“人們之所以領悟不到宇宙的秘密，是因為他們習慣於將自己桎梏在眼見為實的牢籠裡，不允許自己盡情想象，大膽假設，從而掩蓋了直覺的光芒。”

一種新的理論認為，過去、現在、未來是可以相互影響的……

“客觀世界僅僅是存在，並沒有發生著什麼。”——數學家兼物理學家的赫爾曼·外爾於1949年如是寫道。以他的這一觀點看，宇宙就像延展在空間中那樣也延展在時間裡。時間並不流逝，過去、未來和現在一樣真實。倘若這和你的直覺相悖，那恐怕只有一個理由：因果方向性。過去的事件導致現在，進而引出未來。如果時間果真像空間那樣，那為什麼未來的事件不能對現在和過去造成影響呢？

未來可以影響現在和過去

它們也許真的可以。知名物理學家如約翰·惠勒、理查德·費曼、丹尼斯·夏默以及亞基爾·阿哈羅諾夫都猜想因果性是雙向的，未來或許可以影響過去。如今，這一立場的頭號倡導者是劍橋大學專研物理時間的哲學家胡·普萊斯。“‘這個世界是否允許我們對過去進行有限的控制？’這個問題的答案——”普萊斯稱，“是可以。”而且，普萊斯以及其他一些人還聲稱，這種控制存在的證據已經等待我們半個多世紀了。

他們說，證據就是“糾纏”：它是量子力學的一個典型特徵。在這裡，“糾纏”的含義和男女糾纏有相通的內涵，都是一種特殊的、暗含麻煩的關係。相糾纏的粒子在實驗室中生成時相距很近，隨後被髮射分開。它們就像一對魔術骰子，你在拉斯維加斯“擲”出一個（即對它進行一次測量），而你的朋友在新澤西州的大西洋城擲出另一個，每個骰子的點數都是隨機的。但不論兩邊點數是多少，它們都之間都有一個聯繫：比如相等，或者總是相差一個點。如果平時見到這種事，你也許會認為投擲前骰子就有偏向或受控制。但任何千術都做不到這一點：畢竟，大西洋城的骰子會根據拉斯維加斯的結果改變自己的點數，反之亦然，而且即便是兩邊同時擲出也是如此。

糾纏的標準解釋是，兩個粒子之間有某種瞬時聯繫。它們之間的任何聯繫都會瞬間通過它們之間的距離，速度無限快。顯然這已經突破了相對論所允許的信息傳遞最快速度——光速。根據愛因斯坦的理論，任何事物都不應該違背這一點。他由此想到，這背後一定有一種超出量子力學解釋範圍的新的物理規律在起作用。

試想，如果不是粒子（骰子）之間以瞬時相聯繫，也不是它們的結果已經提前確定，我們似乎已經沒有別的解釋。但現在普萊斯讓我們考慮這麼一種難以置信的情形：對糾纏中的粒子之一做的任何操作會引發一個效果，這個效果沿時間向過去運動，回到兩個粒子緊挨著、相互作用強烈的時刻。此刻，它們交換來自未來的信息，改變對方的行為，然後將這效果又發送到未來。這樣就無需瞬時聯繫，也不違背相對論了。

過去一端高度有序，而未來一端高度無序

這麼看，這個解釋只是把一種麻煩的行為（跨越任意距離瞬時傳遞信息）換成了另一種（信息沿時間回溯）而已。我們真的會為信息從未來回追過去而感到困擾嗎？說到底，從數學上看，空間糾纏和時間糾纏是相同的，我們對信息在空間各向傳播也沒什麼疑問嘛。

就拿隨處可見的冰棒棍來說明這個問題吧。根據你向棍子兩端用力的不同，棍子會彎曲或者變形。現在想想看，如果棍子的兩端不是在空間中分隔而是在時間裡分隔，我們仍可以運用相似的邏輯：棍子中間會怎樣取決於兩端的位置。對相糾纏的粒子而言，兩端是在時間軸上的。一端是它們在實驗室中被造出來、兩兩緊挨的時刻；另一端是相距很遠後，受到測量的時刻。這中間某個時刻二者的行為，就靠過去和未來兩端傳過來的信息決定。

