时间旅行发生了吗？

杨　卉?

【摘要】自狭义相对论发表以来，时间旅行一度成为哲学和物理学的热门话题。通常的讨论集中在时间旅行是否可能上，或期望通过时间旅行探讨其他重要的哲学问题。本文主要讨论的问题是：即使时间旅行是可能的，它能被证实吗？如何被证实？换言之，我们如何知道时间旅行的确发生了？

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关键词 时间旅行；时间旅行者；思想试验

中图分类号：Ｂ０１　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００－７６６０（２０１５）０２－００９０－０７

作者简介：杨　卉，（广州５１０２７５） 中山大学哲学系博士生。

一、时间旅行是什么意思

时间旅行的故事很多，而且充满了幻想成分。对它的表述，包括发生方式、具体表现等等，在各个故事之间又不尽相同。但当提到时间旅行的时候，一定包含对“正常”时间秩序的违背。人们大概知道，什么样的情况可以算做时间旅行，例如坐飞机到达另外一个时区等情况就不是。尽管如此，要为时间旅行下定义，仍然是困难的。毕竟，迄今为止，它还不是一个科学事实。

关于时间旅行最广为人知的定义，当属大卫·刘易斯在１９７６年所给出的。他认为旅行者的出发和到达是两个事件，当且仅当这两个事件之间有两个不等量的时间间隔时，时间旅行才发生。刘易斯还区别了这两个不等量的时间间隔：一为时间旅行者的个人时间（ｐｅｒｓｏｎａｌｔｉｍｅ），二为外部时间（ｅｘｔｅｒｎａｌｔｉｍｅ）。需要注意的是，这里所说的个人时间不等于主观时间（ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅｔｉｍｅ）。人们为了说明爱因斯坦的狭义相对论，通常以“我坐在美女旁边，感觉时光飞逝，夏天坐在炉火旁，觉得度日如年”为例，但这类例子多是不适当的，因为它们使用了心理上的主观时间来说明时间的相对性，而狭义相对论所说的时间的相对性恰恰不是主观的。如果有一种药，吃了能让人的主观时间感延长许多倍，一个小时就相当于一天，这也不能算是时间旅行。时间旅行者的个人时间是可以客观计量的，不是旅行者“觉得自己旅行了多久”，而是如果他有一块精准的手表，他将“知道自己旅行了多久”。本文且把刘易斯的定义称为ＤＬ，整理如下：

ＤＬ：设时间旅行者Ｓ的出发为事件Ｅｓ，且Ｅｓ发生的外部时间为Ｔｅ０，对Ｓ来说的个人时间为Ｔｐ０，Ｔｅ０＝Ｔｐ０；其到达为事件Ｅａ，Ｅａ发生的外部时间为Ｔｅ０＋Ｔｘ，对Ｓ来说的个人时间为Ｔｐ０＋Ｔｙ。①当且仅当Ｔｘ≠Ｔｙ时，时间旅行发生。

根据ＤＬ，我们能排除许多伪时间旅行的案例，例如通过冷冻技术进入休眠状态直到遥远的将来再醒来等。但对于ＤＬ，还需要一些补充说明使它能够完整地表述日常语言，甚至能在形而上学讨论中涉及到时间旅行案例。

时间旅行必须有至少一个旅行者Ｓ，并且Ｓ能否实际到达目的时间，也是时间旅行是否发生的决定性因素。为了说明时间旅行者能否回到过去而完全不改变过去，有这样一个思想实验：通过一台高科技仪器，人们能够看到过去的一切，甚至有种完全临境的感受，但与过去的事物之间不发生任何因果关系。但是，即使能够看到甚至感受到的就是真实的过去，而不是依照历史复原的过去，这种情况也不能算是真正的时间旅行。尽管上述案例也可以说有时间差，旅行者Ｓ可能瞬间感觉到自己置身于几百年以前，但Ｓ却不是真正的时间旅行者。

