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時(shí)間旅行沒(méi)問(wèn)題,,只要你有才又多金!

 cat1208 2024-03-16 發(fā)布于廣東








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你想去未來(lái)旅行,,看一眼你曾孫的曾孫長(zhǎng)什么樣嗎,?沒(méi)問(wèn)題!原則上,,沒(méi)有什么能阻止你,,只要你有足夠多的money和一架超級(jí)宇宙飛船,確保它偶爾與太空物體碰撞也能讓你活下來(lái),。

你想不想回到過(guò)去,?當(dāng)然!畢竟誰(shuí)沒(méi)有遭遇過(guò)悔不當(dāng)初的時(shí)刻,,誰(shuí)又不希望讓時(shí)光倒流,,讓自己再過(guò)幾回18歲生日?

上面這些設(shè)想哪種更靠譜,?接下來(lái)我將告訴你,,你今天更可能遇到一個(gè)過(guò)去的時(shí)間旅行者,而不是未來(lái)的時(shí)間旅行者,。這意味著,,你看到曾孫的曾孫18歲的樣子,比回到自己的18歲靠譜多了——如果你迄今未滿18歲,,那就想想如何親眼看到自己的親爺爺18歲的樣子吧,。時(shí)間旅行主要有兩種形態(tài):(1)前向時(shí)間旅行:提前進(jìn)入未來(lái);(2)后向時(shí)行旅行:回到自己的過(guò)去,。鮮有人討論另外幾種形態(tài):(3)靜止的時(shí)間旅行:保持“現(xiàn)在”不動(dòng),讓自己永遠(yuǎn)18歲,;(4)斜向(跨世界)的時(shí)間旅行:提前進(jìn)入別人(另一個(gè)可能世界的居民)的未來(lái),,或者回到別人的過(guò)去。諸如此類。

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自古以來(lái),,在印度,、中國(guó)和日本的文學(xué)中就有關(guān)于時(shí)間旅行的討論,但直到1949年邏輯學(xué)家?guī)鞝柼馗绲聽枺↘urt Gódel)發(fā)表了一個(gè)關(guān)于廣義相對(duì)論方程組的解決方案,,允許旅行到過(guò)去,,才開始對(duì)時(shí)間旅行進(jìn)行認(rèn)真的物理學(xué)和哲學(xué)審查?!皶r(shí)間旅行”一詞現(xiàn)在已成為一個(gè)技術(shù)術(shù)語(yǔ),。它意味著身體上的時(shí)間旅行,而不是心理上的時(shí)間旅行,。如果你只是夢(mèng)想著活在過(guò)去,,那么你就不是一個(gè)時(shí)間旅行者;如果你僅僅活著5分鐘,,那么你也不是5分鐘的時(shí)間旅行者,。你不能穿越時(shí)區(qū),也不能讓你的身體凍結(jié),。

1976年,,普林斯頓大學(xué)的形而上學(xué)學(xué)者大衛(wèi)·劉易斯提出了時(shí)間旅行的技術(shù)定義:





在任何真實(shí)的時(shí)間旅行的情況下,由旅行者隨身攜帶的走時(shí)精準(zhǔn)的時(shí)鐘所判斷的自身旅行所花費(fèi)的時(shí)間,,與待在原地的人的同樣走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘所判斷的旅行所花費(fèi)的時(shí)間,,兩者之間存在差異。





當(dāng)兩個(gè)走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘并不同步時(shí),,就會(huì)發(fā)生時(shí)間旅行,。如果你是旅行者,你的“個(gè)人時(shí)間”會(huì)顯示在你隨身攜帶的個(gè)人時(shí)鐘上(即便你的身體曾經(jīng)被凍結(jié),,它也不會(huì)被凍結(jié)),。待在原地的人被稱為使用“外部時(shí)間”。這通常是其所在的坐標(biāo)系中的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘上顯示的時(shí)間,。一種非正式的(也許是誤導(dǎo)性的)的說(shuō)法是,,我們說(shuō)時(shí)間的“流動(dòng)”對(duì)時(shí)間旅行者而言不同于我們其他人,這里存在速率上的差異,。

如果你進(jìn)入一個(gè)房間,,然后根據(jù)你的個(gè)人時(shí)鐘在15秒后離開,這個(gè)房間是不是一臺(tái)時(shí)間機(jī)器,,它能讓你在15秒后離開,?不是。從劉易斯的定義可以看出,,你的鐘和房間外的附近的鐘在時(shí)間上沒(méi)有分歧,,除非你把宇宙飛船當(dāng)作你的房間,,并且讓它高速運(yùn)動(dòng),比如達(dá)到光速的十分之一,。

劉易斯的定義被廣泛接受,,但在哲學(xué)文獻(xiàn)中卻偶爾受到批評(píng)。這個(gè)定義并不意味著,,如果你在外部時(shí)間向前旅行到2376年或后向旅行到1776年,,那么你是否可以突然出現(xiàn),而不是在中間的幾年里連續(xù)旅行,。這個(gè)定義沒(méi)有告訴我們,,時(shí)間旅行本身是需要時(shí)間的,它不是嚴(yán)格意義上的“瞬間可達(dá)”,,除非你以光速前進(jìn)——但根據(jù)相對(duì)論,,這是不可能的。

