悖论

自举悖论——信息与物体的起源无处可寻

自举悖论——信息与物体的起源无处可寻

大家好,我是 Senko。 本文将解读“自举悖论(因果循环悖论)”

它与祖父悖论并列为时间旅行的两大悖论。不同的是,它的核心不是矛盾,而是“信息与物体的起源不存在”这种诡异感

正因为没有矛盾,反而更加瘆人。这个悖论撼动的是“因果律”——人类思维的根基。

图解

用具体例子来想

假设有一位你狂热喜爱的小说家。某天你得到了时间机器,飞回那位小说家还什么都没写的年轻时代。

你把小说家未来的代表作手稿(在你的时代早已出版的书)交给了他。年轻的小说家读完,把它当作自己的作品发表。这本书大获成功,一路流传到你的时代,你成了铁杆书迷,于是乘时间机器回到过去……

那么问题来了:这部小说到底是谁写的?

你递出的手稿,是未来出版的那本书的抄本;而那本书,又是年轻小说家根据你给的手稿出版的。手稿的“最初作者”哪里都不存在。

小说存在于一个因果循环之中,谁也没写过它,它却存在于这个世界上

物体的自举

不只是信息,物体也能构成同样的悖论。

假设未来的你把时间机器交给过去的自己。过去的你用着这台机器慢慢变老,最终带着它回到过去交给年轻的自己。这台时间机器“是什么时候被制造的”——答案是“从来没被制造过”

物体的自举比信息的自举有更严重的问题:物理物体会随时间劣化。每转一圈循环,时间机器都该磨损一些,经历了无限次循环的物体居然还能运转,这不自然。

相比之下,信息(小说的故事、乐曲的旋律)是抽象存在,原则上不会劣化。不过记录信息的介质(纸张、硬盘)是物理的,劣化问题依然阴魂不散。

名字的由来

“Bootstrap(自举)”源自英语惯用语“拽着自己的靴带把自己提起来”——以自身为原因创造自身,这一不可能行为的隐喻。

顺带一提,计算机的“Boot(启动)”也来自这个词。计算机启动需要程序,可读取程序又需要计算机已经启动。解决这个鸡生蛋问题的最初那段小程序,就叫“引导程序(bootstrap)”

与祖父悖论的区别

祖父悖论会产生“矛盾”:杀死祖父→自己消失→杀不了→出生→再杀……一个逻辑上的死结。

祖父悖论——回到过去杀死自己的祖父会怎样?zh.senkohome.com/paradox-grandfather/

而自举悖论不产生逻辑矛盾。因果循环是自洽的(前后吻合),小说存在着,循环稳定地转着。

问题不在矛盾,而在“信息没有起源”这种哲学层面的违和。因果律说“一切结果皆有原因”,自举悖论里却存在没有原因的结果。

这个区别很重要。祖父悖论可以作为“时间旅行不可能”的论据,而自举悖论并不能证明时间旅行不可能。逻辑上被允许,哲学上却不安宁——这是自举悖论独特的位置。

科幻中的演绎

自举悖论是科幻作品反复使用的主题。

罗伯特·海因莱因的短篇《By His Bootstraps(靠自己的靴带)》(1941 年)是最早正面处理自举悖论的科幻之一,主角被卷入一场穿梭于自己过去与未来的复杂循环。

电影《回到未来》里,马蒂在 1955 年的舞会上弹奏“Johnny B. Goode”,恰克·贝里的表兄弟在电话那头放给恰克听。那么这首歌到底是谁作曲的?恰克·贝里根据从马蒂那里听来的曲子创作,而马蒂又是记住了这首曲子才回到过去演奏——正是标准的自举。

物理学怎么看

广义相对论表明,理论上可以存在名为“闭合类时曲线(CTC)”的、能够回到过去的时空结构。在存在 CTC 的时空里,自举悖论式的因果循环理论上是可能的。

诺维科夫的自洽原则认为,即使 CTC 存在也不会产生矛盾,因此自举悖论这类“没有矛盾的循环”是被允许的。

不过,“信息凭空出现”能否与熵(热力学第二定律)相容的问题仍然悬而未决。热力学第二定律主张宇宙的熵(无序度)只增不减,而信息正是秩序本身——无起源地存在的信息,看起来违反了熵的法则。

对这个问题还没有决定性的回答。时间旅行本身是否物理可行也悬而未决;若不可行,这个问题自然也就不存在了。

时间旅行的相关悖论

以下是与自举悖论同样涉及时间旅行引发因果律崩坏的相关悖论。

祖父悖论——回到过去杀死自己的祖父会怎样?zh.senkohome.com/paradox-grandfather/

结语

本文解读了“自举悖论”

逻辑上没有矛盾,直觉上却怎么都不舒服。没有起源的信息与物体在因果循环中永恒存在——这幅图景让人强烈感受到“时间”这个概念的不可思议。

“一切结果皆有原因”的因果律,是我们理解世界最基本的框架之一。把它可能崩坏的前景摆在眼前的自举悖论,是哲学与物理学交叉点上最迷人的问题之一。

想返回悖论列表的读者请点击下方链接。

我们下一篇文章见。

世界经典悖论大全——哲学、数学、物理、经济学著名悖论完全解读zh.senkohome.com/paradox-list/