走进科学
如何证明时间旅行者没有改变历史？
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我们一直都理所当然地认为，过去发生过的事情是固定的，不可改变的。历史总以我们所记得的那个样子发生。但是我们怎么确定呢？如果说时间旅行是可行的，那么时间旅行者们可能在不停地回到过去，并且改变过去的事。如果事情是这样的呢？
iO9 询问了一些时间旅行专家——当然这些人中没有一个真正经历过时间旅行。
首先，这种可能性真的很难判断，因为“假设，一个时间旅行者可以改变过去，那么我们的记忆也必须马上进行相应的修正来让所有知道那段历史的人记住‘新的历史’，忘掉旧的”，来自加州大学圣迭戈分校的科学哲学家教授 Christian Wuthrich 说道，“如果时间旅行者对历史的改变是无时无刻不在进行，并且立即生效的话，那么不管我们的记忆转变得有多么快，在很多时刻，我们都不确信自己知道的情况到底是不是真的。”
但是根据 iO9 寻访的专家们的意见，下面就是我们知道“有人没有一直在改变过去”。
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我们已经从各种专家的口中听过这句话了。比如来自伊利诺伊大学香槟分校的一名物理学教授告诉 iO9:"其实问题就在于，我们无法构建出这种能够允许时间旅行发生的理论。如果没有理论，那么我们更加不知道自己所探寻的到底是怎样的一种现象。"这位名叫 Thaler 的物理学家正是《Usenet Physics FAQ》中关于时间旅行部分的作者，在该著作中他解释了相对论中的“封闭类时曲线”（closed timelike curve）可能允许时间旅行的发生，但是如果封闭类时曲线（CTC）真的存在，那么时间机器理论上就可以存在，而这又牵涉出了著名的“外祖父悖论”，而这也证明了时间旅行是不可行的。Thaler 告诉 iO9：
“在果壳宇宙中，有迹象表明‘CTC’——这种物理学中允许时间旅行的设置的术语——和量子力学是相矛盾的。”这也是物理学家们向人阐述“外祖父悖论”的方法。
这个我们同样也经常听到。Wuthrich 说很多科学哲学家为了避免那些尴尬的悖论，都喜欢假设过去肯定是始终一致的。那些“一致性约束”（consistency constraints）意思就是，只有一个过去，历史只有一个版本，它是固定而不可改变的。因此，美国南加州大学的量子物理专家 Todd Brun 说，“就算你旅行到了过去，想改变历史，所有的历史事件都会协力强迫你遵守唯一的历史（而那段历史可能已经包含了有时间旅行者的出现）。”
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这也是为什么现在很多物理哲学故事中，比如说罗伯特-海因莱因（Robert A. Heinlein）1959年发表的短篇小说《你们这些还魂尸》（All You Zombies），历史都是唯一而一致的。来自伊利诺大学芝加哥分校的哲学教授 uggett 还向我们补充道：
现在还没有人清楚改变了历史到底会造成怎样的后果。当我们说一样东西变了的时候，意思是指这件东西在之前的时间是一个样子，在之后的时间又变成了另一个样子，对吧？这样说的话，你可能改变历史吗？如果可能的话，那么这是不是也允许你有第一个昨天——那个你度过了前天到达的昨天，然后还有另外一个——你用时间机器到达的“昨天”，而那天同样也是你度过了前天而到达的那天。但是在我们所知的故事中，你确实通过时间机器到达了那天，那么第一个“昨天”的概念就是不存在的，那么你根本就没有改变历史，因为你没有做出与历史不同的任何行为。
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如果硬要让时间旅行可行，那么你唯一的选择就是这个理论了——当你每次通过时间旅行到达过去，并且改变了一些东西，你都创造了一个新的宇宙。根据 Hugh Everett 的“多重世界”理论，这个新的世界中所有的历史仍然是唯一而一致的，也就是说理论上每个人所记得的历史都是相同的，包括那些被时间旅行者篡改过的部分。
Brun 解释说：
多重宇宙是可能存在的，而修改历史可能会让现行宇宙产生分支。这可能听起来古怪，或者很科幻，但是在量子力学中，我们必须认真对待它。多重宇宙理论中一个主要的解释就是“多重世界”，每一个量子事件都可能导致宇宙产生分支。包括这个事件：一个人不能回到过去然后改变他自己所在的那个宇宙。
你最早也只能回到时间机器被发明的那一刻。除非有人在那之前就发明了时间机器，只是没有跟别人说。美国田纳西州范德堡大学的物理学教授 Thomas J. Weiler 说：
回到过去的时间旅行，如果在某种情况下可以实现的话，最多也只能回到时间机器被发明之时。而既然在我们读到文章的这一刻包括之前，时间机器都还没有被发明出来，所以在这之前的历史是不可变更的。然而，在时间机器被发明之后，历史事件就有可能可以被改变了。
Huggett 还有一个很有趣的理论。如果真的有人回到过去，并且把历史都搅乱了，那么我们能够清晰得知此事的方法就是——那个人肯定会吹嘘这件事，作为一个人，吹嘘时空之旅真的是难以避免的。Huggett 进一步解释道：
比方说，明天你可以通过时间旅行回到两天前，然后在电视节目里准确预测第二天（也就是昨天）的所有事情，这是不是能够造成巨大的轰动呢？而今天也会因为来自未来的你影响了过去的你而闻名。
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但是就算如此，就算是在当时，我们也不能确定那个爱吹牛逼的时间旅行者到底有没有改变历史——因为我们只记得一个不变的历史。
Huggett 认为，根据人们过去“使用”的时间旅行的方法，我们应该会找到一些物理踪迹才对。在卡尔-萨根的小说《接触》中，时间旅行可以在使用思维空间中的通道实现。根据 Huggett，这种虫洞“需要外空间的特殊物质来保持它开放，而这种物质可能是可检测的。”同样，这在能量守恒定律上也说不通——当你出现在过去，你不可能是由过去的物质和能量组成的，相反你还向过去传输着能量。这也可能留下一些可以被检测到的痕迹——如果真的有人通过时间旅行退回到了现在，那么在一个果壳宇宙中，时间旅行所导致的后果对于被困在线性时间（linear time）中的时间旅行者来说，可能是不显明（unnoticeable）的，但是时间旅行的方式仍然可能会留下一些证据。
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Brun 告诉 iO9，如果有人真的可以回到过去并改变历史，这就意味着事件的结果可能可以领先于成因。而这种事情一旦发生了，可能接下来会让之后的事情变得颠倒，乱七八糟，而这也会导致逻辑的前后不一致性——逻辑的不一致人们是很容易就会注意到的。Brun 解释说：
对于现行因果关系的破坏，可能导致那些本来几率非常小的事件变成高概率事件。所以如果我们突然发现概率论已经违背了尝试和人们普遍的预估，这可能意味着在我们附近发生着时间旅行。在原则上这意味着一个人是可以凭借自己侦测到时间机器的存在的——甚至可能在时间机器正式被制造出来之前！但是对于我们到底会面临着怎样的现象还很难说。
让我们把结尾交给哈佛大学的物理学教授 Gary Feldman：“如果说时间旅行者们正在不断地改变着过去的事件，那他们真的是太业余了。他们别的事件都能改变，为什么我们现在还记得上个世纪的两次世界大战呢？”
本文译自 : iO9 ，由 keep_beating 编辑发布。