外祖母(mu)悖論,即祖父悖論,是有關(guan)時間旅(lv)行的(de)悖論。由法國(guo)科幻小說作(zuo)家赫(he)內·巴赫(he)札維勒(le)(René Barjavel)在1943年小說《不小心的(de)旅(lv)游者》(Le Voyageur Imprudent)中(zhong)提出。
悖論情形如下:假如你(ni)(ni)回到(dao)過去,在(zai)自(zi)己父親出生(sheng)前把自(zi)己的(de)祖父母殺死,但此舉動會產生(sheng)一矛盾的(de)情況:你(ni)(ni)回到(dao)過去殺了你(ni)(ni)年輕(qing)的(de)祖母,祖母死了就沒(mei)有父親,沒(mei)有父親也不會有你(ni)(ni),那(nei)么(me)是(shi)誰殺了祖母呢?或者看作:你(ni)(ni)的(de)存在(zai)表(biao)示,祖母沒(mei)有因你(ni)(ni)而死,那(nei)你(ni)(ni)何以殺死祖母?
這就是祖母(mu)悖論寬(kuan)矛盾。
祖父悖論是一(yi)種時間(jian)旅行的(de)(de)(de)悖論,科幻故事(shi)中常見的(de)(de)(de)主題。最先由法國科幻小(xiao)(xiao)說(shuo)作(zuo)家赫內·巴赫札(zha)維勒(René Barjavel)在他(ta)1943年的(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)說(shuo)《不小(xiao)(xiao)心(xin)的(de)(de)(de)旅游(you)者》(Le Voyageur Imprudent)中提出。情景如下:
假如你(ni)回(hui)到過去,在自(zi)己父(fu)親出生前把自(zi)己的祖父(fu)母(mu)殺死(si),但此舉(ju)動會產(chan)生一矛盾的情(qing)況:
你(ni)回到過去殺了你(ni)年輕的(de)祖(zu)父(fu)(fu),祖(zu)父(fu)(fu)死了就沒有(you)(you)父(fu)(fu)親,沒有(you)(you)父(fu)(fu)親也不(bu)會有(you)(you)你(ni),那么是誰殺了祖(zu)父(fu)(fu)呢?或(huo)者看作(zuo):你(ni)的(de)存在表示,祖(zu)父(fu)(fu)沒有(you)(you)因你(ni)而(er)死,那你(ni)何以殺死祖(zu)父(fu)(fu)?
這就是祖父悖論寬矛盾。
物理(li)學家認為(wei),也許世界是由無數(shu)個(ge)(ge)平(ping)(ping)行宇(yu)(yu)宙(zhou)組成的(de),而(er)當某(mou)人回到過去殺你(ni)的(de)祖父(fu)母時(shi),此人殺的(de)其(qi)實是另一個(ge)(ge)宇(yu)(yu)宙(zhou)的(de)人(或(huo)者你(ni)的(de)這個(ge)(ge)舉動也可以(yi)創(chuang)造(zao)一個(ge)(ge)新(xin)的(de)平(ping)(ping)行宇(yu)(yu)宙(zhou)),而(er)此人的(de)“祖父(fu)”或(huo)“祖母”的(de)死(si)只會使(shi)那個(ge)(ge)平(ping)(ping)行宇(yu)(yu)宙(zhou)的(de)此人不再存在,而(er)這個(ge)(ge)平(ping)(ping)行宇(yu)(yu)宙(zhou)的(de)此人則平(ping)(ping)安無事。
在(zai)量子物理(li)(li)中,“多個(ge)世(shi)(shi)界(jie)(世(shi)(shi)界(jie)線理(li)(li)論(lun))”理(li)(li)論(lun)可(ke)(ke)以如(ru)此理(li)(li)解:對于每一(yi)(yi)個(ge)似乎隨機的(de)(de)事件來說,只要(yao)它的(de)(de)可(ke)(ke)能性不是零,它所有可(ke)(ke)能的(de)(de)情形都(dou)會在(zai)不同的(de)(de)平行世(shi)(shi)界(jie)中發生(sheng),造(zao)成歷史的(de)(de)分支。物理(li)(li)學家大衛(wei)·多伊奇(David Deutsch)認為,當你(ni)(ni)(ni)回到過去(qu)去(qu)殺你(ni)(ni)(ni)的(de)(de)祖父母時,你(ni)(ni)(ni)其實進入了(le)另一(yi)(yi)個(ge)世(shi)(shi)界(jie),殺的(de)(de)是另一(yi)(yi)個(ge)世(shi)(shi)界(jie)的(de)(de)人。(那個(ge)世(shi)(shi)界(jie)與你(ni)(ni)(ni)的(de)(de)世(shi)(shi)界(jie)的(de)(de)差別僅(jin)在(zai)于你(ni)(ni)(ni)祖父母死了(le))
