外祖母悖(bei)論,即祖父悖(bei)論,是有關時間旅行的(de)(de)悖(bei)論。由法國科幻(huan)小(xiao)說作家赫內·巴赫札(zha)維勒(René Barjavel)在1943年小(xiao)說《不小(xiao)心的(de)(de)旅游(you)者》(Le Voyageur Imprudent)中提出。
悖論(lun)情形如下:假如你回到過去(qu),在(zai)自己父(fu)親(qin)出生前把自己的(de)祖(zu)父(fu)母(mu)殺(sha)(sha)死(si)(si),但此(ci)舉(ju)動(dong)會產生一矛盾的(de)情況:你回到過去(qu)殺(sha)(sha)了你年輕的(de)祖(zu)母(mu),祖(zu)母(mu)死(si)(si)了就沒有父(fu)親(qin),沒有父(fu)親(qin)也(ye)不(bu)會有你,那么是(shi)誰殺(sha)(sha)了祖(zu)母(mu)呢?或者(zhe)看作(zuo):你的(de)存在(zai)表示(shi),祖(zu)母(mu)沒有因(yin)你而(er)死(si)(si),那你何以殺(sha)(sha)死(si)(si)祖(zu)母(mu)?
這就(jiu)是(shi)祖母悖(bei)論寬(kuan)矛盾。
祖父悖(bei)論(lun)(lun)是一種(zhong)時間(jian)旅行的(de)(de)悖(bei)論(lun)(lun),科幻故事(shi)中常見(jian)的(de)(de)主題。最先由法國(guo)科幻小(xiao)說(shuo)作家赫內·巴赫札(zha)維勒(René Barjavel)在他1943年(nian)的(de)(de)小(xiao)說(shuo)《不(bu)小(xiao)心的(de)(de)旅游者》(Le Voyageur Imprudent)中提出。情景如下:
假如你(ni)回到過去,在自己(ji)父親出生前把自己(ji)的(de)祖父母殺(sha)死(si),但此舉(ju)動會(hui)產生一矛盾的(de)情(qing)況:
你(ni)回到過去殺了(le)你(ni)年輕的祖父(fu),祖父(fu)死(si)(si)了(le)就沒有(you)父(fu)親,沒有(you)父(fu)親也(ye)不會有(you)你(ni),那么是(shi)誰殺了(le)祖父(fu)呢?或(huo)者看作:你(ni)的存在表(biao)示(shi),祖父(fu)沒有(you)因(yin)你(ni)而死(si)(si),那你(ni)何以(yi)殺死(si)(si)祖父(fu)?
這就是祖(zu)父悖論寬矛(mao)盾。
物理學家(jia)認為(wei),也許世界是(shi)(shi)由無數(shu)個(ge)平行宇宙(zhou)(zhou)(zhou)組成的(de),而(er)當某人(ren)(ren)回到(dao)過去(qu)殺你(ni)的(de)祖父母時,此人(ren)(ren)殺的(de)其(qi)實是(shi)(shi)另一(yi)個(ge)宇宙(zhou)(zhou)(zhou)的(de)人(ren)(ren)(或(huo)者你(ni)的(de)這個(ge)舉動也可以創造一(yi)個(ge)新(xin)的(de)平行宇宙(zhou)(zhou)(zhou)),而(er)此人(ren)(ren)的(de)“祖父”或(huo)“祖母”的(de)死只會使那個(ge)平行宇宙(zhou)(zhou)(zhou)的(de)此人(ren)(ren)不再存在,而(er)這個(ge)平行宇宙(zhou)(zhou)(zhou)的(de)此人(ren)(ren)則平安(an)無事。
在量(liang)子(zi)物理(li)(li)(li)中,“多個(ge)世(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie)(世(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie)線理(li)(li)(li)論)”理(li)(li)(li)論可(ke)以如此理(li)(li)(li)解:對于每一個(ge)似乎隨機的(de)(de)事件(jian)來說,只(zhi)要它的(de)(de)可(ke)能性不是(shi)零,它所有可(ke)能的(de)(de)情形都會在不同的(de)(de)平(ping)行(xing)世(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie)中發(fa)生,造(zao)成歷史的(de)(de)分支。物理(li)(li)(li)學家大衛·多伊奇(David Deutsch)認為,當你(ni)(ni)回(hui)到過去(qu)去(qu)殺你(ni)(ni)的(de)(de)祖(zu)(zu)父(fu)(fu)母時,你(ni)(ni)其(qi)實進入了另一個(ge)世(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie),殺的(de)(de)是(shi)另一個(ge)世(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie)的(de)(de)人。(那個(ge)世(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie)與你(ni)(ni)的(de)(de)世(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie)的(de)(de)差別僅在于你(ni)(ni)祖(zu)(zu)父(fu)(fu)母死了)
M理論(lun)(lun),作為至(zhi)今最有可能(neng)(neng)(neng)結合5種不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)弦論(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)理論(lun)(lun),是(shi)如此(ci)解(jie)釋平行宇(yu)宙的(de)(de)(de)(de):多個(ge)(ge)三(san)維(wei)的(de)(de)(de)(de)“膜(mo)”可以同時(shi)在(zai)一(yi)個(ge)(ge)四維(wei)的(de)(de)(de)(de)宇(yu)宙(不(bu)(bu)(bu)是(shi)愛因斯(si)坦的(de)(de)(de)(de)三(san)維(wei)空間(jian)加一(yi)維(wei)時(shi)間(jian);見膜(mo)宇(yu)宙學)中(zhong)存在(zai);這些(xie)膜(mo)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)撞擊會在(zai)膜(mo)中(zhong)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)——這也可以解(jie)釋大(da)爆(bao)炸是(shi)如何起(qi)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)。可是(shi),M理論(lun)(lun)并不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)解(jie)釋不(bu)(bu)(bu)同膜(mo)的(de)(de)(de)(de)歷(li)史之間(jian)的(de)(de)(de)(de)關系,也不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)肯定(ding),當你回到過去(qu)時(shi),你會進到另一(yi)個(ge)(ge)膜(mo)里面(mian)。
