外(wai)祖母悖(bei)論(lun),即(ji)祖父(fu)悖(bei)論(lun),是有(you)關時間旅(lv)行的悖(bei)論(lun)。由法國科幻小說(shuo)作家赫內·巴赫札維勒(René Barjavel)在1943年小說(shuo)《不小心的旅(lv)游者》(Le Voyageur Imprudent)中(zhong)提出。
悖論情形如下:假如你回到過去,在自己(ji)父親(qin)出生前把自己(ji)的祖(zu)(zu)(zu)父母(mu)(mu)殺(sha)死,但(dan)此(ci)舉動(dong)會(hui)產生一(yi)矛盾(dun)的情況:你回到過去殺(sha)了(le)你年輕的祖(zu)(zu)(zu)母(mu)(mu),祖(zu)(zu)(zu)母(mu)(mu)死了(le)就沒有(you)(you)父親(qin),沒有(you)(you)父親(qin)也不會(hui)有(you)(you)你,那(nei)么是誰殺(sha)了(le)祖(zu)(zu)(zu)母(mu)(mu)呢?或者看作:你的存(cun)在表示,祖(zu)(zu)(zu)母(mu)(mu)沒有(you)(you)因你而死,那(nei)你何以殺(sha)死祖(zu)(zu)(zu)母(mu)(mu)?
這(zhe)就是(shi)祖母悖論寬矛盾。
祖父悖(bei)論(lun)是一種時間(jian)旅(lv)(lv)行的(de)悖(bei)論(lun),科(ke)幻(huan)(huan)故事中常(chang)見的(de)主題。最先由法國(guo)科(ke)幻(huan)(huan)小說作家(jia)赫(he)內·巴赫(he)札維勒(René Barjavel)在他(ta)1943年的(de)小說《不小心的(de)旅(lv)(lv)游者》(Le Voyageur Imprudent)中提(ti)出。情景(jing)如下:
假如你回到(dao)過去(qu),在自己(ji)父(fu)親出生(sheng)前把(ba)自己(ji)的(de)祖父(fu)母殺死,但此舉動會(hui)產生(sheng)一矛(mao)盾(dun)的(de)情況(kuang):
你(ni)(ni)(ni)回到(dao)過去殺了(le)你(ni)(ni)(ni)年輕(qing)的祖父(fu)(fu),祖父(fu)(fu)死了(le)就沒有(you)父(fu)(fu)親,沒有(you)父(fu)(fu)親也不會有(you)你(ni)(ni)(ni),那么是(shi)誰殺了(le)祖父(fu)(fu)呢?或者看(kan)作:你(ni)(ni)(ni)的存在表示,祖父(fu)(fu)沒有(you)因(yin)你(ni)(ni)(ni)而死,那你(ni)(ni)(ni)何(he)以殺死祖父(fu)(fu)?
這就是祖父悖(bei)論(lun)寬矛盾(dun)。
物(wu)理學(xue)家認為,也(ye)許世界是由無數個(ge)平(ping)行(xing)宇(yu)宙(zhou)組成的(de)(de)(de),而當(dang)某人回(hui)到過去(qu)殺你的(de)(de)(de)祖父母時,此(ci)人殺的(de)(de)(de)其實是另一個(ge)宇(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)人(或者你的(de)(de)(de)這個(ge)舉動(dong)也(ye)可以創造(zao)一個(ge)新的(de)(de)(de)平(ping)行(xing)宇(yu)宙(zhou)),而此(ci)人的(de)(de)(de)“祖父”或“祖母”的(de)(de)(de)死只(zhi)會使那個(ge)平(ping)行(xing)宇(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)此(ci)人不再存在(zai),而這個(ge)平(ping)行(xing)宇(yu)宙(zhou)的(de)(de)(de)此(ci)人則平(ping)安無事。
在(zai)量(liang)子(zi)物(wu)理(li)中,“多個(ge)世(shi)界(jie)(世(shi)界(jie)線理(li)論)”理(li)論可(ke)以(yi)如此理(li)解:對(dui)于每一(yi)個(ge)似乎隨機的(de)事件來說,只(zhi)要(yao)它(ta)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)不(bu)是(shi)零(ling),它(ta)所(suo)有可(ke)能(neng)的(de)情形都會在(zai)不(bu)同的(de)平行世(shi)界(jie)中發(fa)生,造(zao)成(cheng)歷(li)史的(de)分支。物(wu)理(li)學家(jia)大衛·多伊奇(qi)(David Deutsch)認為,當你(ni)(ni)回到過(guo)去(qu)去(qu)殺你(ni)(ni)的(de)祖父母時,你(ni)(ni)其(qi)實(shi)進入了另一(yi)個(ge)世(shi)界(jie),殺的(de)是(shi)另一(yi)個(ge)世(shi)界(jie)的(de)人。(那(nei)個(ge)世(shi)界(jie)與(yu)你(ni)(ni)的(de)世(shi)界(jie)的(de)差別僅在(zai)于你(ni)(ni)祖父母死了)
