張嘉年

New-【時光旅行不能改變歷史】

回到過去並不能改變歷史,但可創造出一個分支的平行宇宙

作者: 張嘉年     E-mail:v_i81@ymail.com

摘要:

否認「時光旅行」的學者,對於相信「時光旅行」的學者,提出了一個最難回答的問題,那就是「祖父(母)悖論」(grandfather grandmother paradox),這個「悖論」是說-假設有人搭「時光機器」回到過去殺死了他仇人的祖父(母),那麽這個被殺仇人的整個家族,豈不是從未出生過,或是這整個家族,將從這個兇手搭「時光機器」後的下一個片刻全部消失,這實在是一個難以想像及回答的問題. 本文参考了「量子力學的平行宇宙論」(parallel vniverse theory)及 霍金(Stephen Hawking)的「時序保護猜想」(chronology protection conjecture),而得到了一個最可能的結論:就是真正回到過去的時光旅行,實際上將會是一場:新平行宇宙的創生之旅,而且絕對無法改變我們原先宇宙的歷史.

時光旅行的可能性及其結果,主要源於狹義相對論的雙生子佯謬(twin paradox),該佯謬內容是說：有一對雙生兄弟，其中一個搭上了宇宙飛船作長程太空旅行，而另一個則留在地球。結果當搭宇宙飛船的兄弟回到地球後，發現自己比留在地球的兄弟更年輕。

會有這個結果,是由於「狹義相對論」所推測出的「時間膨脹效應」，也就是說當運動者快速運動到近光速時,時間會明顯變慢,而且這個效應也已得到實驗的證明：1966年用μ電子作了一個類似于雙生子旅行的實驗，讓μ電子沿一直徑為14米的圓環運動再回到出發點，實驗結果表明「運動的μ電子」的確比「靜止的μ電子」壽命更長,此即時間膨脹效應-公式為:t₀靜止者時間=t .根据這個公式,只要極度逼近光速,就可在極短的時間內進入未來,而當達到光速時,運动者的時間就會停止,一旦超過光速,運動者的時間還會倒流,運動者將回到過去. 這就是以「近光速」進入未來(較可能)及以「超光速」(見附錄)回到過去(很困難)的「時光旅行」大致原理.

因此,近百年來,想辦法製造出能將時間倒轉回到過去的超光速「時光機器」(Time machine)就成了熱門話題,但狹義相對論認為超光速是不可能的任務.而當時尚未發現黑洞,蟲洞,白洞,宇宙弦等宇宙「時空隧道」.

到如今黑洞早就發現並已經碓認,而蟲洞就包含在黑洞內,白洞則是黑洞的反面出口. 這3個洞呈一個沙漏狀,而沙漏中間的窄口就好比蟲洞. 這3個洞完全不服從狹義相對論,而其內部則呈超光速態, 因此就可利用黑洞製造「時光機器」,這3個洞有5個層級,第1級黑洞為「恆星級的黑洞」(stellar mass blackhole),光是「恆星級的黑洞」就擁有太陽30倍的質量,當然這種黑洞在可預見的數百年內,尚不可能人工製造出來,但「微型迷你黑洞」(mini black holes)卻可人工製造,比如將10億公噸的物質壓入10^-13cm,就可製造出一個「微型迷你黑洞」,那麽未來科技或許能進步到控制微型迷你黑洞製造出一台時光機器,但即便如此,卻也可能「是禍而非福」,其原因有2:

1是一旦製造出一個微型迷你黑洞,可能會將地球吞喫,但科學家已解釋即使製造出一個微型迷你黑洞,因其能量相對於地球則過於微小,並且會快速蒸發,故絕不可能吞喫地球.

2是一旦時光機器發明,我們的歷史將被居心叵测之徒改變,因為這些人將可以任意回到過去改變歷史.

