時間旅行故事的不一致和不連貫常常源于虛假的因果關(guān)系。
假設(shè)海洛伊絲是一個時間旅行者,她向過去旅行了80年找到哈羅德,并打了一架,海洛伊絲打掉了哈羅德的一顆牙。順著海洛伊絲(或哈羅德)的個人時間,這個故事具有一致性,時間旅行的確對這一事件產(chǎn)生不了多少影響。但是,當(dāng)我們檢驗這個故事在外部時間上的一致性時,問題就出來了,因為這涉及后發(fā)事件對早先事件的影響,顛倒了因果關(guān)系。事件的發(fā)展通常是前行,所以要與80年前的哈羅德聯(lián)系到一起,就需要對相關(guān)事件的連通性和連貫性來一個分裂,允許插入一個后發(fā)事件,即海洛伊絲的時間旅行。海洛伊絲的活動從她的個人時間來看有著因果關(guān)系上的持續(xù)性,從外部時間來看卻沒有。
祖孫悖論
海洛伊絲瞧不起她的爺爺。她殺人放火,參加了各種各樣的戰(zhàn)斗技術(shù)訓(xùn)練。盡管她一心想謀殺自己的爺爺,時間卻不利于她,因為她的爺爺在30年前就已經(jīng)去世。犯罪調(diào)查人員會說,她有犯罪的動機(jī)和手段,但缺少機(jī)會。也就是說,她只有意外得到一臺時間機(jī)器才能實現(xiàn)她的愿望。現(xiàn)在,海洛伊絲有了如愿以償?shù)臋C(jī)會。她在機(jī)器上進(jìn)行了必要的設(shè)置,回到80年前。她下了時間機(jī)器,開始偷偷接近她的爺爺……我們在這一點(diǎn)上稍事停留:如果海洛伊絲殺了她的爺爺,她就阻止了她爺爺生兒育女的可能。這就意味著不會有海洛伊絲的爸爸,因此也不會有海洛伊絲??墒牵绻静淮嬖?,那她怎么能回到過去?這就是著名的祖孫悖論。現(xiàn)在,我們考慮一下她即將要干的事,然后再看下一步會怎樣。
首先,讓我們假設(shè)多世界假說是對宇宙正確的描述,這樣就避免了這個悖論。如果海洛伊絲在她的爸爸還沒有被懷上之前成功地刺殺了她的爺爺,那么世界的狀態(tài)就包含海洛伊絲的心理、肉體、環(huán)境所涉及的事件的量子糾纏。因此,一旦她成功地刺殺了她的爺爺(或者在她動手之前通過意念將其致死),這一刻的宇宙就會分裂為兩個,從而不會產(chǎn)生外部時間的因果持續(xù)悖論,因果關(guān)系在不同宇宙將事件聯(lián)系起來并且沒有任何不一致之處。但是,這個量子論解釋把因果悖論換成了個人同一性悖論。
下一步,讓我們假設(shè)目前還沒有多世界量子論解釋,海洛伊絲能殺了她的爺爺嗎?大衛(wèi)·劉易斯有一句名言:在某種意義上說,能;在另一種意義上說,不能。說她能殺了她的爺爺,指的是她具有這個能力、意愿和機(jī)會;說她不能謀殺她的爺爺,是因為已經(jīng)過去的外部時間不再能分開。
這與斯蒂芬·霍金的觀點(diǎn)也有聯(lián)系。按照霍金的時序保護(hù)猜想,物理定律會防止祖孫悖論之類的宏觀矛盾?!皶r序保護(hù)社”解決諸如真空飄移或虛粒子之類的事件,防止CTC的發(fā)生。如果霍金的說法成立,也有多世界量子論解釋,那么時間旅行到過去還有可能嗎?霍金關(guān)于一致歷史的觀點(diǎn)把我們帶到了因果悖論的特殊案例:因果循環(huán)。
因果循環(huán)
因果循環(huán)是一個首尾相接的原因鏈:因為A所以B,因為B所以C……所以X,因為X所以A,因為A所以B,直至無窮。涉及回到過去的自然時間旅行是否都包含因果循環(huán)?這是爭論的一個焦點(diǎn)。我們已經(jīng)看到,當(dāng)不同尋常的宇宙結(jié)構(gòu)負(fù)向彎曲時空時,就會產(chǎn)生因果循環(huán)。
