外祖母悖論(lun),即祖父悖論(lun),是有關時間旅(lv)行的悖論(lun)。由(you)法國科(ke)幻小說作家赫(he)內·巴赫(he)札維勒(le)(René Barjavel)在(zai)1943年小說《不(bu)小心的旅(lv)游者》(Le Voyageur Imprudent)中提出。
悖論(lun)情(qing)形如(ru)下:假如(ru)你(ni)回到(dao)過(guo)(guo)去,在(zai)自(zi)己(ji)父(fu)親(qin)出生前把(ba)自(zi)己(ji)的(de)祖(zu)父(fu)母殺(sha)(sha)死(si),但此舉(ju)動會(hui)(hui)產生一矛盾(dun)的(de)情(qing)況:你(ni)回到(dao)過(guo)(guo)去殺(sha)(sha)了你(ni)年(nian)輕的(de)祖(zu)母,祖(zu)母死(si)了就沒(mei)有父(fu)親(qin),沒(mei)有父(fu)親(qin)也不會(hui)(hui)有你(ni),那么是誰殺(sha)(sha)了祖(zu)母呢?或(huo)者看作:你(ni)的(de)存在(zai)表示,祖(zu)母沒(mei)有因你(ni)而死(si),那你(ni)何以殺(sha)(sha)死(si)祖(zu)母?
這就是祖母悖論寬(kuan)矛盾。
祖(zu)父悖(bei)(bei)論(lun)是(shi)一種時(shi)間旅行(xing)的(de)悖(bei)(bei)論(lun),科(ke)幻故(gu)事中(zhong)常見(jian)的(de)主題。最先由(you)法國科(ke)幻小(xiao)說作家赫內(nei)·巴赫札維勒(René Barjavel)在他1943年(nian)的(de)小(xiao)說《不小(xiao)心的(de)旅游者》(Le Voyageur Imprudent)中(zhong)提(ti)出。情景(jing)如下:
假如你回到過去,在自己父親出生前把自己的(de)祖父母殺(sha)死,但此舉動會產生一矛(mao)盾的(de)情況:
你(ni)回到(dao)過去殺了(le)你(ni)年輕的(de)祖父(fu)(fu)(fu),祖父(fu)(fu)(fu)死(si)(si)了(le)就沒有(you)(you)父(fu)(fu)(fu)親,沒有(you)(you)父(fu)(fu)(fu)親也不會有(you)(you)你(ni),那(nei)么(me)是誰殺了(le)祖父(fu)(fu)(fu)呢?或者(zhe)看(kan)作(zuo):你(ni)的(de)存在表示,祖父(fu)(fu)(fu)沒有(you)(you)因(yin)你(ni)而死(si)(si),那(nei)你(ni)何(he)以殺死(si)(si)祖父(fu)(fu)(fu)?
這就(jiu)是祖父悖(bei)論(lun)寬(kuan)矛盾。
物理(li)學家認為,也許(xu)世界是(shi)由(you)無數個(ge)平行宇宙(zhou)(zhou)組成的(de),而當某人(ren)回到過去殺(sha)你的(de)祖(zu)父母時,此人(ren)殺(sha)的(de)其實(shi)是(shi)另一個(ge)宇宙(zhou)(zhou)的(de)人(ren)(或(huo)者你的(de)這個(ge)舉動也可以創造一個(ge)新的(de)平行宇宙(zhou)(zhou)),而此人(ren)的(de)“祖(zu)父”或(huo)“祖(zu)母”的(de)死只會使那個(ge)平行宇宙(zhou)(zhou)的(de)此人(ren)不再存在,而這個(ge)平行宇宙(zhou)(zhou)的(de)此人(ren)則平安無事。
在量子(zi)物理(li)(li)中,“多(duo)個世(shi)(shi)界(jie)(世(shi)(shi)界(jie)線理(li)(li)論)”理(li)(li)論可(ke)以如此(ci)理(li)(li)解:對于(yu)每一個似乎隨(sui)機的(de)(de)(de)事件來(lai)說,只要它的(de)(de)(de)可(ke)能性不(bu)是零,它所有可(ke)能的(de)(de)(de)情(qing)形都(dou)會在不(bu)同的(de)(de)(de)平(ping)行(xing)世(shi)(shi)界(jie)中發生,造成歷史的(de)(de)(de)分(fen)支。物理(li)(li)學(xue)家大衛·多(duo)伊(yi)奇(David Deutsch)認為,當你(ni)回(hui)到過去去殺你(ni)的(de)(de)(de)祖父母時,你(ni)其實進入了另(ling)一個世(shi)(shi)界(jie),殺的(de)(de)(de)是另(ling)一個世(shi)(shi)界(jie)的(de)(de)(de)人。(那個世(shi)(shi)界(jie)與你(ni)的(de)(de)(de)世(shi)(shi)界(jie)的(de)(de)(de)差(cha)別僅在于(yu)你(ni)祖父母死了)
M理論,作為至今最有可(ke)能(neng)結(jie)合5種(zhong)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)弦論的(de)(de)(de)(de)(de)理論,是(shi)如此(ci)解釋平行宇(yu)(yu)宙的(de)(de)(de)(de)(de):多個三(san)維的(de)(de)(de)(de)(de)“膜”可(ke)以同(tong)(tong)時在(zai)(zai)一(yi)個四(si)維的(de)(de)(de)(de)(de)宇(yu)(yu)宙(不(bu)是(shi)愛因斯坦(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)維空間加一(yi)維時間;見膜宇(yu)(yu)宙學)中(zhong)存在(zai)(zai);這些(xie)膜之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)撞擊會(hui)在(zai)(zai)膜中(zhong)產生大量的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量——這也可(ke)以解釋大爆炸是(shi)如何起源的(de)(de)(de)(de)(de)。可(ke)是(shi),M理論并(bing)不(bu)能(neng)解釋不(bu)同(tong)(tong)膜的(de)(de)(de)(de)(de)歷史之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系,也不(bu)能(neng)肯(ken)定,當你(ni)回到(dao)過去時,你(ni)會(hui)進到(dao)另一(yi)個膜里面。