下圖顯示的是一個(gè)旅行者在外部時(shí)間“突然”出現(xiàn)的情況,,顯示了她在出生前的死亡,。

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外部時(shí)間用等距時(shí)間t1、t2,、t3,、t4、t5表示,,其中t1<t2<t3<t4<t5,。旅行者的個(gè)人時(shí)間從她在T1出生時(shí)開始(她0歲),T1=t4(比如1990年),。然后她以T2=t5進(jìn)入一臺(tái)時(shí)間機(jī)器(比如,,1995年她5歲)。機(jī)器突然把她帶回了t1的世界(比如1980年,,她理論上負(fù)10歲),,但她的個(gè)人時(shí)間仍然是T2(5歲)。后來(lái)她在T3(她理論上負(fù)5歲)去世,,當(dāng)時(shí)的外部時(shí)間是t2(1985年),。因此,根據(jù)外部時(shí)間,,她在出生前就死了,。因?yàn)門1<T2<T3,所以在個(gè)人時(shí)間內(nèi)沒(méi)有發(fā)生這樣的事情,。

假設(shè)在t1,,你遇到了這個(gè)時(shí)間旅行者。她的時(shí)鐘和你的不一致,,會(huì)顯示t5,。這張圖說(shuō)明了,,不管后向的時(shí)間旅行是瞬時(shí)的還是需要一些旅行時(shí)間,如果你遇到一個(gè)手表日期讀數(shù)在你的手表讀數(shù)之前的人,,這可能是你剛剛遇到一個(gè)來(lái)自未來(lái)的時(shí)間旅行者的信號(hào)。

如果Lewis對(duì)時(shí)間旅行的定義是可以接受的,,那么排除旅行者在外部時(shí)間中的不連續(xù)跳躍并且對(duì)于時(shí)間旅行在時(shí)空連續(xù)性方面的任何要求都必須有一個(gè)額外的論據(jù)來(lái)支持,。廣義相對(duì)論要求這種連續(xù)性的論點(diǎn)就是這樣一個(gè)論點(diǎn)。

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01





前向時(shí)間旅行:進(jìn)入未來(lái)




進(jìn)入未來(lái)的時(shí)間旅行這個(gè)話題確實(shí)非常常見,,科學(xué)家們對(duì)其進(jìn)行了各種考察和評(píng)價(jià),。相比之下,回到過(guò)去的旅行更有爭(zhēng)議,。相對(duì)論認(rèn)為未來(lái)的時(shí)間旅行有兩種:兩個(gè)時(shí)鐘由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)而不同步,;兩個(gè)時(shí)鐘由于受到不同的引力而不同步。

當(dāng)你到未來(lái)旅行時(shí),,你最終到達(dá)某個(gè)未來(lái)的事件,,在你的時(shí)鐘上花費(fèi)的時(shí)間比不去旅行的人在他們的時(shí)鐘上花費(fèi)的時(shí)間要少。對(duì)他們來(lái)說(shuō),,你在時(shí)光中穿梭,;對(duì)你來(lái)說(shuō),他們行動(dòng)更加遲緩,。這些表述都是相對(duì)的,。你可能會(huì)進(jìn)入未來(lái)十年的某個(gè)時(shí)刻(比如,從2020年進(jìn)入2030年)參加一個(gè)朋友的婚禮,。根據(jù)你自己的時(shí)鐘,,你只花了兩年時(shí)間。從旁人的時(shí)鐘來(lái)看,,這里出現(xiàn)了一個(gè)長(zhǎng)達(dá)8年的時(shí)間的“跳躍”——如果你用兩年時(shí)間做了一件別人用十年時(shí)間才能做完的事,,這相當(dāng)于你比別人“省去”了8年。在你的航行中,,你可以從攜帶的超級(jí)望遠(yuǎn)鏡連續(xù)觀測(cè)到地球上的人的時(shí)間節(jié)奏,,也可以打航空電話或視頻直播詢問(wèn)他們的日期——這里的技術(shù)困難不僅在于你的飛船不夠快,還在于假如你的飛船夠快,,你和地球人之間的交流媒介就成了問(wèn)題:當(dāng)你的旅行速度越接近光速,,望遠(yuǎn)鏡、星際電話或視頻就越?jīng)]有用武之地,,因?yàn)楣夂蜔o(wú)線電的傳播也需要時(shí)間,,這意味著你在高速飛船上看到的地球人的生活是滯后的,就像我們看到的深空宇宙圖景那樣,。

然而,,地球觀測(cè)者會(huì)注意到你在月歷上翻頁(yè)的速度非常慢,。你的時(shí)鐘滴答滴答的速率與他們?cè)陲w行中的時(shí)鐘滴答滴答的速率不同,但是當(dāng)兩個(gè)時(shí)鐘重新組合并且不相對(duì)移動(dòng)時(shí),,它們將以相同的速率滴答,,同時(shí)顯示八年的時(shí)間差。當(dāng)你十年后重新回到地球時(shí),,兩個(gè)時(shí)鐘的速率又重新回到了同步,,只是兩者之間間隔了八年。不管是你還是旁人都感覺(jué)自己的時(shí)鐘速率不管在任何地方都是一樣的快慢,。只有你將兩個(gè)時(shí)刻進(jìn)行對(duì)比時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)有快慢差別,。改變你的速度,回到你開始旅行的地方,,不會(huì)造成不必要的影響,。你從地球上飛出去,在旁人的眼里,,你的時(shí)鐘速率變慢了,,但是在你自己眼里,你的時(shí)鐘與在地球上走得一樣快,。所以這無(wú)論如何不是時(shí)鐘本身的技術(shù)故障問(wèn)題,,而是它用來(lái)測(cè)量的那個(gè)東西——時(shí)間——速率變化了

