外祖母悖論

理論簡介

祖父悖論是一種時間旅行的悖論，科幻故事中常見的主題。最先由法國科幻小說作家赫內·巴赫札維勒（René Barjavel）在他1943年的小說《不小心的旅游者》（Le Voyageur Imprudent）中提出。情景如下：

假如你回到過去，在自己父親出生前把自己的祖父母殺死，但此舉動會產生一矛盾的情況：

你回到過去殺了你年輕的祖父，祖父死了就沒有父親，沒有父親也不會有你，那么是誰殺了祖父呢？ 或者看作：你的存在表示，祖父沒有因你而死，那你何以殺死祖父？

這就是祖父悖論寬矛盾。1

物理層面

平行宇宙

物理學家認為，也許世界是由無數(shù)個平行宇宙組成的，而當某人回到過去殺你的祖父母時，此人殺的其實是另一個宇宙的人（或者你的這個舉動也可以創(chuàng)造一個新的平行宇宙），而此人的“祖父”或“祖母”的死只會使那個平行宇宙的此人不再存在，而這個平行宇宙的此人則平安無事。

• 在量子物理中，“多個世界（世界線理論）”理論可以如此理解：對于每一個似乎隨機的事件來說，只要它的可能性不是零，它所有可能的情形都會在不同的平行世界中發(fā)生，造成歷史的分支。物理學家大衛(wèi)·多伊奇（David Deutsch）認為，當你回到過去去殺你的祖父母時，你其實進入了另一個世界，殺的是另一個世界的人。（那個世界與你的世界的差別僅在于你祖父母死了）
• M理論，作為至今最有可能結合5種不同的弦論的理論，是如此解釋平行宇宙的：多個三維的“膜”可以同時在一個四維的宇宙（不是愛因斯坦的三維空間加一維時間；見膜宇宙學）中存在；這些膜之間的撞擊會在膜中產生大量的能量——這也可以解釋大爆炸是如何起源的。可是，M理論并不能解釋不同膜的歷史之間的關系，也不能肯定，當你回到過去時，你會進到另一個膜里面。1

M理論

M理論（英語：M-theory）是物理學中將各種相容形式的超弦理論統(tǒng)一起來的理論。此理論最早由愛德華·威滕于1995年春季在南加州大學舉行的一次弦理論會議中提出。威滕的報告啟動了一股研究弦理論的熱潮，被稱為第二次超弦革命。

弦理論學者在威滕的報告之前已經識別出五種不同的超弦理論。盡管這些理論看上去似乎非常不一樣，但多位物理學家的研究指出這些理論有著微妙且有意義的關系。特別而言，物理學家們發(fā)現(xiàn)這些看起來相異的理論其實可以透過兩種分別稱為S對偶和T對偶的數(shù)學變換所統(tǒng)合。威滕的猜想有一部分是基于這些對偶的存在，另有一部分則是基于弦理論與11維超重力場論的關系。

盡管尚未發(fā)現(xiàn)M理論的完整表述，這種理論應該能夠描述叫膜的二維及五維物體，而且也應該能描述低能量下的11維超引力。現(xiàn)今表述M理論的嘗試一般都是基于矩陣理論或AdS/CFT對偶。威滕表示根據(jù)個人喜好M應該代表Magic（魔術理論）、Mystery（神秘理論）或Membrane（膜理論），但應該要等到理論更基礎的表述出現(xiàn)后才能決定這個命名的真正意義。

有關M理論數(shù)學架構的研究已經在物理和數(shù)學領域產生了多個重要的理論成果。弦理論學界推測，M理論有可能為研發(fā)統(tǒng)合所有自然基本力的統(tǒng)一理論提供理論框架。當嘗試把M理論與實驗聯(lián)系起來時，弦理論學者一般會專注于使用額外維度緊致化來建構人們所處的四維世界候選模型，但是到目前為止，物理學界還未能證實這些模型是否能產生出人們所能觀測到（例如在大型強子對撞機中）的物理現(xiàn)象。2