M理論,作為至(zhi)今(jin)最有可(ke)能結合(he)5種不(bu)(bu)同的(de)弦論的(de)理論,是如此(ci)解釋平(ping)行宇(yu)宙(zhou)(zhou)的(de):多個(ge)(ge)三維的(de)“膜(mo)”可(ke)以(yi)同時(shi)在(zai)一(yi)個(ge)(ge)四維的(de)宇(yu)宙(zhou)(zhou)(不(bu)(bu)是愛因斯坦的(de)三維空間(jian)加(jia)一(yi)維時(shi)間(jian);見膜(mo)宇(yu)宙(zhou)(zhou)學(xue))中(zhong)存在(zai);這些(xie)膜(mo)之間(jian)的(de)撞(zhuang)擊(ji)會在(zai)膜(mo)中(zhong)產生大量(liang)的(de)能量(liang)——這也可(ke)以(yi)解釋大爆(bao)炸是如何起源的(de)。可(ke)是,M理論并(bing)不(bu)(bu)能解釋不(bu)(bu)同膜(mo)的(de)歷史(shi)之間(jian)的(de)關系,也不(bu)(bu)能肯定,當你回到過去時(shi),你會進到另一(yi)個(ge)(ge)膜(mo)里面。
M理(li)(li)論(lun)(英(ying)語:M-theory)是(shi)物理(li)(li)學中(zhong)將各種相(xiang)容形式的(de)超(chao)弦(xian)理(li)(li)論(lun)統一起(qi)來的(de)理(li)(li)論(lun)。此(ci)理(li)(li)論(lun)最早由愛德(de)華·威滕于(yu)1995年春(chun)季在南加州大學舉(ju)行(xing)的(de)一次(ci)弦(xian)理(li)(li)論(lun)會(hui)議中(zhong)提出。威滕的(de)報告啟動了一股研究(jiu)弦(xian)理(li)(li)論(lun)的(de)熱潮(chao),被稱為第二次(ci)超(chao)弦(xian)革命。
弦(xian)(xian)理(li)(li)論學(xue)者(zhe)在威(wei)滕的(de)(de)(de)報告之前(qian)已經識別(bie)(bie)出(chu)五種不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)超弦(xian)(xian)理(li)(li)論。盡管這些(xie)理(li)(li)論看上去似乎非(fei)常不(bu)(bu)一樣,但(dan)多位物理(li)(li)學(xue)家(jia)的(de)(de)(de)研究指出(chu)這些(xie)理(li)(li)論有著微(wei)妙且有意義(yi)的(de)(de)(de)關系(xi)(xi)。特別(bie)(bie)而言,物理(li)(li)學(xue)家(jia)們發現這些(xie)看起來相異的(de)(de)(de)理(li)(li)論其實(shi)可以透(tou)過(guo)兩種分(fen)別(bie)(bie)稱為S對(dui)偶和(he)T對(dui)偶的(de)(de)(de)數學(xue)變換所統合(he)。威(wei)滕的(de)(de)(de)猜想有一部分(fen)是(shi)基(ji)于(yu)這些(xie)對(dui)偶的(de)(de)(de)存(cun)在,另(ling)有一部分(fen)則是(shi)基(ji)于(yu)弦(xian)(xian)理(li)(li)論與11維超重(zhong)力場論的(de)(de)(de)關系(xi)(xi)。
盡管尚未發現(xian)M理(li)(li)(li)(li)論(lun)的完整表(biao)述(shu)(shu),這(zhe)種理(li)(li)(li)(li)論(lun)應該能(neng)夠描述(shu)(shu)叫膜的二(er)維(wei)及五維(wei)物體,而且也應該能(neng)描述(shu)(shu)低能(neng)量下的11維(wei)超引力。現(xian)今(jin)表(biao)述(shu)(shu)M理(li)(li)(li)(li)論(lun)的嘗試一(yi)般都是(shi)基于(yu)矩(ju)陣理(li)(li)(li)(li)論(lun)或AdS/CFT對偶(ou)。威(wei)滕(teng)表(biao)示根據個人(ren)喜好M應該代表(biao)Magic(魔術(shu)理(li)(li)(li)(li)論(lun))、Mystery(神秘理(li)(li)(li)(li)論(lun))或Membrane(膜理(li)(li)(li)(li)論(lun)),但應該要等到理(li)(li)(li)(li)論(lun)更基礎的表(biao)述(shu)(shu)出現(xian)后才(cai)能(neng)決(jue)定這(zhe)個命名的真(zhen)正(zheng)意義。
有關M理(li)(li)(li)論(lun)數(shu)學(xue)架構的研(yan)究已(yi)經在物理(li)(li)(li)和(he)數(shu)學(xue)領(ling)域產生了(le)多個重要的理(li)(li)(li)論(lun)成(cheng)果。弦理(li)(li)(li)論(lun)學(xue)界(jie)推(tui)測(ce),M理(li)(li)(li)論(lun)有可能(neng)為研(yan)發統合(he)所(suo)有自然基(ji)本力的統一(yi)理(li)(li)(li)論(lun)提(ti)供理(li)(li)(li)論(lun)框架。當嘗試把M理(li)(li)(li)論(lun)與實驗聯系起來時(shi),弦理(li)(li)(li)論(lun)學(xue)者一(yi)般會專(zhuan)注于使用額(e)外維(wei)度緊致化來建構人們所(suo)處的四維(wei)世界(jie)候(hou)選(xuan)模型,但是(shi)到(dao)目前為止,物理(li)(li)(li)學(xue)界(jie)還未能(neng)證(zheng)實這(zhe)些模型是(shi)否能(neng)產生出(chu)人們所(suo)能(neng)觀測(ce)到(dao)(例如在大(da)型強子對(dui)撞(zhuang)機中)的物理(li)(li)(li)現象(xiang)。