時(shí)空旅行所產(chǎn)生的時(shí)間變慢只具有相對(duì)的價(jià)值,。你比別人省去了8年時(shí)間,,但你不能比別人更長(zhǎng)壽8歲。不考慮其他因素,,如果你在地球上會(huì)80歲時(shí)死去,,你在時(shí)間旅行中也會(huì)在80歲那年死去——時(shí)間旅行不能讓你長(zhǎng)壽,盡管地球上的人會(huì)覺(jué)得你長(zhǎng)壽了,,因?yàn)榘凑盏厍虻募o(jì)年法,,你死去時(shí)已經(jīng)120歲了(這取決于你的時(shí)間速率與他們的換算情況,以及你離開地球時(shí)的年齡),。因此,,如果你真的旅行到未來(lái),你永遠(yuǎn)不會(huì)在生理上變得年輕,;你只是比那些不跟你一起旅行的人在相對(duì)于他們的意義上衰老得慢,。

任何運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生到未來(lái)的時(shí)間旅行,相對(duì)于那些不運(yùn)動(dòng)的人的時(shí)鐘而言,。這就是為什么你可以合法地宣傳任何自行車作為時(shí)間機(jī)器——也許騎車去拉薩旅行一次再回來(lái),,你實(shí)際上比一直在家里的雙胞胎兄弟(不考慮你們倆的出生時(shí)刻差異)年輕了0.0000000000000000001歲,當(dāng)然這是一個(gè)微不足道的數(shù)字,;如果要將這個(gè)數(shù)字拉到有實(shí)際意義的程度,,你必須走得更快更遠(yuǎn),,比如以十分之一光速走1光年的距離。

第二種未來(lái)的時(shí)間旅行不是由于兩個(gè)時(shí)鐘之間的速度差——“速度時(shí)間膨脹”,,而是由于兩個(gè)時(shí)鐘上的引力場(chǎng)強(qiáng)度的不同,。這被稱為“引力時(shí)間膨脹”,在黑洞等極端引力源附近最為明顯,。如果你離開地球并在黑洞附近旅行,,你在地球上的朋友可能會(huì)通過(guò)他們的望遠(yuǎn)鏡連續(xù)地觀察你,如果是這樣,,他們會(huì)看到你生活在緩慢的運(yùn)動(dòng)中。當(dāng)你回來(lái)的時(shí)候,,你的時(shí)鐘會(huì)顯示你的時(shí)鐘上過(guò)去的時(shí)間少于他們的時(shí)鐘,。同樣地,在一幢高樓中,,低層居民的時(shí)鐘的滴答速度比高層居民的時(shí)鐘慢,,因?yàn)樗麄兲幱诟叩囊?chǎng)中。

未來(lái)的旅行者可以“參與”未來(lái),,而不僅僅是“看到”未來(lái),。他們可以在一種很特別的意義上影響未來(lái):諸如“參與”“看到”“影響”這些時(shí)態(tài)性語(yǔ)詞已經(jīng)被相對(duì)化了。比如說(shuō),,你能通過(guò)時(shí)間旅行提前知道彩票開獎(jiǎng)號(hào)碼或者高考試卷答案嗎,?不能!在此意義上說(shuō),,你無(wú)法通過(guò)時(shí)間旅行“看到”未來(lái),,不管是自己的還是別人的未來(lái)。但是,,借助太空視頻直播,,你可以通過(guò)時(shí)間旅行在你30歲時(shí)看到自己雙胞胎兄弟40歲的樣子——但那既不是你自己的未來(lái),因?yàn)槟氵€是30歲的樣子,,也不是你兄弟的未來(lái),,因?yàn)?0歲就是他現(xiàn)在而非未來(lái)的樣子。

旅行必須以正確的方式進(jìn)行,。你走得越快,,你就越快到達(dá)你所希望的未來(lái),但是太空中的塵埃和其他粒子就越容易穿過(guò)你的飛船的屏蔽層,。一個(gè)哲學(xué)上的爭(zhēng)論是,,未來(lái)的旅行者是否也能改變未來(lái)。根據(jù)大衛(wèi)劉易斯(劉易斯1976,,150),,這是不可能的,。如果它改變了,那么它畢竟不是真正的未來(lái),。無(wú)論是否涉及時(shí)間旅行,,任何行動(dòng)都不會(huì)改變未來(lái)。