少女詹尼弗的臥室里突然出現(xiàn)了一個老太婆,向她講述了一些秘密,這些事只有詹尼弗才知道。老太婆說服她當(dāng)一名職業(yè)的網(wǎng)球運(yùn)動員。詹尼弗按老太婆告訴她的去做,打了一輩子網(wǎng)球,很成功,也很幸福。一天,她得到一臺時間機(jī)器,決定利用它回到過去,想讓自己的少年時代更加幸福。詹尼弗回到過去,站在了小時候的自己面前。她開始講述自己為人所不知的天賦和職業(yè)網(wǎng)球生涯的光輝前程。談話結(jié)束時,她激活了時間機(jī)器,回到她出發(fā)的時間。這則故事包含在一個因果循環(huán)里(見下表)。在C處故事分裂,因果循環(huán)沿著C1繼續(xù)發(fā)展。在C2處,詹尼弗的世界線在因果循環(huán)事件之外繼續(xù)發(fā)展。
A:詹尼弗(少年)的臥室里突然出現(xiàn)了詹尼弗(老年)
B:少年詹尼弗和老年詹尼弗聊網(wǎng)球
C1:少年詹尼弗說再見
C2:老年詹尼弗說再見
D1:少年詹尼弗成熟,網(wǎng)球生涯成功
D2:老年詹尼弗回到自己的原始時間
E:詹尼弗得到一臺時間機(jī)器
F:詹尼弗利用時間機(jī)器向過去旅行
A:詹尼弗(少年)的臥室里來了詹尼弗(老年)
B:……
在這則故事中,有些事件沒有開始,也沒有結(jié)束。故事的問題出在哪里?其因果順序的每一刻都可以用以前的事件加以解釋,可是“詹尼弗的網(wǎng)球生涯將會成功”這一事實最先來自何處(或何時)?因果順序的每個部分雖然都能說得通,可是因果循環(huán)作為一個整體令人吃驚,因為它包含了無中生有的信息。像這樣沒有原因的原因是否可能,這是有爭議的。有些哲學(xué)家(如梅勒)認(rèn)為,因果循環(huán)的時間旅行不可能,因為因果循環(huán)本身就不可能。他們認(rèn)為,時間和因果關(guān)系必須方向相同。另一些哲學(xué)家(如霍維奇)認(rèn)為,因果循環(huán)雖然并非不可能,但非常令人難以置信,因此時空不允許時間旅行者回到“本地”的過去(比如一個人自己的生活,因為這需要奇異量的能量)。還有一些哲學(xué)家(如劉易斯)認(rèn)為因果循環(huán)是可能的,因為有些事件,比如大爆炸可以引入無中生有的信息,至少看起來沒有原因。
霍金認(rèn)為,運(yùn)用CTC的因果循環(huán)故事就像祖孫悖論的故事。逆向的因果關(guān)系雖然從邏輯上說是有可能的,但是從物理學(xué)上來講是不可能的,“時序保護(hù)社”會積極預(yù)防它們的發(fā)生。在封閉時空里,對物體來說,CTC的柯西邊界是到達(dá)類時世界線的一個無法通過的障礙。如果時間旅行者能夠旅行到過去,則無論這個過去是否包含他們年輕的自我,他們都不能與過去的事件相互作用。
如果因果循環(huán)可能的話,這些時間旅行者就可以與過去的事件相互作用,但是只能一致。也就是說,只能保持過去已確定的事件?;蛟S我們可以稱其為CTC的最高指導(dǎo)原則。就像其他沒有原因的原因難題一樣,因果循環(huán)是哲學(xué)思想在因果關(guān)系方面表現(xiàn)出的無法說明的問題。此外,像詹尼弗之類的因果循環(huán)故事還會引起另一個問題,即個人同一性。