外祖母悖论(一个关于时间旅行的悖论)

外祖母悖论（Grandmother 悖论），也称为祖母悖论、祖父悖论，是一个关于时间旅行的悖论。该悖论最早由法国科幻小说作家赫内·巴赫札维勒（René Barjavel）在他1943年的小说《不小心的旅游者》（Le Voyageur Imprudent）中提出。

该悖论的一个表述情形为：如果一个人真的“回到过去”，并且在他外祖母怀他母亲之前就杀死了自己的外祖母，那么这个跨时间旅行者本人就无从存在，因为没有他的外祖母，也就没有他的母亲，而没有他的母亲，就没有他。而没有他，那么，他就无从“回到过去”，在他外祖母怀他母亲之前杀死自己的外祖母。

为了解释外祖母悖论，人们推导出了“平行世界理论”“不能干预理论”等理论方法。

历史沿革

1895年，H·G·威尔斯发表了科幻小说《时间机器》，该小说被称为利用科学进行时空旅行题材科幻小说的开山鼻祖。10年后的1905年，阿尔伯特·爱因斯坦发表了狭义相对论，提出时间是相对的概念，并推断出，如果人以接近光速旅行，那么时间对旅行者来说，就会停滞。狭义相对论指出，当在物体接近或超过光速时，可以飞越未来，但不能回到过去，因为时间只能很慢到静止，而不可能倒流。

1915年，爱因斯坦提出广义相对论，广义相对论提出了时空隧道的概念，将时间与空间合并在了一起，认为，时空隧道是在引力场下能变化的一个东西，当空间折叠之后，空间折叠的两点中间打开一个洞相通的话，就可能走空间的捷径，即虫洞。广义相对论指出，人可以回到过去。

1943年，法国科幻小说作家赫内·巴赫札维勒（René Barjavel）在他的小说《不小心的旅游者》（Le Voyageur Imprudent）中提出一个设想，如果一个人真的“回到过去”，并且在他外祖母怀他母亲之前，他就杀死自己的外祖母，那么这个跨时间旅行者本人就无从存在。因为没有他的外祖母，也就没有他的母亲，而没有他的母亲，就没有他。而没有他，那么，他就无从“回到过去”，在他外祖母怀他母亲之前杀死自己的外祖母。

相关理论

为了解释外祖母悖论，理论界推导了诸多理论模型，用于解决该悖论，常见的有“平行世界理论”“不能干预理论”等。

平行世界理论

平行世界理论认为，一个人可以回到过去杀死自己的外祖母，但这将导致世界进入两个不同的历史轨道，一个世界中有那个人（原先的轨道），而另一个世界中没有那个人。或者说，这样的做法产生了一个新的平行世界，在新的世界中，那个人将不会出生。电影《源代码》（Source Code）就采用了“平行世界理论”的设定，主人公挽救了火车，由此进入了一个新的平行世界。

在量子力学中，假定存在有平行的不同世界，该理论认为宇宙并不仅仅包含单一的世界历史，而是包含许多平行的世界历史。根据量子力学的多世界理论，每当记录下一个观测结论或者做出一个决定时，就会出现一个道路分支。这个观测结论导致即使是原子中的一个电子从一个能量级变化至另一个能量级，也会引起道路的分支产生。物理学家大卫·道奇认为，一个时间旅行者可能会回到过去，并在他的外祖母还是一个小姑娘时就杀死她。这将导致宇宙进入一个不同的轨道分支，这个轨道分支包含一个时间旅行者和他死去的外祖母。外祖母活着并生出母亲，接着母亲又生出时间旅行者的那个宇宙（我们记得看过的那个宇宙）仍然存在。因为它源自时间旅行者来自的那个宇宙（那个轨道）。时间旅行者只是移到了另外一个不同的宇宙，在这个不同的宇宙里，他完全可能参与并改变了历史。

M理论

1995年，爱德华·威滕在数位弦论学家的基础上，将几种弦理论体系统一起来，形成M理论。该理论对平行宇宙的解释为：多个三维的“膜”可以同时在一个四维的宇宙（不是阿尔伯特·爱因斯坦的三维空间加一维时间；见膜宇宙学）中存在；这些膜之间的撞击会在膜中产生大量的能量——这也可以解释大爆炸是如何起源的。可是，M理论并不能解释不同膜的历史之间的关系，也不能肯定，当旅行者回到过去时，旅行者会进到另一个膜里面。

不能干预理论

不能干预理论提出，即使时空旅行者能通过时间旅行回到过去，也不能干预历史的进程。也就是说，旅行者无法杀死自己的外祖母，旅行者只能做一些不影响历史走向的事情。美国学者罗埃德对该理论的阐述为，在“不能干预理论”模型下，时空旅行中，所有矛盾事件及悖论都被禁止发生，可以允许人们回到过去的时空，但禁止一切可能在未来导致悖论产生的行为。电影《时间机器》（TheTime Machine）采用了该理论的设定，科学家不管多少次回到过去，都无法改变他的未婚妻即将死去的历史事实。

隐形人理论

隐形人理论认为，人们如果通过时空旅行回到过去，就像幽灵一样，只能看，不能触摸任何东西。由此，人们自然就无法改变任何的历史进程。

无法回到过去理论

无法回到过去理论认为，人们完全没有办法回到过去，自然也就不需要解决外祖母悖论。