因此針對第2點,1992年霍金(Stephen Hawking)提出一個能維護時間次序而嚴禁「時光機器」運行的物理學定律,就稱為「時序保護猜想」,該猜想是說:如果一個人以超光速向過去旅行,當達到光速時,能量會接近無窮大,並會遇到「測不準原理」(uncertainty principle)及「量子起伏」(Quantum fluctuation)的效應. 因而在達到光速之處將產生如宇宙創生初期的「超強輻射」,這種「超強輻射」足以完全毁滅時光旅行者,這就是所謂的的「時序保護猜想」. 也因此,時光旅行似乎是不可能了,但是「廣義相對論」仍然允许時光旅行,只是以目前地球的科技水準尚沒有可能. 此外,否定時光旅行的最好證據就是:我們從來沒有遇到過來自未來的遊客(但筆者個人猜想,成千上萬的UFO事件,或許有些就是來自未來的遊客,但他們可能並非親自來到地球,而是坐在未來的「時光電視」前,藉超科技的「超光速能量波」投射進入我們的時空,進而觀察他們「古代世界」中的我們,而當他們調整時空頻率時,偶而會在我們的世界出現如UFO般的光影.-註1). 霍金並以他的好朋友索恩(Kip.Thorne)為例,他說若能時光旅行的話,一旦某個壞人回到過去, 殺了索恩的祖父,那索恩豈不從未出生過,而所有索恩的朋友對索恩的記憶,是否會忽然從腦中消失,所以若真能經由時光旅行回到過去,將會發生很多不合邏輯更不可思議之事.

因此有學者就以此提出了一個「悖論」:這個「悖論」是說,假設有人搭「時光機器」回去殺死他自己的祖父(母),而若其祖父(母)真的被他殺死,那他豈不從未出生過,那麽到底又是誰殺了他的祖父(母),這正是否定時光旅行者所提出的最大疑問?故而,上述霍金這種:完全毁滅「回到過去時光旅行者」的「時序保護猜想」就成了最合邏輯的回答,而這個悖論就稱為「祖父(母)悖論」(grandfather grandmother paradox).

即使如此,「時序保護猜想」僅是假說,廣義相對論對於回到過去的方程式,還是有解的,且也無任何物理定律能否定時光旅行. 因此,現今宇宙科界對於「祖父(母)悖論」有三個合理解釋:

一, 是如許多科幻電影所演的,一旦回到過去,殺死了某人的祖先,該人物的整個族群都會消失,而該人物的朋友對其相關家族的記憶也全部消失,或是本來已死亡的人,即使有人回到過去將死者救回來,但死者還是會換種方式死亡. 甚至還有電影演出,劇中的主角以那支手改變歷史,那支手便消失.當然,這僅是科幻電影的娛樂效果,似乎與物理定律完全不符.

二, 是時光旅行者本身就是歷史的一部份,以前述的索恩為例,即使有時光機器能回到過去,但是因為即使在未來將發生的事件(未來歷史)中,也根本沒有人(包括索恩自己)搭時光機器回到過去殺死索恩的祖父,所以索恩根本就不可能無故消失. 而若是真有人搭時光機器回到過去殺了某人,那這個過去被殺的某人,就成了歷史上的謀殺懸案,而像這種歷史懸案,從古至今不知有多少,所以說:回到「過去」時光旅行所發生的事件本身就已包含在「過去-歷史」之內. 再假設,若有人知道未來將發生「空難」而好心回到過去,告知某班「飛机」將失事,那他很可能會先被當成恐怖份子而被抓起來吧. 除非能檢查出飛機有故障,或在起飛前真的抓到恐怖份子, 否則飛機仍會照常起飛,而依然失事. 當然了,若抓到真的恐怖份子或將飛机修復了之後再起飛,那飛機就不會失事了,因此筆者認為此說仍有改變歷史的可能.

三, 是根据「量子理論」的「平行宇宙論」,該理論說:從微觀的世界中可分裂出無限多個「平行宇宙」. 因為「測準原理」巳証實:宇宙中所有物質組成的基本粒子-「電子」,從此一時刻到下一刻,其實是同時出現在無限多的地方,而由於我們是生活在「線性時間的三度空間」中,在某一個片刻只能看到電子出現机率最大的一個相對位置,如此一個片刻接著一個片刻,電子在我們的眼睛中閃爍般出現又消失,就形成了我們所看到三度宇宙空間景像. 但事實上,電子是出現在無限多的地方,故而同時有無限多個不同的宇宙景像從我們的視線中溜走,而未被我們查覺,這就是無限平行宇宙的大致概念. 而所有的平行宇宙,在剛產生分裂的同一片刻時,幾乎還是完全一樣的,但隨著宇宙時間流逝,歷史演變的差距將愈來愈大,最後終於演變出完全不同歷史的無數平行宇宙. 當然了,目前的科技尚完全無法証實平行宇宙的存在.

