穿越时空的大麻烦

作者:熬清昶 来源:《读者校园版》

  在经典好莱坞电影《回到未来》中,布朗博士把一辆轿车改装成了时间机器,而高中生马蒂乘坐这辆轿车一下子回到了30年前。那么,你想不想也拥有一台时间机器,回到过去或前往未来?不过,我们得提醒你,时间旅行常常会产生很多悖论,即那些自相矛盾的事情。乘坐时间机器之前,你得先了解一下这些问题,当然,这些问题都非常绕。祖父悖论:你能否回到过去杀死你的祖父母

  祖父悖论讲述了这样一件怪事:假设你回到过去,在你的父亲出生前把你的祖父母杀死;因为你祖父母死了,就不会有你父亲;没有了你父亲,你就不会出生;这样,就没有人把你祖父母杀死,你就会出生,长大后的你会回到过去把你祖父母杀死……于是矛盾出现了。

  类似的情节在电影《回到未来》中也出现过。回到30年前的马蒂在不经意间干预了父亲追求母亲的过程,让母亲转而爱上了自己。但是,如果马蒂阻止了他父母相爱,那么他就不会出生,那么也就没有人能回到过去阻止他的父母相爱……这就成了无解的悖论。

  有一种办法可以轻松地解决祖父悖论,那就是引入平行世界。一些理论认为,除了我们的世界之外,宇宙中还有无数个平行世界,每个世界都上演着不同的故事。比如,这个世界中的你可能正在购物,另一个世界中的你可能正在读书。假如你回到的过去只是某个平行世界中的过去,那么悖论会瞬间消失:你回到过去杀死的是平行世界中的祖父母,不是你真正的祖父母。循环悖论:笔记本的内容最初来自哪里

  在这个悖论中,一件物品或一段信息从未来穿越到过去,成为过去的自己。美国科幻作家罗伯特·海因莱因在他的短篇小说《他的自力更生》中,就展示过这种悖论。在小说中,这件物品是一个笔记本,是由主人公鲍勃在遥远的未来找到的。鲍勃找到后回到过去,利用里面的信息成为一个仁慈的独裁者。数年后,他的笔记本已变得破旧,他把旧笔记本上的内容抄在了一个新的笔记本上,并把旧的丢掉了。到故事结尾时,鲍勃才发现,从过去穿越过来的年轻的鲍勃拿走的笔记本,就是他新抄的笔记本!那么,这个笔记本的内容最初来自哪里?似乎是无解的。

  循环悖论也出现在电影《回到未来》中。马蒂回到了过去,并在一场舞会上演唱了一首查克·贝里的歌。恰巧在那时,贝里的表兄在舞会上听到了这首歌,于是他给贝里打电话,好让对方听见。根据听到的歌曲,贝里后来演唱并发行了这首歌,这就可以让未来的马蒂听到,马蒂就又能回到过去演唱这首歌,好让过去的贝里听到。但问题是,这首歌最初是谁写的呢?台球悖论:台球能否进入虫洞

  玩台球需要把台球打进球洞里,但如果台球进入的是虫洞,那就会有个悖论等着你。不过,我们先来谈谈虫洞是什么。

  虫洞是一种连接时空上两个点的狭窄隧道,是广义相对论预言的一个产物。有时,虫洞会成为太空旅行的快捷通道:你从一个洞口进入后,可以很快从另一个洞口出来,但你可能已经抵达了几万光年之外。有时,虫洞会成为时间机器:你从一个洞口进入,从另一个洞口出来后,你可能会在出发的前几天抵达目的地。现在,想象两个洞口相邻的虫洞,一个台球从一个洞口进入,却在几分钟之前从另一个洞口出来。此时就可以设计出一个悖论:从洞口出来的台球可以撞到原来的它,使原来的它无法进入虫洞,这样就没有从另一个洞口出来的台球能撞到它,这样它就会进入虫洞……

  除了上面的情况,事情也可能会这样发生:如果原来的台球在新台球的撞击下进入虫洞,那么这个台球会从另一个洞口出来后成为新台球,然后会撞到原来的台球,使原来的台球能进入虫洞。此时是没有任何矛盾的。一些科学家认为,只要没有产生任何悖论,那么时间旅行是有可能发生的。也许,如果你能成功地回到过去,那么当你试图杀死你的祖父母时,事情总是会出错:拿把枪射击,子弹会射偏;用毒酒毒他们,毒酒会被别人喝掉,等等。双生子佯谬:兄弟俩为何衰老速度不一样

  把它叫作“佯谬”,是因为它看上去是一个悖论,实际上却不是。这与爱因斯坦的狭义相对论有关。狭义相对论告诉我们,移动的时钟(包括生物钟)运行得更慢。这种现象被称为时间膨胀,许多实验已经證明了这一点。例如,科学家发现,把具有一定寿命的粒子加速到接近光速时,它们会“活得更长”。类似地,如果一对双胞胎兄弟中的一个乘宇宙飞船进行太空旅行,那么他会衰老得更慢;当旅行者回到地球后,他会发现自己比留在地球上的兄弟更年轻。

  等一下。既然狭义相对论认为所有观察者的地位是等价的,那么我们也可以说旅行者是静止的,地球以及留在地球上的兄弟以一定的速度离开并返回,那么留在地球的兄弟不是应该更年轻吗?事实上,这两个兄弟的地位并不相同。旅行者要想回家,他的飞船需要先减速,然后掉头加速开往地球,此时的旅行者会在掉头过程中感受到一种惯性力,但留在地球上的兄弟感受不到这种力。所以说,兄弟俩的地位并不一样,不能换位思考。

  从旅行者的角度来看,地球上的时间会过得更快。在宇宙飞船上待了1年之后,他回来可能会发现,在地球上已经过去了100年或更久。所以说,这也是一种时间旅行,而且是完全可行的,但不是回到过去,而是更快地前往未来。