假設(shè)你今天(2020年4月17日)遇到一個(gè)人,,他說(shuō)昨天也就是公元1700年住在北京,,但現(xiàn)在他已經(jīng)到了未來(lái),遇見了你,。他根據(jù)廣義相對(duì)論,,說(shuō)明這件事在物理上是有可能的。然而,,這是一個(gè)非同尋常的說(shuō)法,,因?yàn)槟愫翢o(wú)疑問(wèn)地相信,在1700年,,任何人都無(wú)法使用快速宇宙飛船或進(jìn)入高引力場(chǎng),。認(rèn)識(shí)論告訴我們,非同尋常的主張需要非常好的證據(jù),,因此舉證責(zé)任就在于陌生人拿出證據(jù),,比如建造宇宙飛船的秘密為什么不被公眾知道是一個(gè)很好的理由。你還想看到他今天的身體里有1700年的那種大氣的痕跡,,這種大氣和我們今天的略有不同,。如果他不能或不愿出示證據(jù),那么他很可能是被欺騙了,。給他做測(cè)謊測(cè)試不會(huì)有多大幫助,;你想知道真相,而不僅僅是他相信什么是真的,。

如果你要接受相對(duì)論的暗示,,即旅行到未來(lái)確實(shí)會(huì)發(fā)生,那么你需要對(duì)沒(méi)有人可以旅行到未來(lái)的說(shuō)法作出充分的回應(yīng),,因?yàn)橹挥小艾F(xiàn)在”存在,,所以沒(méi)有未來(lái)可以旅行。就此而言,,即便時(shí)間旅行在科學(xué)上是可能的(考慮到上面騎自行車和高樓居民的例子,,它也是現(xiàn)實(shí)的),以用來(lái)反駁現(xiàn)時(shí)論這種形而上學(xué),。

過(guò)去的事物影響到現(xiàn)在的情況,,但是現(xiàn)在不能被過(guò)去所改變,被改變的東西只能是既成事實(shí)的東西,那些不成事實(shí)的東西不存在被改變可能性,,因?yàn)槟愀静恢辣桓淖兊臇|西是什么,。

那么,現(xiàn)在可以被未來(lái)所改變嗎,?這涉及時(shí)間旅行的一個(gè)截然不同的向度:后向時(shí)間旅行,。這也涉及一個(gè)議題:“改變”的形而上學(xué)。

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02





后向時(shí)間旅行:回到過(guò)去




至今還沒(méi)有一位科學(xué)家能夠?qū)⑷魏问虑樽匪莸竭^(guò)去,。但也許有一天科學(xué)家能做到這點(diǎn),。讓我們?cè)囍宄亓私馐裁词恰盎氐竭^(guò)去”的時(shí)間旅行,以及它是如何產(chǎn)生的,。進(jìn)入過(guò)去的時(shí)間旅行不會(huì)改變時(shí)間的方向,,也不會(huì)反過(guò)來(lái)“穿越”到以前的事件之中。當(dāng)你記起你的青春時(shí),,你不會(huì)回到過(guò)去,。

你想回到多久之前的過(guò)去?是有人類活動(dòng)的過(guò)去,,還是人類乃至任何物種都尚未誕生時(shí)的過(guò)去?如果你想回到5000萬(wàn)年前的過(guò)去,,你可以很容易做到:用望遠(yuǎn)鏡觀察,。這樣做會(huì)告訴你5000萬(wàn)年前的宇宙是什么樣子的,只要你的望遠(yuǎn)鏡能夠看到5000萬(wàn)光年遠(yuǎn)的宇宙——那就是5000萬(wàn)年前的“我們的樣子”,。你看到的那個(gè)5000萬(wàn)光年前的恒星或行星(假如你能看到的話),,與5000萬(wàn)年前的太陽(yáng)及地球有區(qū)別嗎?區(qū)別很小,。而且,,時(shí)間越久遠(yuǎn)區(qū)別越小,50億年前的太陽(yáng)和地球(那時(shí)它們還沒(méi)誕生),,與你現(xiàn)在看到的50億光年之外的宇宙幾乎沒(méi)什么區(qū)別,。這樣,一個(gè)有實(shí)際意義的問(wèn)題是,,我們想知道離自己在時(shí)間,、空間上都較近的地方,換言之,,當(dāng)我們談?wù)撨^(guò)去的時(shí)間旅行時(shí),,我們的興趣是在離我們較近的地方,例如地球上的過(guò)去,。

對(duì)于“未來(lái)人”來(lái)說(shuō),,現(xiàn)在的你就是他們的過(guò)去。但這么說(shuō)是沒(méi)有意義的:現(xiàn)在的你即便什么也不用做,也能輕易時(shí)間旅行到他們的過(guò)去,。后向時(shí)間旅行的真實(shí)意思是,,我們想做的是回到我們自己在地球上的過(guò)去。這有可能嗎,?答案是:根據(jù)牛頓的物理學(xué),,這是不可能的;根據(jù)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論,,這也是不可能的,;然而,根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論,,這并非不可能,。

廣義相對(duì)論允許后向時(shí)間旅行是物理學(xué)家赫爾曼·韋爾在愛(ài)因斯坦發(fā)表他的理論后不久首次預(yù)言的,但直到在1949年哥德爾的工作中,,這一假說(shuō)才被仔細(xì)研究,。一些研究人員認(rèn)為這種可能性令人厭惡。他們被后向的時(shí)間旅行允許“后向因果關(guān)系”的暗示所困擾,,但是他們相信只有當(dāng)未來(lái)的相關(guān)部分已經(jīng)確定(也就是一些不愉快的部分),,未來(lái)才能影響現(xiàn)在。這些研究人員建議,,如果相對(duì)論真的允許后向的時(shí)間旅行,,應(yīng)該修改或補(bǔ)充該理論以防止這種情況發(fā)生。一些人希望,,一個(gè)至今未知的物理定律將被發(fā)現(xiàn),,用來(lái)排除后向時(shí)間旅行。其他人的反應(yīng)則截然不同,,他們說(shuō)我們應(yīng)該咬緊牙關(guān),,接受相對(duì)論的這些令人驚訝的結(jié)果。