筆者個人認為,回到過去最可能的方法是先發明「時光電視」,因為宇宙中很可能存在「超過光速的能量波」,但狹義相對論說只要超過光速就能回到過去,這點應指「非旋轉」膨脹的宇宙而言,近年來愈來愈多証据顯示:宇宙可能是「旋轉」膨脹的,而反粒子(如正電子,微中子)為反方向旋轉的,因此反粒子為CPT時間反演(轉)的粒子,故筆者認為要使用自旋方向相反的「反粒子能量-來超越光速」,才會,「回到過去」而若使用「粒子能量-來超越光速」則會「進入未來」,因為粒子與宇宙極可能同為「順時針旋轉」,因此若朝與宇宙同一個「旋轉膨脹方向」做超光速的前進,豈不是跳進未來嗎(註:次光速亦可以短時間進入未來)?但是若以「反粒子能量」所形成的「超光速能量波」,則為「逆時針旋轉」而向過去投射,且僅是往回追朔過去的時光影像,就像是看電視一般看到過去的影像,而並非實際回到過去,因而可能仍然能遵守霍金的「時序保護猜想」

當然,若要實質回到過去,最符合科學理論的方法及廣義相對論的方程式就是穿越黑洞中的蟲洞,但當然正如前文所述,這就必須克服宇宙巨大宇宙輻射能量, 且這種能量很可能接近宇宙大靂靂能量,而既然能穿越宇宙「大靂靂能量」回到過去,便足以導引宇宙「大靂靂能量」而創造出「新的平行宇宙」,這就好像在巨大上水霸上鉆出一個孔,這個小孔由於龐大水壓而不斷擴大,最後終究會引發水霸的崩塌,這就好比於宇宙大靂靂,但這卻是一股「新的宇宙能量」所創造出的分支平行宇宙,而非「原先宇宙能量」所形成已過往歷史的原先宇宙,故不會也不能改變原先已存在的宇宙歷史,而只是分支出不同能量所形成不同歷史的「新平行宇宙」,故即使祖父(母)被殺死亡,自己也不會消失. 因此祖父(母)悖論在此並不成立. 但卻會產生出一個沒有自已家族後代的新平行宇宙,若是自己留在「新平行宇宙」(過去)生活,則會在新平行宇宙中創造自己的新歷史. 但是之後,即使是活到了搭時光機器回到過去的那個時刻,也不會再回到原先的世界,因為新平行宇宙與原先宇宙的能量已完全分開,且各自獨立發展,至於原先的世界只會將自己報為失蹤人口而結案. 反之,若在新平行宇宙的祖父(母)被殺死後,自己又回到原先的世界,則會發現原先世界的祖父(母)並未被殺,且仍會與自己原先的家人生活在一起,並與原先完全一樣地繁演後代. 因此,最後會有二個平行宇宙,一個是有自已家族系統的「原先宇宙」,另一個是因祖父母被殺死而斷絕家族系統的「新平行宇宙」.

故最後的結論,就是「真正進入」過去的時光旅行,實際上將會成為一場:新平行宇宙的創生之旅,而絕對無法改變原先宇宙的歷史,且所有平行宇宙的原始根源,仍然是同一個宇宙

註1:以邏緝上說,我們無法回而到創造發明時光機器之前的任何時刻,因為一旦回到時光機器發明之前,時光機器就消失了,除非有早在億萬年前就發明時光機器的外星人,讓我們搭乘他們的時光機器,方能回到億萬年前,但如前述,若未來真能發明某種超科技的「超光速能量波」,或許此波一經發射就能一直回朔時光而投射入億萬年前,若如此的話,我們就仍能看到史前時代了.

附錄:反宇宙的粒子-超光速迅子

「迅子」(tachyon):又稱為:快子(faston),速子.是一種理論上「超光速」的次原子粒子,而且「迅子」是「反引力」(斥力)的粒子,並以虛數i作為表達,共有3種「迅子」:

第一種是「正能量迅子」:放出能量,不斷加速超光速而回到過去的迅子.

