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不存在回到過去的時間旅行
2020年02月25日 10:56 來源:中國社會科學網-中國社會科學報 作者:王占翔 字號

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  回到并改變過去,這個想法類似于永動機,是人類長期的美好設想。但實際上如果能夠實現,回到過去將會對我們的當下和未來造成不可想象的后果。過去是決定論的,我們的現在才會是安穩的,我們的未來才有現實化可能,改變過去實際上意味著毀滅當下。

  “時間旅行”(time travel),作為物理學和哲學上的一個經久不衰的話題,提出了許許多多的技術性和規范性的問題。當我們在“回到過去的旅行”意義層面上使用“時間旅行”概念時,會面臨許多難以解釋的悖論。在這些悖論中,外祖父悖論(grandfather paradox)受到廣泛關注。外祖父悖論指一個時間旅行者回到過去,并在他母親出生前殺死了他的外祖父,由這一行為所引起的時間悖論。在邏輯上,這個時間旅行者既不可能在他母親沒有出生的情況下而存在,又不可能在他已經存在的情況下,回到過去殺死他的外祖父。該問題一方面強有力地否證了“回到過去的旅行”意義層面上的時間旅行,另一方面涉及因果性和決定論等哲學問題,不論是在物理學上,還是在哲學上,都有重要的理論價值。

  存在邏輯問題

  針對外祖父悖論,物理學家給出了三種解答方案。第一種方案是命定悖論,即否認時間旅行中的自由意志,認為即使我們回到過去,也無法改變過去的任何事情。第二種方案被稱作香蕉皮機制,該理論認為回到過去的時間旅行在邏輯上是可能的。但是,當這個時間旅行者想要殺死他的外祖父時,總會被一塊香蕉皮絆倒,從而不管怎樣,都無法殺死他的外祖父。第三種方案是1957年物理學家埃弗萊特(Hugh Everett)在《現代物理學評論》上發表的“量子力學的多世界詮釋”理論,又被稱作平行世界理論。該理論主張存在著無數多個平行世界,時間旅行所回到的過去不是屬于原先世界的過去,而是屬于另外一個平行世界的過去,在另外一個平行世界里的外祖父被殺死并不影響在這個世界里的時間旅行者的出生,那么該時間旅行者的存在和他的外祖父被殺死并不構成悖論。這三種解決方案或多或少都存在一些不足之處。

  首先,第一種解決方案承認了時間旅行的可能性,但卻否認了改變過去的可能,這是一種類似宿命論的觀點。該觀點雖然可以幫助時間旅行理論免遭否證,但我們難以接受一個人通過時間機器回到過去而不能做出任何改變。由此,我們不免發問:這種層面的時間旅行,是物理層面的還是精神層面的?

  其次,第二種解決方案,實際上是第一種解決方案的弱版本,即我們可以回到過去,并做出一些改變,但是當我們做出的改變會造成時間悖論時,任何改變都會被自然秩序和歷史秩序修正。這種觀點仍有一種宿命論色彩,而且在不承認“香蕉皮機制”的情況下,自然和歷史已經能夠很好運行,那么是否有必要去接受這一種機制?這是一個最佳解釋說明問題,即在眾多假說中,如果一個假說能夠用最少原因最合理地解釋問題,那么我們可以把這個假說暫時視作該問題的最佳解釋。

  最后,第三種方案實際上否認了線性時間旅行,即我們所回到的過去并不是我們世界所經歷的過去,而是一個平行宇宙,在平行宇宙中做出的任何改變對于我們現在的經驗世界而言,都是毫無意義的,即并不會產生因果作用。這一解釋已經挑戰了時間旅行的可能性。此外,該解釋還面臨著虛擬現實挑戰。在一個計算機程序設計成過去世界的虛擬空間中,若我們無法分辨這是時間旅行前往的平行世界還是虛擬現實世界,那么,這個世界是否意味著某種平行世界?如果通過虛擬現實和通過時間機器回到過去沒有區別的話,那么量子力學的多世界詮釋下的時間旅行就缺乏其必要性,因為與其追求通過時間機器進行時間旅行,不如追求制造一個更好的虛擬現實程序。

  以上三種經典解決方案,都試圖在承認時間旅行可能的前提下解決外祖父悖論,但面臨宿命論和虛擬現實思想實驗等的挑戰。顯然,這三種方案并未解決該邏輯問題,同時還面臨新的挑戰。