M理論(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)(英語(yu):M-theory)是(shi)物(wu)理學中(zhong)將各(ge)種相容形式的(de)超弦(xian)理論(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)統一起(qi)來的(de)理論(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)。此理論(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)最(zui)早由愛德(de)華·威(wei)滕于1995年春季在南(nan)加州大學舉行的(de)一次弦(xian)理論(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)會議(yi)中(zhong)提出。威(wei)滕的(de)報告(gao)啟動了一股研究弦(xian)理論(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)熱潮(chao),被稱為(wei)第二次超弦(xian)革命。
弦理(li)(li)(li)(li)論(lun)學者(zhe)在威滕(teng)的(de)(de)(de)報(bao)告之前已經(jing)識別出(chu)五種不同的(de)(de)(de)超弦理(li)(li)(li)(li)論(lun)。盡(jin)管(guan)這(zhe)(zhe)些(xie)理(li)(li)(li)(li)論(lun)看上去似乎(hu)非(fei)常不一(yi)樣,但多(duo)位(wei)物(wu)理(li)(li)(li)(li)學家(jia)的(de)(de)(de)研究指出(chu)這(zhe)(zhe)些(xie)理(li)(li)(li)(li)論(lun)有(you)著微妙且有(you)意義的(de)(de)(de)關系。特別而言,物(wu)理(li)(li)(li)(li)學家(jia)們發現這(zhe)(zhe)些(xie)看起來相異(yi)的(de)(de)(de)理(li)(li)(li)(li)論(lun)其實可以透(tou)過(guo)兩種分別稱為S對偶和T對偶的(de)(de)(de)數(shu)學變換所統合。威滕(teng)的(de)(de)(de)猜想(xiang)有(you)一(yi)部分是(shi)基于(yu)這(zhe)(zhe)些(xie)對偶的(de)(de)(de)存在,另有(you)一(yi)部分則是(shi)基于(yu)弦理(li)(li)(li)(li)論(lun)與11維超重力(li)場論(lun)的(de)(de)(de)關系。
盡(jin)管尚未發現M理論(lun)(lun)(lun)的(de)完整表(biao)述(shu),這(zhe)種理論(lun)(lun)(lun)應該能夠描(miao)述(shu)叫膜的(de)二維及五維物體,而且也應該能描(miao)述(shu)低能量(liang)下的(de)11維超引力。現今(jin)表(biao)述(shu)M理論(lun)(lun)(lun)的(de)嘗試一般都(dou)是(shi)基(ji)于(yu)矩陣理論(lun)(lun)(lun)或AdS/CFT對偶。威(wei)滕表(biao)示(shi)根據(ju)個(ge)人喜好M應該代表(biao)Magic(魔(mo)術理論(lun)(lun)(lun))、Mystery(神秘(mi)理論(lun)(lun)(lun))或Membrane(膜理論(lun)(lun)(lun)),但(dan)應該要等到理論(lun)(lun)(lun)更基(ji)礎的(de)表(biao)述(shu)出(chu)現后才(cai)能決(jue)定這(zhe)個(ge)命名的(de)真正意義(yi)。
有(you)關M理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)數(shu)學(xue)(xue)架構(gou)的(de)(de)研究(jiu)已經在(zai)(zai)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)和數(shu)學(xue)(xue)領域產(chan)生(sheng)了多個重要的(de)(de)理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)成果。弦理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)學(xue)(xue)界(jie)(jie)推(tui)測(ce),M理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)有(you)可能(neng)(neng)為研發統(tong)合所(suo)有(you)自然(ran)基本力的(de)(de)統(tong)一理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)提供(gong)理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)框(kuang)架。當(dang)嘗試(shi)把(ba)M理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)與實(shi)驗(yan)聯系起來時,弦理(li)(li)論(lun)(lun)(lun)學(xue)(xue)者一般(ban)會專(zhuan)注于使用額外維(wei)(wei)度(du)緊致化來建構(gou)人們(men)(men)所(suo)處的(de)(de)四維(wei)(wei)世界(jie)(jie)候選模型(xing),但是(shi)到目前為止,物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)學(xue)(xue)界(jie)(jie)還未能(neng)(neng)證實(shi)這(zhe)些(xie)模型(xing)是(shi)否能(neng)(neng)產(chan)生(sheng)出人們(men)(men)所(suo)能(neng)(neng)觀測(ce)到(例(li)如在(zai)(zai)大型(xing)強(qiang)子對撞機中)的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)現象。