穿越一直是类型电影、小说和电视节目的主要内容，从《回到未来》中的青少年喜剧狂欢，到雷布拉德伯里的短篇小说《雷霆之声》中的沉思冥想，它无所不在。这些故事通常围绕着时间旅行的一个特定方面展开，即时间旅行者改变过去事件的可能后果，导致他们回到未来时出现噩梦般的场景，影响他们回到过去的能力。这种被称为“祖父悖论”的困境概括了哲学家和物理学家对时间旅行的主要反对意见，即可能违反因果关系。同时穿越本身仍在纯投机领域，可能的结果违反因果关系的原理和本质如何阻止他们，是激烈辩论的主题领域之外的通俗等哲学家和物理学家斯蒂芬·霍金推测可能的解决方案。量子力学的“多元世界”解释是否可能拯救一个倒霉的时间旅行者？什么是“祖父悖论”?为什么如此令人担忧？祖父悖论提出一个假设的情况下，一个穿越时空的人回到过去只是无意中引发一个事件，导致穿越时空没有存在，使他们的旅程成为不可能的事。这一矛盾的产生是因为，如果时间旅行者从未存在过，他们怎么可能穿越到过去犯下弑父罪呢？因此，时间旅行的概念本身似乎就提出了违反因果关系的可能性，即因果关系必须总是先于结果。考虑到这一点，让我们想象一个场景，一个有天赋的年轻发明家，马蒂，在年创造了一个时间机器。由于马蒂从未见过他的祖父，他决定前往过去见他的族长。经过仔细的研究，马蒂发现了他的祖父年11月23日的确切位置。他进入他的机器，开始他的过去之旅。不幸的是，马蒂是一个非常诚实的人，当我们说他确切地发现了他祖父的下落时，这一点也不夸张。马蒂正好落在他祖父的位置，结果可想而知。经过快速的DNA测试以确定这就是他的祖父，马蒂耐心地等待着他的失踪。马蒂困境的解决方案？物理学家和哲学家已经对这个悖论提出了几种解决方案。诺维科夫先生自洽性原则，也被称为奈文守恒定律的历史，由俄罗斯物理学家伊戈尔诺维科夫先生在年代末建议使用测地线来描述时间的曲率。这些封闭的类时曲线(CTCs)可以防止发生在同一条曲线上的任何因果关联事件。这也表明时间旅行只可能发生在这些ctc存在的区域，比如KipThorne和他的同事在年的论文《虫洞、时间机器和弱能量条件》中推测的虫洞存在的地方。这些事件将是周期性和自洽的。这强烈地暗示，时间旅行者将无法改变过去，无论这意味着他们受到身体上的阻碍，还是他们实际上缺乏选择改变过去的能力。所以，不管马蒂怎么努力，他都不能把他的机器停在那个确切的地点，即使他想要杀死他的祖父。加州理工学院的学生费尔南多·埃切维里亚、贡纳尔·克林克海默以及物理学家基普·索恩(KipThorne)在一篇论文中进一步扩展了这一想法。论文设想，将一个台球通过虫洞扔到过去，其轨迹会干扰球进入虫洞。他们认为，虫洞的物理特性会改变球的轨迹，使其不受自身干扰，或者实际的干扰是导致球首先进入虫洞的原因。因此，根据诺维科夫的理论，时间旅行者所采取的任何行动都只是已经存在的历史的一部分，而观察者被所谓的柯西视界所禁止看到这些事件。回到年，我们的英雄马蒂发现他的家不见了，所有的痕迹都消失了。阅读诺维科夫的理论，并与比拉德的球交叉，他诅咒宇宙缺乏行动。在这一点上，他意识到也许宇宙并没有干涉，因为需要进行一些其他的纠正行动。受台球对撞的启发，他冲向自己的时间机器，决心用它来把早期的自己撞出轨道，拯救自己的未来……在你看来，诺维科夫的解决方案可能有些武断，因为它肯定需要存在多种目前物理学所不知道的机制，足以永久地钝化奥卡姆剃刀。正是因为这个原因，它是一个祖父悖论的解决方案，而这个悖论通常被科学界所拒绝。