《回到未来》可说是最著名的时空旅行电影。（美联社）
〔编译陈成良／综合报导〕时间旅行一直是科幻的热门题材，但「祖父悖论」（grandfather paradox）让它在现实中看似遥不可及。然而，生活科学（Live Science）网站报导指出，一位物理学家提出新理论，为这个棘手悖论带来一线曙光，让时间旅行的可能性再度引发讨论。
「祖父悖论」意指：若人回到过去，阻止祖父生儿育女，那自己也就不会出生，那么是谁回到过去的呢？这个逻辑矛盾一直是时间旅行理论上难以成立的障碍。美国范德堡大学（Vanderbilt University）物理学家加瓦西诺（Lorenzo Gavassino）近期发表于《经典与量子重力》（Classical and Quantum Gravity）期刊的研究中，对此提出新解释。他结合广义相对论、量子力学及热力学（thermodynamics）原理，认为时间旅行在理论上或许可以不导致逻辑矛盾。
加瓦西诺解释，在广义相对论中，所有形式的能量和动量都能成为重力的来源。他进一步说明，若物质旋转，就能「拖曳」时空，在一个所有物质都旋转的宇宙中，时空可能极度扭曲，以至于时间本身会向后弯折，形成「封闭类时曲线」（closed timelike curves）——一种在时空中自我循环的路径，理论上可让旅行者回到过去。尽管目前观察显示我们的宇宙整体并非如此旋转，但像黑洞这类高速旋转质量体，仍可能在局部产生类似效果，创造出「封闭类时曲线」可能存在的环境。
此研究的关键突破在于对「封闭类时曲线」上热力学行为的重新诠释。加瓦西诺指出：「熵增定律（law of increasing entropy）——这个定律说明了系统的混乱程度会随著时间推移而增加——是唯一能区分过去和未来的物理定律。然而，在时间回路中，会出现量子涨落（quantum fluctuations），这些涨落可能导致熵减少，」也就是系统的混乱程度降低，使得一些在日常生活中不可逆的过程变得可能被暂时逆转。「熵」（entropy）是一种热力学量，用来衡量系统的混乱或无序程度。
根据这个想法，加瓦西诺认为，即使在时间回路中发生了看似矛盾的事件，例如让祖父无法生育，也可能因量子效应介入而自动调节，在逻辑上能够自圆其说。这项研究首次从标准量子力学框架中，严格推导出「自我一致性原则」（self-consistency principle），且不需引入额外假设。
虽然此研究为时间旅行提供新的理论支持，但离实际实现仍非常遥远。正如已故物理学家霍金（Stephen Hawking）提出的「时序保护猜想」（chronology protection conjecture）所言，物理定律可能阻止时间回路的形成。目前多数物理学家对时间旅行是否可行，仍持怀疑态度。
尽管如此，加瓦西诺受到物理学家罗威利（Carlo Rovelli）启发，认为此研究仍具重要意义，特别在于对熵在形塑我们宇宙体验中扮演的关键角色之深入探讨。即使时间回路不存在，理解和模拟它们，也能帮助我们更深入理解量子尺度的热力学行为，并为探索亚原子系统提供新视角。
来源：自由时报
