如何回到过去

基本上有两种方式可以回到过去。第一种是跨越时间向过去传送信息，这种型态的时光旅行成为科幻小说家格雷戈里·本福德在1980年出版的小说《时景》（Timescape）的故事灵感来源。这部小说描述相隔数十年的科学家之间彼此通讯，一群研究人员在1998年向1962年传送讯息，预告即将发生的生态灾难。他们是透过一种假设性的次原子粒子，称之为迅子（tachyons）。爱因斯坦的相对论预测这种粒子的存在，但是由于它的一些奇特性质，一直以来它只出现在科幻小说中。比方说，迅子是一种传递速度超越光速的粒子（其名称源自于希腊文tachys，意味着“迅速”。它在1960年代获得此名，而且还被认真研究了好一段时间）。因此，它一定也能前往过去。 1923年，《喷趣》杂志（Punch）刊登了一位英国裔加拿大生物学家瑞吉诺·布勒的一首有趣的打油诗，正好可以描述上述的意涵：

一位名为光明的年轻女士

她快过光速

某天出门

她踩着相对论的步伐

返回时竟是前一天深夜

我们稍后将回头探讨为何如此，以及如何做到。

回到过去的另一种方法如下：沿着一条在你这位时光旅人看来是顺着时间行进方向的路径前进，你的时钟也正常运转，但这条路径在“时空”中却是弯回来的，一直循着走下去会回到你的过去。这就如同搭乘云霄飞车沿着环状轨道绕圈圈一样。这种循环在物理学上称为“封闭类时曲线”（closed time-like curves），近年来在理论物理界受到密切的研究。

既然已经提到迅子和类时曲线，就表示我不会立刻草草了结时光旅行的悖论。要这么做实在太容易了，直接主张透过时光之旅回到过去（与前一章探讨时光旅行前往未来截然相反）在逻辑上行不通即可，本章立刻成为短命的章节。相反地，我打算在已知物理学定律的范畴内，试着解决这些目前碰到、难搞的科学悖论。我之所以认真看待，是因为大家在上个世纪中旬就已经知道，爱因斯坦相对论其实容许时光旅行回到过去的可能。尽管这种可能性必须基于某些特定条件，而且还是数学上的离奇结果，不过你还是会感到惊讶。狭义相对论揭示了第一种时光旅行方法如何可行（亦即透过超越光速的传播而产生因果逆序现象），而广义相对论则容许第二种方法存在，也就是借由类时曲线达成“传统”概念上的时光旅行。 1940年代与爱因斯坦在普林斯顿大学共事过的逻辑学家库尔特·哥德尔已经透过数学计算证明，这种时光旅行回到过去的方法至少在理论上可行，而且不违反任何自然定律——除了我们所面临的悖论之外。如果要挽救爱因斯坦的声誉，我们就非得正面挑战这些悖论不可。