以下是1963年J.J.C.斯馬特在《哲學(xué)雜志》上對(duì)時(shí)間旅行的一些過(guò)于悲觀的評(píng)論:

假設(shè)大家都同意一百年前我不存在,。假設(shè)我能造出一臺(tái)送我回到一百年前的時(shí)間機(jī)器,,這是自相矛盾的。很明顯,,沒(méi)有時(shí)間機(jī)器能使我成為一百年前我曾經(jīng)存在過(guò),,也不曾存在過(guò)的人。

 斯馬特的批評(píng)者指責(zé)他犯了“乞題”的錯(cuò)誤,。他們想知道他為什么要求大家同意“我在一百年前不存在”——這是沒(méi)有根據(jù)的,。根據(jù)廣義相對(duì)論,理論上可能的后向時(shí)間旅行是否真的發(fā)生取決于宇宙中物質(zhì)能量的分布,,即是否存在適當(dāng)?shù)臅r(shí)空曲率,。

為了說(shuō)明這一點(diǎn),想象一下一張寫在正方形紙上的閔可夫斯基(他是愛(ài)因斯坦的老師)二維時(shí)空?qǐng)D,其中一個(gè)空間維度在紙上左右移動(dòng),。頁(yè)面上的每個(gè)點(diǎn)都表示一個(gè)可能的二維事件,。時(shí)間維度在頁(yè)面上上下移動(dòng),與空間維度成直角,。原點(diǎn)在頁(yè)面的中心?,F(xiàn)在將頁(yè)面彎曲成一個(gè)水平圓柱體,與空間軸平行,,以便將來(lái)與過(guò)去相遇,。在這張圖所示的宇宙中,任何持續(xù)足夠長(zhǎng)時(shí)間的靜止物體都會(huì)進(jìn)入它的過(guò)去并成為它的“早期自我”,。它的時(shí)間線或世界線是一個(gè)圓,;更嚴(yán)格地說(shuō),它是一個(gè)封閉的時(shí)間曲線,。這個(gè)圓柱形的宇宙允許一個(gè)事件比它實(shí)際所發(fā)生的時(shí)間更早和更晚,。

不管空間是如何彎曲的,發(fā)生了什么樣的時(shí)間旅行,,如果過(guò)去的時(shí)間旅行真的發(fā)生了,,旅行者永遠(yuǎn)無(wú)法抹去事實(shí)或改變過(guò)去。這種推理假設(shè)只有一個(gè)過(guò)去,,無(wú)論是什么情況,,都會(huì)一直是這樣,這通常是一個(gè)合理的假設(shè),。但在11世紀(jì),彼得·達(dá)米安(Peter Damian)提出了挑戰(zhàn),,他說(shuō)上帝可以改變過(guò)去,。

假設(shè)達(dá)米安錯(cuò)了,如果你回去,,你早就回來(lái)了,。因此,如果你回到過(guò)去,,試圖在你祖父懷上你的親爹之前射殺他,,不管你多么努力,你都會(huì)失敗的,。你無(wú)論如何都會(huì)遭到必然的失敗,。

如果你能在踏入時(shí)間機(jī)器之前開槍殺人,那么你大概可以在踏入時(shí)間機(jī)器之后開槍殺人,。那么,,有沒(méi)有一個(gè)悖論是因?yàn)槟恪凹饶苡植荒堋遍_槍殺死你的祖父?

假設(shè)你不能因?yàn)槟銢](méi)有射殺你的祖父,哲學(xué)家們會(huì)爭(zhēng)論這種對(duì)你祖父行為的限制是否表明在這種情況下,,你沒(méi)有自由主義意義上的“自由”,。為了解決這個(gè)難題,形而上學(xué)家大衛(wèi)·劉易斯說(shuō),,你可以在某種意義上殺死你的祖父,,但在另一種意義上不能。相對(duì)于一系列不包括你祖父懷上你親爹的事實(shí)來(lái)說(shuō),,你可以這樣做,。但是相對(duì)于包含這個(gè)事實(shí)在內(nèi)的其他系列事實(shí),你無(wú)法這樣做,。劉易斯說(shuō),,不管在何種意義上,你都不能“你既能又不能”開槍殺死你的祖父,。所以,,“可以”這個(gè)詞的意思具有一種語(yǔ)境敏感性。另一個(gè)形而上學(xué)家唐納德·威廉姆斯不同意這種觀點(diǎn),,他認(rèn)為我們總是需要對(duì)所有可用的事實(shí)做出“可以”的陳述,。劉易斯說(shuō),在一種意義上,,你“可以”開槍殺死你的祖父,,但是你“不能”這么做,但在另一種的意義上,,你“能”開槍殺死你的祖父,,但“不會(huì)”(不可以)那樣做。威廉姆斯只是說(shuō),,因?yàn)槟恪安荒堋遍_槍殺死你的祖父,,所以你“不會(huì)”那樣做。