M理論(lun)(lun)(英語(yu):M-theory)是物理學中(zhong)將各種相容形式的(de)超弦理論(lun)(lun)統(tong)一起來的(de)理論(lun)(lun)。此理論(lun)(lun)最早(zao)由愛德華·威滕于1995年(nian)春季在南加州大學舉行的(de)一次(ci)弦理論(lun)(lun)會議中(zhong)提出。威滕的(de)報告啟動了一股研究(jiu)弦理論(lun)(lun)的(de)熱潮,被稱為第(di)二次(ci)超弦革命。
弦理(li)論(lun)(lun)學者(zhe)在威滕的(de)(de)(de)(de)(de)報告之前(qian)已經(jing)識(shi)別(bie)出五(wu)種(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)(de)超弦理(li)論(lun)(lun)。盡管這些(xie)理(li)論(lun)(lun)看(kan)上去似乎非(fei)常(chang)不一樣,但多位物(wu)理(li)學家的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)指(zhi)出這些(xie)理(li)論(lun)(lun)有著微(wei)妙(miao)且有意義的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi)。特別(bie)而言(yan),物(wu)理(li)學家們(men)發現(xian)這些(xie)看(kan)起來(lai)相異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)其實可以透過兩種(zhong)分(fen)別(bie)稱(cheng)為S對(dui)偶(ou)和T對(dui)偶(ou)的(de)(de)(de)(de)(de)數學變(bian)換(huan)所統合。威滕的(de)(de)(de)(de)(de)猜想有一部分(fen)是基于這些(xie)對(dui)偶(ou)的(de)(de)(de)(de)(de)存在,另有一部分(fen)則是基于弦理(li)論(lun)(lun)與(yu)11維超重(zhong)力場論(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi)。
盡管尚未發現(xian)M理(li)(li)(li)(li)論(lun)的(de)(de)完整表述(shu),這(zhe)種理(li)(li)(li)(li)論(lun)應(ying)(ying)該(gai)(gai)能(neng)夠描述(shu)叫膜的(de)(de)二維及五維物體(ti),而且也應(ying)(ying)該(gai)(gai)能(neng)描述(shu)低能(neng)量(liang)下的(de)(de)11維超(chao)引力。現(xian)今表述(shu)M理(li)(li)(li)(li)論(lun)的(de)(de)嘗試一般都是(shi)基于矩陣理(li)(li)(li)(li)論(lun)或AdS/CFT對偶。威滕表示根據個(ge)人喜好M應(ying)(ying)該(gai)(gai)代(dai)表Magic(魔(mo)術理(li)(li)(li)(li)論(lun))、Mystery(神(shen)秘理(li)(li)(li)(li)論(lun))或Membrane(膜理(li)(li)(li)(li)論(lun)),但應(ying)(ying)該(gai)(gai)要等到理(li)(li)(li)(li)論(lun)更基礎的(de)(de)表述(shu)出現(xian)后才(cai)能(neng)決定(ding)這(zhe)個(ge)命(ming)名的(de)(de)真正意義。
有(you)關(guan)M理(li)(li)論(lun)(lun)數學架(jia)構(gou)的(de)(de)研究已經在(zai)物理(li)(li)和數學領域產生(sheng)了多個重要的(de)(de)理(li)(li)論(lun)(lun)成果。弦理(li)(li)論(lun)(lun)學界(jie)推測(ce),M理(li)(li)論(lun)(lun)有(you)可能為研發(fa)統合所有(you)自(zi)然基本力(li)的(de)(de)統一(yi)理(li)(li)論(lun)(lun)提供理(li)(li)論(lun)(lun)框(kuang)架(jia)。當嘗(chang)試把M理(li)(li)論(lun)(lun)與(yu)實驗聯系(xi)起來時,弦理(li)(li)論(lun)(lun)學者一(yi)般(ban)會專注于使用(yong)額外維度緊致化來建構(gou)人們(men)所處的(de)(de)四維世(shi)界(jie)候選模型,但是到目(mu)前為止,物理(li)(li)學界(jie)還未能證(zheng)實這些模型是否能產生(sheng)出(chu)人們(men)所能觀測(ce)到(例如在(zai)大(da)型強子對撞機中)的(de)(de)物理(li)(li)現象。