如果把关于旅行者Ｓ的全部生理信息扫描、记录下来，再通过某种方式发送到过去／未来，并在过去／未来重组另一个完全一样的Ｓ，严格来说，这种情况也不能算时间旅行。容易引发争议的是，如果构成旅行者Ｓ的粒子被完全分解，同时将这些粒子通过某种微细的时空孔道送回过去，再重组为Ｓ，这种情况是否算时间旅行？在这种情况下，争论的关键或许在于分解又重组后的Ｓ是否还是原来的Ｓ。这个问题，在我们通常的对人格同一性的探讨中也会涉及，在这里是否时间旅行并不是重点，可以暂时放过一边。综上所述，通常人们说的时间旅行，要求有一个旅行者并且这同一个旅行者能够实质上到达“目的时间”。

另外，时间旅行的概念还隐含了另一层意思：必须是在同一个世界内部的旅行才算数。比如说，时间旅行者Ｓ走出他的时间机器，放眼四望，他果然和设定的一样，来到了二十年前，一切都和他记忆中完全一样，他还看到一个年轻人，貌似是２０年前的自己。只是，Ｓ到达的“目的地”并非他所在的世界Ｗ 的二十年前，而是与之完全一样的平行世界Ｗ’的二十年前，他看到的年轻人也不是自己，而是完全一样的Ｓ’。只要能力所及，Ｓ可以任意改变Ｗ’ 中的状态，甚至杀掉Ｓ’，因为这里没有“改变过去” 的矛盾，对于Ｗ’来说，Ｓ只是一个毫无关系的天外来客。至多，Ｗ 和Ｗ’ 变得不再完全一样———但这没有任何意义。

二、时间旅行并未被证明为不可能

２００９年６月２８日，物理学家霍金举办了一次举世闻名的宴会，专门招待时间旅行者。主人很热情，香槟和美味都不缺，唯独缺了来宾。霍金直等到宴会时间结束以后，才通过媒体，郑重地发布了宴会的请柬，公布已然结束了的宴会时间和地点，并将宴会的录像上传到互联网，以此表明面向过去时间旅行是不可能的。可是，没有时间旅行者“按时”出席宴会的事实，并不能得出时间旅行必然不可能的结论。理由可以是多种多样的，例如时间旅行虽然可能，但只能基于宇宙中偶然生成的虫洞，旅行者自身不能决定旅行的目的时间和地点；又或者这个实验本身需要改变过去，因为霍金在得到无人参加宴会的结论之后，才发布请柬，如果有时间旅行者返回当时当地，历史将被改变，因此无人出席，等等。

尽管霍金对正向的时间旅行充满信心，但他同时深信反向时间旅行①是不可能的。他提出了一个悖论：如果科学家能够随心所欲制造虫洞（ｗｏｒｍｈｏｌｅ），返回任何他想返回的时间、地点，那么他返回一刻钟之前开枪杀死自己，就会制造宇宙中不允许存在的悖论。在哲学上，我们通常称这类悖论为“外祖父悖论” （ｇｒａｎｄｆａｔｈｅｒｐａｒａ?ｄｏｘｅｓ）。曾有很多哲学家撰文解决这个悖论，著名的包括刘易斯（１９７６）、恩曼（１９９５） 等。他们的总论证思路大致是：既然自然中不允许存在矛盾，那么如果时间旅行是可能的，宇宙中自会有某种避免矛盾发生的限制。例如，在科学家准备开枪杀死过去的自己或自己的祖父时，被香蕉皮滑倒了，或者子弹卡住了等等。总归会有这样那样的问题发生，导致“自杀／杀人” 的企图不能成功，从而避免矛盾。这看起来很像诡辩，其核心的观念是：如果向过去的时间旅行是可能的，而矛盾的产生只是逻辑上可能的，并不代表它必然会成为现实，那么这两者是有差别的。试想，一个小心避免改变过去、以免发生后果未知的意外的科学家回到过去；抑或一个疯狂的科学家，冒着不知道会发生什么的危险，向过去的自己开枪。后者发生的概率难道会更大吗？另外，如果向一瓶可乐开枪，不可能既打中又没打中，因为这是逻辑矛盾的。而大自然不允许逻辑矛盾，这与外祖父悖论的情况又有什么不同？大自然不允许逻辑矛盾，外祖父悖论也就同样不可能发生。

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