一些哲學(xué)家認(rèn)為,,如果你踏入一臺(tái)將你投射到過(guò)去的時(shí)間機(jī)器,,那么你就不能呆在一個(gè)地方,因?yàn)槿绻氵@樣做了,,你會(huì)不斷地撞上你自己,。這個(gè)問(wèn)題通常被稱為“雙重占位問(wèn)題”,意思是時(shí)間機(jī)器需要運(yùn)動(dòng),。

使用時(shí)間機(jī)器回到第一個(gè)時(shí)間機(jī)器發(fā)明之前的某個(gè)時(shí)刻,,這在邏輯上是不自洽的,因此沒(méi)有人希望使用時(shí)間機(jī)器來(lái)親眼看看侏羅紀(jì)時(shí)代的恐龍的真實(shí)樣子——也許你會(huì)說(shuō),,我還是待在屏幕前面看更安全吧,。但是,,如果時(shí)間機(jī)器一直存在,或者不需要時(shí)間旅行,,例如在哥德爾的旋轉(zhuǎn)宇宙中,,那么一個(gè)人可以沿著宇宙中的時(shí)間世界線去訪問(wèn)他們過(guò)去的任何事件。你的旅行總是在你自己的前方光錐內(nèi),,但是時(shí)空中的扭曲不斷地“傾斜”光錐,,所以你最終可以回到你開始旅行之前發(fā)生的事情。1949年,,庫(kù)爾特·哥德爾發(fā)現(xiàn)了這些宇宙,,它們是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論方程的模型。愛(ài)因斯坦聽到自己的方程有這樣的解時(shí)很不高興,,但他被哥德爾的論點(diǎn)說(shuō)服了,。相對(duì)論方程還有這樣的解:它允許在時(shí)空的某些區(qū)域有類似于閉合時(shí)間的世界線,但在其他區(qū)域則沒(méi)有,。

1988年,,基普·索恩(Kip Thorne)和他的同事在一本有影響力的物理學(xué)雜志上描述了一種制造時(shí)間機(jī)器的新方法:

……如果物理學(xué)定律允許可穿越蟲洞,那么它們也可能允許這樣一個(gè)蟲洞被轉(zhuǎn)化為一個(gè)“時(shí)間機(jī)器”,,其因果關(guān)系可能會(huì)被違反,。(莫里斯,1988年,,第1446頁(yè))

蟲洞是兩個(gè)地方之間的第二條路線,,而平常我們假定只有一條路線,好比兩條直線最多只有一個(gè)交點(diǎn),。它們是空間中從一個(gè)地方到另一個(gè)地方的“捷徑”,,類似于蠕蟲啃蘋果時(shí)可能走的路徑,然后又從其他地方出來(lái),。就像兩個(gè)時(shí)鐘如果一個(gè)相對(duì)另一個(gè)移動(dòng)就會(huì)失去同步一樣,,一個(gè)靠近蟲洞口部進(jìn)行快速移動(dòng)的時(shí)鐘也可能與另一個(gè)靜止的時(shí)鐘不再是同步的。盡管索恩認(rèn)為,,可穿越的蟲洞可能不是自然存在的,,但他也相信,,原則上,,它們可以由先進(jìn)文明創(chuàng)造,但它們會(huì)在任何東西利用蟲洞回到過(guò)去之前,,先塌陷它們的“喉嚨”,。然而,決定蟲洞時(shí)間旅行是否產(chǎn)生“同一性悖論”的,,是一個(gè)非常有趣的哲學(xué)課題,。攜帶時(shí)鐘穿越蟲洞的人有沒(méi)有可能去拜訪他們?cè)缒甑淖晕遥?/p>

為了解決由于時(shí)間旅行與關(guān)于個(gè)人同一性的普遍假設(shè)不一致而導(dǎo)致的“個(gè)人同一性悖論”,,許多哲學(xué)家建議拒絕關(guān)于個(gè)體同一性的“整存論”,因?yàn)檫@個(gè)理論意味著一個(gè)人在一生中的所有瞬間都完整,、完全存在,。他們建議接受一個(gè)人作為四維實(shí)體從出生到死亡的“分存論”。這個(gè)分存論時(shí)空中,,個(gè)人一生中的每個(gè)瞬間,,相當(dāng)于一條“蚯蚓”身上的每片肢節(jié)。

如果我們不只是“訪問(wèn)”我們?cè)缙诘淖晕?,而是“成為”我們?cè)缙诘淖晕?,那么個(gè)人同一性的概念將面臨更大的壓力。在這種情況下,,我們的個(gè)人時(shí)間是一個(gè)循環(huán),,也就是一個(gè)封閉的時(shí)空曲線。最有趣的循環(huán)是“因果循環(huán)”,。因果循環(huán)導(dǎo)致“后向因果關(guān)系”,,在這種因果關(guān)系中,結(jié)果可以在它的原因之前發(fā)生,。因果循環(huán)發(fā)生在事件e1,、e2、e3……的連續(xù)序列中,,其中每個(gè)成員都是其后繼者的原因,,對(duì)于某個(gè)整數(shù)n,en導(dǎo)致en 1,。哲學(xué)家米利·阿佩克警告說(shuō),,有了因果循環(huán),“我們顯然就快到魔法的邊緣了,?!逼渌麜r(shí)間哲學(xué)家更愿意接受因果循環(huán)的可能性,盡管他們也很好奇,,這些環(huán)是如何變成“青春之泉”,,讓你每隔一段時(shí)間再過(guò)一次18歲生日。

