互动科普

假若能够回到过去，必然会改变一些事情

从这里开始，我们来讨论“是否能够回到过去改变历史”这样一个令人困惑的问题。

在一部非常著名的英国儿童文学作品《爱丽丝梦游仙境》（有多种中译本）中，一个名叫爱丽丝的女孩在困倦中迷迷糊糊跟随一只兔子进入到一个地洞中，此后遇到了一系列稀奇古怪的事情。这里我们假定爱丽丝进入的是“时间隧道”，回到了过去。后来她遇到了一连串麻烦，于是对那趟时间旅行的经历后悔不已。这时，她非常希望能够阻止过去的自己进入时间隧道。那么，爱丽丝是否有可能阻止过去的自己进行时间旅行呢？

我们姑且假定“能够阻止”。在这种假定下爱丽丝便没有回到过去，她当然便“不可能阻止”过去的自己进行时间旅行。换句话说，“能够阻止”的假定引出了“不能阻止”的结论，这是自相矛盾的。这种自相矛盾的命题叫做佯谬（进行正确的推理却得到了矛盾的结论）。

岂能凭空冒出一部小说!？

我们仿照爱丽丝的故事再发挥一下。说是有一年爱丽丝买到一本非常畅销的小说，然后使自己又回到了数年以前。她找到当时还没有开始写这本小说的作者鲍勃，给他看他自己的作品。鲍勃是后来才写了这本小说，出版后十分畅销。那么，这本小说的真正作者究竟是谁呢？没有作者，小说的内容竟然是凭空而来！

我们知道，包括物理学在内，一切科学都有一个“因果律”的大前提。因果律说：“一切现象都有在时间上先发生的原因”。在上面讲的两个故事中，回到过去，结果（未来）都影响到了原因（过去），从而都违背了因果律。所以，大多数科学家都认为回到过去的时间旅行是绝对不可能的。

若认为“不能改变过去”，避免了矛盾，但是……

在能够回到过去的情况下其实也有办法避免出现矛盾，这就是认定“历史绝不容改变”。

设想一只台球回到过去进行时间旅行的两种情况：

第一种情况。这只台球从时刻0秒开始从左下方某个地点向右上方行进，45秒后进入一条时间隧道的入口。它向过去返回了30秒的时间，然后从时间隧道的出口出来。此时，它仍然沿直线行进，因此与30秒时刻的过去的自己发生了碰撞。这只台球因被碰撞改变了路径，结果未能进入时间隧道。这当然是一种自相矛盾的情况。

图： 产生矛盾的回到过去的时间旅行

不会有这样的时间旅行。图中经过时间旅行的球上画有符号加以区别。

第二种情况。这只台球也是从时刻0秒开始从左下方某个地点向右上方行进，不同的是，在30秒后它与“某种东西”发生过碰撞，在稍微改变了自己的路径之后才于第45秒进入时间隧道的入口。这样，它向过去返回了30秒的时间，然后从时间隧道的出口出来。此时，它仍然沿直线行进，因此也与30秒时刻的过去的自己发生了碰撞。

换句话说，在这第二种情况，这只台球在开始行进30秒后与之发生碰撞的“某种东西”其实是未来的自己。按照这种设想的方式进行回到过去的时间旅行不会出现矛盾。

我们没有“自由意志”吗？

在上面描述的第二种情况中，进行时间旅行虽然影响了过去，却没有改变历史。台球进行了回到过去的时间旅行，与过去的自己发生了碰撞并稍微改变了行进路径，然而，这些全都不过是历史上的“既定事件”。

不过，如果容许回到过去的时间旅行全都只能是这样的话，又会产生出新的疑问。我们都相信有“自由意志”，我们可以决定自己的行为，如果即使回到过去也绝对不可能改变历史的话，那么，这就等于说根本就没有自由意志。自然界若果真是如此安排的，那么我们怎么会有并非是梦境那样的预感呢？

若存在“平行世界”便可以改变历史!？

回到过去的时间旅行会产生矛盾，这个困难也并非无法解决，那就是承认“平行世界”真实存在。设想存在着平行世界，现在只不过是“量子力学”处理原子核一类微观粒子所提出的一种假说。

例如有一种放射性物质的原子核按照半衰期为1天的速率衰变（瓦解后变为其他原子核），这意味着这个原子核“1天后发生衰变的概率”为50%，同时，这个原子核“经过1天不发生衰变的概率”也是50%。假定1天后进行观测，实际观测到的是这个原子核发生了衰变。量子力学通常的解释是，这个原子核在1天前“经过一天不发生衰变”的那一种可能性在被观测的时刻“消失”了。

然而，按照物理学家休·埃弗雷特（1930〜1982）在1957年提出的“多世界诠释”，这种消失了的可能性却仍然在其他的世界（平行世界）中真实地存在着。按照这种理论，“经过1天这个原子核发生了衰变的世界”和这个原子核“经过1天没有发生衰变的世界”共存不悖（右侧下图）。不过，这种尚未被证实的多世界诠释目前只得到了少数人的支持。

德国物理学家戴维·德意奇博士在1991年指出，如果承认多世界诠释则可以消除回到过去所产生的矛盾。他根据多世界诠释解释说，时间旅行者回到过去改变了历史，那其实是时间旅行者转移到了“与原来的未来具有不同历史的另一个世界”。时间旅行者即使改变了过去的历史，而原来的未来依然存在，所以这里并无矛盾。

能够借助时间旅行拯救世界吗？

需要注意的是，德意奇博士的这种解释是说即使回到过去改变了历史，也没有对原来世界的历史产生影响。所以，科幻作品中常见的“为了改变被邪恶统治的这个世界，可以回到过去断绝邪恶的根源”的那种想法仍然是不能成立的。

（本文发表于《科学世界》2012年第5期）