  面臨哲學挑戰

  雖然上述解決方案存在一定問題,但是其在物理學上是有根據、可能實現的。因此,我們還需討論這三種經典解決方案背后的形而上學和物理學機制。

  第一、二種解決方案都面臨自由意志和宿命論的挑戰,劉易斯(David Lewis)曾嘗試從形而上學的角度詮釋這兩種決定論方案的可能機制,通過語言的指陳關系和世界的同一性原理較為合理地說明,在邏輯層面,回到過去的時間旅行者殺死外祖父可能是違反邏輯的,即此行為不會發生。此外,按照外祖父悖論的說法,我們借助時間機器回到了過去,并且在此基礎上具有殺死外祖父的自由意志。若我們假設,時間旅行的過程會影響到自由意志。在這個假設背景下,由于自由意志的缺席,從當下回到過去的時間旅行也將不再可能。這一結論由庫瓦斯瑟(Oleg Yurjevich Kupervasser)指出,在他看來,熵減少的過程的不穩定性和相應的熱力學時間箭頭的對齊使得允許回到過去的初始條件的存在幾乎是不可能的。這意味著,在單個宇宙中,從當下回到過去的時間旅行既面臨自由意志的挑戰,又與熱力學第二定律沖突。所以,第一、二種解決方案是難以成立的。

  關于“量子力學的多世界詮釋”理論,在該理論中,我們回到的是一個類似于我們過去的平行世界。在形而上學層面,時間旅行者通過時間機器進入另外一個世界,他的記憶和自由意志仍可告訴他,這是一個和他原先世界相區別的世界,他所看到的外祖父及這個世界中的其他人都不會對原先的世界造成任何影響,殺死外祖父,并不會引起時間悖論,因為他殺死的更不會是他的外祖父,或者說殺死的只是他外祖父在另一個世界的對應體。

  在物理學層面上,“量子力學的多世界詮釋”理論與量子力學相關理論息息相關。費曼(Richard Phillips Feyman)曾提出正電子在時間上向后移的解釋,許多哲學家和科學家據此推知時間旅行的可能性。不過,根據庫瓦斯瑟的論述,在物理學層面上,以一個宏觀物體的狀態回到過去是不可能的,我們是以一種粒子的狀態回到過去,而這就意味著一個哲學問題的誕生,即出現在平行世界中重新組合的時間旅行者和存在于原先世界的自我是否還是同一個自我。這是忒修斯之船的時間旅行版本,且該版本在原有的基礎上更為強勢。一方面,時間旅行者從當前的世界消失,來到了一個平行世界;另一方面,根據量子力學多世界理論,一旦處于一個特殊的世界,就不能感知其他世界的存在,那么,到達這樣一個平行世界,時間旅行者既不能保證這個世界的自我還是原來的自我,又無法得知這是一個新的平行世界,這樣的平行世界將是十分怪異的。

  回到過去不可實現

  在解決外祖父悖論的過程中,我們首先面臨的問題是,過去的世界是決定論的,還是非決定論的?第一種解決方案主張過去是決定論的,我們對過去的改變是無能為力的;第二種解決方案認為過去是不完全決定論的,而在一些會引起時間悖論的問題上,我們的過去將是決定論的;第三種方案則主張我們的過去是非決定論的,但實際上我們回到的不是我們的過去,而是一個平行世界,這不僅消解了外祖父悖論,還消解了時間旅行。該理論下,只有在多個可能世界存在的情況下,時間旅行才可能。那么,在不存在可能世界的線性時空中,就不可能存在回到過去的時間旅行。

  這三種解決方案都預示著,在單個世界之中,如果過去是非決定論的,那么就會面臨外祖父悖論問題。因此,解決外祖父悖論最簡單的方式,就是承認過去的決定論,即我們的當下一旦變成過去就是決定論的,是無法改變的。霍金曾提出“時序保護猜想”:物理學法則會阻止建造用來前往過去的時間機器。而凱(Bernard Kay)、拉茲科夫斯基(Marek Radzikowski)和瓦爾德(Bob Wald)曾提出一個數學論證,來證明時序保護猜想。

  回到并改變過去,這個想法類似于永動機,是人類長期的美好設想。但實際上如果能夠實現,回到過去將會對我們的當下和未來造成不可想象的后果。過去是決定論的,我們的現在才會是安穩的,我們的未來才有現實化可能,改變過去實際上意味著毀滅當下。

  綜上所述,如果說時間旅行回到的是真正意義上我們所經歷過的過去的話,那么,回到過去的時間旅行對于目前的我們來說將是不存在的。在線性世界中,我們的過去是決定論的,是無法回到過去的,那么外祖父悖論也就不會存在。而結合物理學家的理論,進行哲學上的發微,目的是進行一種形而上學的分析,這或許有助于物理學家進一步推進時間旅行及時序保護猜想等領域的研究。

  (作者單位:華僑大學哲學與社會發展學院)

作者簡介

姓名:王占翔 工作單位:

轉載請注明來源:中國社會科學網 (責編:馬云飛)
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