在時(shí)間旅行理論中,,到處都是物理學(xué)問(wèn)題,,但鮮有人知道,同樣隨處可見的,,是形而上學(xué)問(wèn)題,。“因果循環(huán)”中“因”是什么意思,?在哲學(xué)詞典中,,關(guān)于這個(gè)關(guān)鍵詞的爭(zhēng)論有大量的哲學(xué)文獻(xiàn),,但作為第一近似,我們認(rèn)為原因是“充分條件的必要部分”(參見約翰·麥基的因果性理論),。

有關(guān)后向時(shí)間旅行的哲學(xué)文獻(xiàn)以及由此產(chǎn)生的因果關(guān)系和“個(gè)人同一性悖論”的清晰和詳細(xì)的回顧,,請(qǐng)參見(Wasserman,2018,,ch.5)和(Fisher,,2015)。

圖片

費(fèi)曼圖描繪了粒子之間的一系列基本相互作用,。受約翰·惠勒(John Wheeler)的啟發(fā),,理查德·費(fèi)曼(Richard Feynman)提出了一種解釋量子電動(dòng)力學(xué)理論的方法,即解釋電磁力或弱力支配的相互作用,,即反物質(zhì)粒子實(shí)際上是一種在時(shí)間上后向運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)粒子,。例如,正電荷正電子在時(shí)間上向前移動(dòng)實(shí)際上是負(fù)電荷電子在時(shí)間上后向移動(dòng),。這一現(xiàn)象在上述郵票左邊的兩張圖表中被描繪出來(lái),,其中正電子e 在時(shí)間上向下或后向移動(dòng)。

由于Freeman-Dyson證明了Feynman圖等同于Schwinger方程,,而Schwinger方程沒(méi)有假定“后向時(shí)間”,,因此21世紀(jì)初的大多數(shù)物理學(xué)家認(rèn)為,由于Feynman對(duì)量子電動(dòng)力學(xué)的成功表述,,沒(méi)有必要接受“后向時(shí)間旅行”這一假說(shuō),。可以通過(guò)Muller 2016a(第246頁(yè),,第296-297頁(yè))了解對(duì)此的評(píng)論,。然而,一些受人尊敬的物理學(xué)家,,例如尼爾·圖洛克,,確實(shí)接受費(fèi)曼式的后向時(shí)間旅行。Huw-Price補(bǔ)充道,,F(xiàn)eynman的之字形在標(biāo)準(zhǔn)QM中不存在,,所以如果我們把它放進(jìn)去,我們就接受QM是不完整的,。(換言之,,之字形需要隱藏的變量)關(guān)于是否相信“反物質(zhì)是時(shí)間倒流的法則性物質(zhì)”這一爭(zhēng)論的核心,物理學(xué)家們非常謹(jǐn)慎,,因?yàn)樗麄円庾R(shí)到這種說(shuō)法越不尋常,,在得到學(xué)界認(rèn)可之前,,證據(jù)應(yīng)該越有說(shuō)服力,。

以下是反對(duì)后向時(shí)間旅行的若干簡(jiǎn)短的哲學(xué)論據(jù):

(1)如果可以回到過(guò)去,,你可以回到過(guò)去殺死你的祖父,但是你不會(huì)出生,,所以不能回到過(guò)去殺死你的祖父,。這是邏輯上的矛盾。所以,,回到過(guò)去是不可能的,。(所謂“祖父悖論”)

(2)就像未來(lái)一樣,,過(guò)去也不是真實(shí)的,,所以時(shí)間旅行到過(guò)去或者未來(lái)也不是真實(shí)的。(依據(jù)“現(xiàn)時(shí)論”這種時(shí)間理論)

(3)時(shí)間旅行是不可能的,,因?yàn)槿绻赡艿脑?,我們現(xiàn)在應(yīng)該已經(jīng)看到許多時(shí)間旅行者,,但是沒(méi)有人遇到過(guò)任何真實(shí)的時(shí)間旅行者。(這是所謂“恩里科-費(fèi)米悖論”,;否認(rèn)存在外星人的人也會(huì)說(shuō),,如果有,為何從未見過(guò),?)

