祖父杀死,否则孙子无法出生,也就无法穿越了。
本文简单对祖父悖论的可能解释进行简单介绍,先简要提及一下时间机器的制造方法。
时间机器制造方法:
1. 哥德尔宇宙:不膨胀(我们在的宇宙是膨胀的)且高速旋转的宇宙。在这种情况下,为了满足广义相对论,其时空必然发生扭曲,在四维空间的轨迹可能在时间轴发生重叠,进而满足时空旅行的条件。(但是很遗憾,我们的宇宙在膨胀,不满足哥德尔宇宙的基本条件)
2. 梯普勒旋转圆柱:无限长且密度极大的圆柱,在高速旋转时,周围的时空将发生扭曲,可以制造时间机器。(很遗憾,人类暂时无法制造出这样的圆柱)
3. 霍金提出若在空间有限且能量非负的宇宙内制造出时间机器,必然会引起奇点,此时,奇点一切鲁丽规律失效。
4. 那么,能否有负能量的空间来制造时间机器呢?有,莫里斯虫洞。
莫里斯虫洞的一侧是黑洞(向内吸收一切物质),另一侧是白洞(向外吐出物质),将时间轴进行折叠,使得黑洞和白洞能够连接,再根据爱因斯坦广义相对论(发生相对运动或者靠近大质量天体),使得黑洞和白洞的时间有一个微小的偏差,这样在黑白洞之间穿梭的人就可以完成回到过去或者穿越到未来的旅行了。黑洞:无限密度;白洞:负质量,负能量。
下面开始介绍祖父悖论的可能解释。
香蕉皮理论(想杀没杀成功)
简而言之,就是有种种原因,使得孙子没能杀死祖父,比如:
1. 孙子踩了个香蕉皮,孙子滑了一跤,使得刀看偏了或者子弹打飞了;
2. 杀错人了,杀的不是自己的祖父;
3. 比较腹黑,杀的是“祖父”,但是因为生活有点绿,他并没有和“祖父”有血缘关系。
但是这种理论比较粗糙,诺维科夫在香蕉皮理论上提出了自洽原则。
自洽原则(根本不可能杀)
这个世界是概率的(怎么跟我的博士课题有点像),违背因果律的时间发生概率为0。也就是说,杀了祖父的话就没有了孙子,这种违背因果律的事情本身发生概率就是0,根本不会发生,所以无需考虑。
这就和电视剧版的《神话》有点类似,胡歌饰演的主角长生不老之后,想要改变历史,但是参与到历史之后发现,无论他做什么,历史上该发生的事情还是发生了(甚至很多是因为他的参与而发生的)。这种情况不违背因果律,所以概率不是0,所以会出现这种情况。
或者可以用一种循环来解释。比如某黄姓女子练琴结束,从琴房下楼时,被某个人撞下楼梯,觉得大事不妙的时候,感觉自己撞到了某个人,又回到了原来的楼梯上(事实上,上一刻撞她的人正是下一刻的自己)。
平行宇宙理论(确实杀了,但并不影响孙子的出生)
每个人每天都会面临无数的选择,比如今天午餐是吃螺蛳粉还是鱼头粉,在做出决定的那一刹,宇宙就分裂了。选择螺蛳粉的是一个宇宙,选择鱼头粉的是另外一个宇宙,而之后,再选择下午是睡懒觉还是上课balabala,宇宙就持续分裂。
所以孙子可能确实杀死了祖父,但是等他回到自己的宇宙时,发现祖父并没有死,因为他杀死的是另一个平行宇宙的祖父,在那个平行宇宙,孙子无法出生。