M理論(lun),作為(wei)至今最有可能(neng)結合(he)5種(zhong)不同(tong)的(de)(de)(de)弦(xian)論(lun)的(de)(de)(de)理論(lun),是(shi)如此(ci)解釋(shi)平行宇(yu)(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de):多個(ge)三維的(de)(de)(de)“膜(mo)”可以同(tong)時在(zai)一(yi)個(ge)四維的(de)(de)(de)宇(yu)(yu)宙(zhou)(不是(shi)愛因斯(si)坦(tan)的(de)(de)(de)三維空間(jian)(jian)加一(yi)維時間(jian)(jian);見膜(mo)宇(yu)(yu)宙(zhou)學)中(zhong)存在(zai);這些膜(mo)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)撞擊會在(zai)膜(mo)中(zhong)產生大量的(de)(de)(de)能(neng)量——這也可以解釋(shi)大爆炸是(shi)如何起源的(de)(de)(de)。可是(shi),M理論(lun)并不能(neng)解釋(shi)不同(tong)膜(mo)的(de)(de)(de)歷史(shi)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)關系,也不能(neng)肯定,當你回(hui)到(dao)過去時,你會進(jin)到(dao)另一(yi)個(ge)膜(mo)里面(mian)。
M理論(lun)(英語:M-theory)是物理學(xue)中將各種相容形(xing)式的(de)(de)超(chao)弦(xian)理論(lun)統一起來的(de)(de)理論(lun)。此理論(lun)最早由愛德華·威滕于1995年春(chun)季在(zai)南加州(zhou)大學(xue)舉(ju)行的(de)(de)一次(ci)弦(xian)理論(lun)會議(yi)中提出。威滕的(de)(de)報告啟(qi)動了一股研究弦(xian)理論(lun)的(de)(de)熱潮,被稱(cheng)為第二次(ci)超(chao)弦(xian)革命。
弦(xian)理論(lun)(lun)學(xue)者在威滕(teng)的(de)(de)報告之前已經識別出(chu)五(wu)種不同的(de)(de)超弦(xian)理論(lun)(lun)。盡管這(zhe)(zhe)些(xie)理論(lun)(lun)看上去似乎非(fei)常不一樣,但多位物(wu)理學(xue)家的(de)(de)研(yan)究指出(chu)這(zhe)(zhe)些(xie)理論(lun)(lun)有(you)著(zhu)微妙且有(you)意義的(de)(de)關(guan)系(xi)。特別而(er)言,物(wu)理學(xue)家們發現(xian)這(zhe)(zhe)些(xie)看起(qi)來相異的(de)(de)理論(lun)(lun)其(qi)實可(ke)以透過兩種分別稱(cheng)為S對(dui)(dui)偶(ou)(ou)和T對(dui)(dui)偶(ou)(ou)的(de)(de)數學(xue)變換(huan)所統合。威滕(teng)的(de)(de)猜想(xiang)有(you)一部分是基于這(zhe)(zhe)些(xie)對(dui)(dui)偶(ou)(ou)的(de)(de)存在,另(ling)有(you)一部分則(ze)是基于弦(xian)理論(lun)(lun)與11維超重力場論(lun)(lun)的(de)(de)關(guan)系(xi)。
盡管尚未發現(xian)M理(li)論(lun)(lun)的(de)(de)完整表(biao)(biao)述(shu)(shu),這種理(li)論(lun)(lun)應該(gai)能夠描述(shu)(shu)叫(jiao)膜的(de)(de)二維及五維物體,而且也應該(gai)能描述(shu)(shu)低能量下的(de)(de)11維超(chao)引力(li)。現(xian)今(jin)表(biao)(biao)述(shu)(shu)M理(li)論(lun)(lun)的(de)(de)嘗試(shi)一般都是基于矩陣理(li)論(lun)(lun)或AdS/CFT對偶。威(wei)滕表(biao)(biao)示根據(ju)個人喜好M應該(gai)代表(biao)(biao)Magic(魔術理(li)論(lun)(lun))、Mystery(神秘理(li)論(lun)(lun))或Membrane(膜理(li)論(lun)(lun)),但應該(gai)要等到理(li)論(lun)(lun)更(geng)基礎的(de)(de)表(biao)(biao)述(shu)(shu)出現(xian)后(hou)才能決定這個命名(ming)的(de)(de)真(zhen)正意(yi)義。
有(you)關(guan)M理(li)(li)論(lun)數(shu)學架構(gou)的研(yan)究(jiu)已經(jing)在物(wu)理(li)(li)和(he)數(shu)學領域產(chan)生(sheng)了多個重要的理(li)(li)論(lun)成(cheng)果。弦理(li)(li)論(lun)學界(jie)推(tui)測,M理(li)(li)論(lun)有(you)可(ke)能為研(yan)發統(tong)合所(suo)(suo)有(you)自然基本力的統(tong)一理(li)(li)論(lun)提供理(li)(li)論(lun)框(kuang)架。當嘗(chang)試把M理(li)(li)論(lun)與實(shi)驗(yan)聯系起來時,弦理(li)(li)論(lun)學者一般會專注于(yu)使用額外維度緊致化來建構(gou)人(ren)們所(suo)(suo)處的四維世界(jie)候選模型(xing),但(dan)是(shi)到目前(qian)為止(zhi),物(wu)理(li)(li)學界(jie)還未能證實(shi)這些模型(xing)是(shi)否能產(chan)生(sheng)出人(ren)們所(suo)(suo)能觀測到(例如在大(da)型(xing)強子對撞機中)的物(wu)理(li)(li)現象。