(4)如果后向時(shí)間旅行是可能的,,那么你可以在兩個(gè)不同的身體處于同一時(shí)間,這是形而上學(xué)上不可能的,。(這是所謂“個(gè)人同一性悖論”)

(5)如果你要回到過(guò)去,,那么你注定要回去,因?yàn)槟阋呀?jīng)回去了,,這就排除了你回去或不回去的自由,。但你確實(shí)有這種自由,所以不可能回到過(guò)去,。(這是所謂“自由意志悖論”)

(6)如果回到過(guò)去的時(shí)間旅行是可能的,,那么你可能在出生前就死了,這在生物學(xué)上是不可能的,。(這是所謂“先死后生悖論”,,類似于“莊子悖論”:我今天去北京旅游,昨天就游完回來(lái)了,。)

(7)如果你現(xiàn)在要回到過(guò)去,,那么你現(xiàn)在的事件會(huì)導(dǎo)致過(guò)去的事件,這違反了我們因果關(guān)系的概念,。(“后向因果關(guān)系悖論”)

(8)如果回到過(guò)去是可能的,,那么當(dāng)時(shí)間旅行者回到過(guò)去試圖改變歷史時(shí),他們改變?nèi)魏问虑榈膰L試都必須失敗,,在當(dāng)時(shí)看著他們的人看來(lái),,這就好像大自然在密謀反對(duì)他們一樣,。由于觀察家從未目睹過(guò)這種明顯的自然陰謀,因此可能不存在時(shí)間旅行,。

(9)回到過(guò)去是不可能的,,因?yàn)樗试S你獲取“免費(fèi)信息”。下面是一個(gè)可能的場(chǎng)景,。你在22世紀(jì)買了一本1859年出版的達(dá)爾文著作《物種起源》,。你用它進(jìn)入一臺(tái)時(shí)間機(jī)器,回到1855年,,把書交給達(dá)爾文本人,。他本可以用你的副本來(lái)寫他寄給出版商的手稿。如果是的話,,誰(shuí)最先提出了進(jìn)化論的知識(shí),?你和達(dá)爾文都不是。這是“免費(fèi)信息”,。因?yàn)檫@種情況與我們所知道的知識(shí)來(lái)源相矛盾,,所以過(guò)去的“定向時(shí)間旅行”(想去哪個(gè)時(shí)間就去哪個(gè)時(shí)間)是不可能的。

(10)假設(shè)你能夠回到過(guò)去,,那么你就有機(jī)會(huì)與你爸(如果你是女的)或你媽(如果你的男的)的人婚配,,然后懷上了你自己,然后你出生了,。這樣你就會(huì)有和你父母一樣的指紋,,這在生物學(xué)上是不可能的。(“指紋悖論”)

(11)如果過(guò)去的時(shí)間旅行是可能的,,那么火箭船應(yīng)該有可能攜帶一個(gè)時(shí)間機(jī)器,,能夠發(fā)射一個(gè)探測(cè)器(也許是一個(gè)較小的火箭)進(jìn)入其最近的過(guò)去,最終可能與母船團(tuán)聚,。母船的程序是在某個(gè)時(shí)間發(fā)射探測(cè)器,,除非當(dāng)時(shí)安全開關(guān)打開。假設(shè)當(dāng)且僅當(dāng)母船上的傳感裝置檢測(cè)到探測(cè)器返回或即將到達(dá)時(shí),,安全開關(guān)編程為打開,。探測(cè)器發(fā)射了嗎?似乎只有在沒(méi)有發(fā)射的情況下才發(fā)射,。

上述所有對(duì)后向時(shí)間旅行的抱怨是一種混合論點(diǎn),,即過(guò)去定向的時(shí)間旅行在邏輯上是不可能的,在形而上學(xué)上是不可能的,,在物理學(xué)上是不可能的,,在工程技術(shù)上是不可能的,在生物學(xué)上也是不可能的……

時(shí)間旅行的倡導(dǎo)者們對(duì)所有這些論點(diǎn)提出了反對(duì)意見。比如對(duì)于上述第1項(xiàng)中“祖父悖論”的一個(gè)回應(yīng)是,,你會(huì)殺死你的祖父,,但之后你會(huì)在另一個(gè)宇宙中,而不是在你沒(méi)有殺死他的實(shí)際宇宙中,。大多數(shù)擁護(hù)者不喜歡這種反應(yīng);他們認(rèn)為到另一個(gè)宇宙旅行并不是他們所說(shuō)的“時(shí)間旅行”,。畢竟跨世界的“斜向時(shí)間旅行”不同于世界內(nèi)的“后向時(shí)間旅行”,。

對(duì)第三項(xiàng)“恩里科-費(fèi)米悖論”的一個(gè)回應(yīng)是,也許我們沒(méi)有見過(guò)時(shí)間旅行者,,因?yàn)槲覀兩钤谝粋€(gè)對(duì)時(shí)間旅行者毫無(wú)興趣的無(wú)聊時(shí)代,。

“免費(fèi)信息悖論”在哲學(xué)文獻(xiàn)中引起了廣泛的關(guān)注。對(duì)此,,1976年,,大衛(wèi)·劉易斯說(shuō)道:

但這些信息最初是從哪里來(lái)的?為什么整件事都發(fā)生了,?根本沒(méi)有答案,。循環(huán)的各個(gè)部分是可以解釋的,而整個(gè)循環(huán)是不能解釋的,。奇怪,!但這并非不可能,也與我們已經(jīng)習(xí)慣的莫名其妙的能力沒(méi)有太大區(qū)別,。幾乎所有人都同意,,上帝、大爆炸,,或整個(gè)宇宙的無(wú)限過(guò)去,,或氚原子的衰變,都是沒(méi)有理由和無(wú)法解釋的,。那么,,如果這些都是可能的,為什么時(shí)間旅行中也會(huì)出現(xiàn)難以解釋的因果循環(huán)呢,?

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睿翼哲學(xué)

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文:焱木

排版:ONE

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