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祖父悖论 ， 又称祖母悖论 ， 是一种时间旅行的悖论 。 假如你回到过去 ， 在自己父亲出生前把自己的祖父母杀死 ， 但此举动会产生一矛盾的情况：你回到过去杀了你年轻的祖父 ， 祖父死了就没有父亲 ， 没有父亲也不会有你 ， 那么是谁杀了祖父呢？也就是说 ， 你的存在表示 ， 祖父没有因你而死 ， 那你何以杀死祖父？
之所以称为悖论 ， 是因为它违反了物理学中一个最重要的认知——因果关系 ， 即在任何情况下物理学都是因果关系的认知 。
物理学家认为 ， 祖父悖论违反了这一因果关系 ， 但并不等于说时间旅行就不可能 。 该悖论只是阻止在穿越时空的过程中不可能进行的“殺祖父”行为 ， 但并没有证明你不能回到过去 。 回到过去 ， 比如说 ， 探望祖父、问一声“你好” ， 这在逻辑上不会有问题 。
麻省理工学院机械工程和物理学教授、赛斯·劳埃德（SethLloyd） ， 十多年来一直在研究 ， 探索如何在不违反因果关系的前提下穿越过去并完全避免祖父悖论的途径 。
保护祖父的时间旅行
劳埃德著有《宇宙编程》一书 ， 该著作认为 ， 宇宙本身就是一台大型量子计算机 ， 它运行着一个宇宙程序 ， 它产生了我们周围和我们自己所看到的东西 。 根据劳埃德的说法 ， 一旦我们完全理解了物理定律 ， 我们也将能够使用小规模的量子计算来完全理解宇宙 。
劳埃德同时也是是麻省理工学院电子研究实验室的首席研究员 ， 并领导麻省理工学院极端量子信息理论中心(xQIT) 。
劳埃德提出的一种回到过去“保护祖父”并完全避免祖父悖论的方法 ， 这涉及到封闭类时曲线的物理学理论 ， 即通过时间和空间的路径返回到其起点 ， 这是爱因斯坦广义相对论的引力理论和质量对空间和时间的影响所允许的 。
劳埃德表示说 ， \"一条封闭的时间曲线是一条穿过时空的路径 ， 它通向过去 ， 如果你在你的飞船中沿着一条封闭的时间状曲线前进 ， 你最终可以与你以前的自己进行互动 。 也就是说 ， 这条封闭的时间曲线允许时间旅行 。 \"
有几种不同类型的封闭类时曲线模型 ， 劳埃德用科幻流行小说中描绘的例子来举例说明 。
\"基本上有两种不同的封闭类时曲线模型的可能类型 。 在一种情况下 ， 我们形象地称之为I型 ， 时间旅行者可以干预改变她所记得的过去 ， 此时进入宇宙的不同量子分支 ， 如科幻小说《回到未来》（BacktotheFuture）、《热浴盆时光机》（HotTubTimeMachine）和其他时间旅行小说 ， \"他解释说 。 \"在这种第一类的时间旅行理论中 ， 时间旅行者完全有可能杀死她的祖父 。 \"
在另一种封闭类时曲线模型中 ， 它被称为第二类 ， 可以预见的是 ， 时间旅行必须遵守自洽性原则 ， 有时被称为诺维科夫自洽原则（Novikovself-consistency） ， 或尼文的历史守恒定律（Niven’sLawoftheconservationofhistory） ， 该原则通过将一些事件按顺序放在同一封闭类时曲线上来防止违反因果关系 。 这种自洽性将阻止我们的时间旅行者将其机器降落在祖父身上 ， 即使想这样做 ， 一些影响总是会转移其路线 。
\"在第二类理论中 ， 时间旅行者无法改变过去 ， 无论如何努力 ， \"劳埃德说 。 \"第二类时间旅行叙事的例子包括《哈利·波特与阿兹卡班的囚徒》（HarryPotterandthePrisonerofAzkaban） ， 以及特瑞-吉列姆（TerryGilliam）的电影《十二只猴子》（TwelveMonkeys） 。 \"
终结者光子：带着杀戮的使命回到过去
劳埃德和他的团队开始探索第二类封闭类时曲线的一个版本 ， 它结合了带后选的量子传输（quantumteleportationwithpost-selection）的概念 ， 即计算中允许某些结果被接受而其他结果被拒绝 。
劳埃德说：\"量子传输是一个过程 ， 其中一个量子系统在这里去物质化 ， 然后在其他地方重新物质化 ， 这是基于纠缠这一反直觉的量子现象 ， 即两个或多个粒子可以以这样一种方式联系起来 ， 即一个粒子的变化会瞬间引起另一个粒子的变化 ， 无论它们有多远 。 \"\"在我们开发的封闭类时曲线量子理论中 ， 通过封闭的时间曲线的旅行与这种传输密切相关 。 \"
在量子测量中加入后选 ， 使得这个过程是确定性的 ， 而不是概率性的 ， 它有效地禁止了那些会被证明是矛盾的事件 。
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