时光旅行悖论的可能解答

当物理学家无法验证理论里的预测时，他们有时候会采用所谓的“臆想实验”；这种理想化的虚拟情境不违反任何物理定律，但是太过假想性或者无法实现，所以无法在实验室中真的进行。其中一个例子是“撞球台时光机”。有了它，我们就可以探讨，一个物体如果回到过去碰见自己会发生什么状况。数学预测的结果会如何？这个实验的构想如下：一颗球掉入撞球台的球袋里。该球袋经由时光机通往附有弹射装置的另一个球袋，当球掉进原来的球袋之后，便会被弹出到稍早的撞球台上，让它有机会与进洞前的自己发生碰撞。

在这个臆想实验中，如果我们一开始就只容许不会产生矛盾的情况，那么某些悖论其实可以轻易避免。物理学家把这些情况称为“一致解”（consistent solutions）。一颗球能够回到过去，从另一个球袋里蹦出来，将稍早时候的自己撞离原本的路径，但仍然使其掉进那个洞里，接着让它再启动时光之旅回到更早的时刻。球从球袋弹出、与稍早的自己碰撞却未能进洞，这种情况则不容许发生，因为这会产生悖论。所有时光旅行悖论的基本想法如下：我们宇宙里的过去只有一个独一无二的版本。它已经发生了，无法改变。原则上，我们可以回到过去并且随心所欲干涉历史，前提是所做的任何事只会带来相同的结局。我们永远无法改变历史，因为我们是宇宙组成的一部分，带有过往事件的记忆。已经发生的事基本上无法改变。我们甚至能构想出以下情境：正是因为回到过去的时光旅人涉入昔日的事件，才会使事情变成我们已知的结果，正如撞球台时光机所发生的。

那么，如果坚持只容许时光旅行的“一致解”，是否能帮助我们解决所有悖论呢？答案是一声响亮的“非也”。“一致解”表面上看来非常诱人：你可以回到往日与年轻的自己见面，前提是你还记得在过去某时刻年长的自己曾经来访过。如果你不记得，那么会面就不曾发生过，也永远不会发生。同样地，在较为暴力的祖父悖论里，你无法杀死祖父，因为你的诞生并成为时光旅人就是行动失败（无论原因为何）的证明。

然而，这并不能帮助我们避开上述的其他悖论，例如落入时间循环里却从未被制作出来的时光机说明书。（这个例子唯一的解套方法是年轻版的科学家发现说明书，在阅读之前就销毁它，然后自行发展出建造时光机的方法，并且撰写出一模一样的新说明书，带着它回到过去放在书架上。你看，光是要求科学家在读过说明书后销毁它是不够的，因为这么一来建造时光机的信息就会落入时间循环当中。）

还有，一致解的论点依旧无法解决时光机及其承载物突然出现在过去、违反热力学第一定律的问题。它们必须与当时宇宙中的质量与能量相加，即便是从未来“借”来的。