广义相对论领域的研究人员、物理学家马特维瑟表示，诺维科夫自洽原则“太过特殊”，无法被接受为因果关系的拯救。祖父悖论是建立在由其他理论或学科引入的物理学已有方面的基础上的，还有比这更节约的解决方案吗？碰巧，量子物理学的一个众所周知的方面提供了这样一个解决方案：量子力学的“多世界”解释。休·埃弗雷特三世在20世纪50年代首次提出了量子力学的“多世界”解释，以解决双缝实验中证明的波函数崩溃问题。双缝实验的基本图。在两个狭缝之外的屏幕上，单独发射出来的电子开始形成独特的干涉图样当电子在运动时，它可以被描述为一个波函数，其通过狭缝S1或狭缝S2的概率是有限的。当电子出现在屏幕上时，它并没有像波那样被摸过。它被分解成一个粒子状的点。我们称这种波函数的崩溃为波的行为已经消失，这是所谓的量子力学哥本哈根解释的一个关键因素。但问题仍然存在，为什么波函数会崩溃？埃弗雷特问了一个不同的问题。波函数会崩溃吗？他设想了这样一种情况：波函数没有崩溃，而是继续呈指数增长。以至于最终整个宇宙只被两种可能状态中的一种所包围。一个粒子通过S1的“世界”，一个粒子通过S2的“世界”。埃弗雷特还表示，所有量子事件都将发生相同的状态“分裂”，不同的状态叠加在不同的世界中会产生不同的结果。波函数对我们来说就像坍塌了一样因为我们占据了其中一个被禁止相互作用的世界。这意味着年马蒂回来的时候，他不再属于他所来自的世界，我们称之为世界1。相反，他创造并占领了一个新世界。当他在时间里旅行时，他沿着这个世界的时间轴旅行。他从来没有在这个世界上存在过，事实上他并没有杀死他的祖父。他的祖父安然无恙地生活在年的第一世界。如果应用量子力学的“多世界”解释，马蒂的旅程梗概。试图向后旅行会导致世界线向下“跳跃”所以当Marty回到过去试图拯救他的世界时，他无意中创造了另一个状态，一个世界3。这个世界可能在几乎所有可以想象的方面与世界1相似，但是根据解释的应用，由于一个事件，它是不一样的。年11月23日，两台时光机相撞。如果马蒂试图回到年去纠正最初的干扰，他只会创造另一个国家。世界3事实是，如果这是祖父悖论的正确答案，那么马蒂就永远不会回到世界1。叠加的世界不能相互作用，这是“多世界”解释的本质。马蒂可以“向下”移动，因为正是他在特定时刻的存在创造了这个世界。非交互意味着不管他采取什么措施，每次他回到过去，他都会创造一个新的状态，然后跳向那个状态，然后只能在那条线上向前移动。马蒂，在他的世界1的某个地方，那个有创造力的年轻人有一天消失了，再也没有回来。结论当然，这些都不可能让时间旅行成为可能。爱因斯坦的狭义相对论和对质量物体速度的限制严重限制了这种可能性。但它提供了一个有趣的逻辑难题。具有讽刺意味的是，祖父悖论最合理的解决方案可能来自于物理学中唯一一个创造了更多奇幻故事和冒险的概念，即多重宇宙的概念，即使在这种情况下，宇宙是共存于状态的非相互作用的假设中。“多元世界”的解释暗示了几乎无限可能的世界，甚至是一个你决定留胡子变成恶魔的地方。有趣的是，这个应用程序还回答了关于时间旅行的另一个常见难题。如果这种技术真能从疯狂的猜测变成现实，那么时间旅行者在哪里呢?他们为什么不来我们这儿讨论他们的奇妙发现呢?答案可能是，我们生活在一个时间机器注定要被制造出来的原始世界里。这样的发明家和乘客只是消失在他们自己创造的其他世界里。对我们来说，时间机器的发明只是众多正在消失的物理学家的标志。

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