第二種是「0能量迅子」:過去,現在,未來同時存在的超時空迅子.

第三種是「負能量迅子」:吸收無限能量,進入無限未來的迅子.

三種「迅子」都相當不可思議, 就像虛數i及－i一樣,表面上不存在,一旦相乘,又會產生實數,三種「迅子」也一樣,相互疊加後,又會回到物質宇宙.「迅子」與一般相對稱為「慢子」(tardyon)的物質粒子,幾乎無相互作用,故在能量,動量圖中為虛數的「類空面」(spacelike),也就是說不存在於正常宇宙時空中,故為反宇宙粒子(此反宇宙絕非由相反電荷及自旋的反粒子所組成的宇宙,而是反萬有引力的斥力宇宙,1998年發現的暗能量正為斥力).此外,「迅子」的其它特性大略如下:

1.永恆以「超光速」運動,吸收能量,超光速就減速,放出能量,超光速反而加速

2.正能量迅子為有限超光速,零能量及負能量迅子為無限超光速.

3.順宇宙旋轉方向,超光速運動,會進入未來,逆宇宙旋轉方向,做超光速運動,則回到過去.

4.存在於無限小的黑洞中及宇宙外無邊界的暗能量中

因為是由「狹義相對論」所衍生出的「假說粒子」,故「超光速現象」的物理法則,就稱為「超光速-相對論」(Meta Relativity)

而「超光速-相對論」有四項與三度空間完全相反的物理定律公式

其公式如下:

(1).萬有斥力換算公式: -F=GMm×r²

根据「牛頓-萬有引力」公式為:F=GMm/r²即「萬有引力」的「作用力」與二物体「距離的平方」成「反比」,就是說:二物体「距離」愈遠,「萬有引力」的「作用力」愈小.

但「萬有斥力」公式卻為: -F=GMm×r²即「萬有斥力」的「反向作用力」卻與二物体「距離的平方」成「正比」,也就是說二物体「距離」愈遠,「萬有斥力」的「反向作用力」反而愈大. 正因為如此,反宇宙「萬有斥力」的「暗能量」才「加速」了現今「本宇宙」的「膨脹」.也因而「本宇宙」的「引力場」,就愈拉愈遠,此為「引力擴散效應」.

(註:1.「重力常數」-G,因為不同的「宇宙」而有不同的「值」.

2.M與m為二物体的「質量」.

3.r為二物体的「距離」)

(2).時間轉換公式t₀=t^＊    -愈快的「超光速」,時間流動的愈快, 因此「迅子」能將宇宙極其長久的時間,濃縮成-無限短的「一剎那」,而於「剎那間穿越宇宙」,一閃即逝,正因如此,任何科學儀器均「難以捕捉」到「迅子」,此為「時間濃縮效應」亦可解釋為:「剎那永恆效應」

(3).空間轉換公式l^＊=l₀    -愈快的「超光速」,「迅子」愈為擴大.意即進入「超光速」後,隨「超光速」的加快,由「迅子」組成的「超空間」亦隨之擴大包圍「宇宙星系」,此為「空間擴大效應」

(4).質量轉換公式m^＊=m₀   -愈快的「超光速」,「迅子」質量愈小,「迅子」會「吸收」及「放出」能量.

正如前述,當「迅子-吸收能量」時,為「減速-超光速」,而當「迅子-放出能量」時,則為「加速-超光速」. 故「0質量-迅子」或「負質量-迅子」,均呈現為:「無限快的超光速」,及「無限大的超空間」,

此為「質(能)量收放效應」.

由上述可知,「反宇宙:超光速-迅子」的本質,實為內,外包圍「各級粒子」及「各層宇宙星系」的「超時空場」,且具有包圍「宇宙-內,外時空」的「四大效應」即:

1.「引力擴散效應」

2.「剎那永恆效應」

3.「空間擴大效應」

4.「質(能)量收放效應」.

(註: t₀-固有時間, t^＊-超光速時的時間, l₀-固有大小及空間, l^＊-超光速時的迅子大小及空間, m₀-固有質量, m^＊-超光速時的質量, V-超光速, C-光速)