這種逆因果的概念和量子力學中的很多概念一樣，在範圍上有一定限制。只有在特定的條件下，我們才能看到未來對過去的影響。雖然單個的粒子過程可以沿時間來回，

我們對時間流逝的感官、進而對自由意志的認識也是由此而來。我們感覺過去是確定的，因為在隨著宇宙從高度有序滑向更加混亂的未來的過程中，我們有對過去進行記錄；而對未來，我們則沒有這種記錄。其實，你可以將未來定義成“我們不知道的部分”。我們對未來所不知道的事情之一，就有我們不知道在未來會發生什麼。要想獲得這些信息，就只有生活下去。我們的抉擇也許是命中註定的，但我們仍需一步步走下去，由此來為我們的意志確定意義。

開放的“未來”與逆因果

但在量子層面上，時間是混亂的。海森堡的不確定性原理讓我們對未來和過去的事件都不能瞭解確切的信息。從更深的層次上說，這些事件並不因為我們不知道發生了什麼而徹底“逝去”——它們都在開放的“未來”之中。因此，它與我們能影響過去的觀點是一致的。量子力學重新劃定了無知與確知、因而也劃定了未來和過去的界線。

但我們對過去的控制是有限的——這也是必須的，否則宇宙就會為一個巨大的邏輯悖論瓦解。量子力學讓你沒法造成那種影響，它只是在時間之流中激起一個、只是小小的一個渦流。

逆因果批判者並不批評逆因果這個概念奇怪（因為所有對糾纏的解釋都是怪異的），他們認為支持者還需釐清觀念、構建一個羽翼豐滿的理論。牛津大學哲學家大衛·華萊士說：“你不能放著量子力學原封不動而光嚷嚷‘我可以用逆因果來解釋它’。你應該提出一個與量子力學等價的逆因果的經驗理論。而現在還沒有這樣的理論。”

支持者接受批評。圓周物理研究所的物理學家馬特·萊菲說：“真正想研究逆因果的人都得給出真材實料。而實際上，現在並不是所有人都把它當回事。我覺得這麼做是對的。”交換詮釋是最為成熟的逆因果模型之一，由華盛頓大學的物理學家約翰·克萊默提出。按照他的說法，每個事件都發出一種沿時間兩端傳播的波，將粒子的測量和一開始粒子的製備聯繫起來，但這種波在時空間的其它位置則會相互抵消。但華萊士認為，即便是這幅理論圖景也只是“一個想法大綱”。現今依舊沒有逆因果的完整模型。

不過，就算不存在逆因果，它也激發了對量子力學的新思考。比如，過去人們堅信我們不可能在測量粒子時不對其帶來干擾。但在亞基爾·阿哈羅諾夫團隊研究一個與克萊默的模型相似的逆因果模型時，他們提出了一種“弱測量”的技術。他們想到，對量子體系的探測可以足夠輕巧，使探測帶來的效果消失在體系自身怪異的不確定性中，而你仍可以從不斷的探測中篩選提取出有用的信息。阿哈羅諾夫團隊在試驗中運用了這一技術，他們認為這位逆因果提供的證據——但使用這種技術並不一定需要引進逆因果。

其他研究者利用逆因果來解釋既有的結果。比如，普萊斯的合作者、聖何塞州立大學的理論物理學家肯·瓦爾頓就認為，逆因果是理解一種稱為受阻自發發射過程的最自然的方式。一個一般情況下會發射光的原子，當它的外層電子不能吸收發射的光的時候，就會停止發射。因此，一個事件（發射）取決於某件未來會或不會發生的事件（吸收）。瓦爾頓說：“這是粒子探測並瞭解未來、然後以此決定行為、不進行衰變的一個實例。在通常的因果模型下，這就很難解釋。”

物理學回到思想之路

逆因果模型迫使物理學家重新考慮那些確立已久的禁區。在給未來對現在賦予一個角色的努力中，它聯繫上了一條上溯至柏拉圖和亞里士多德的思想之路。柏亞二人認為，自然和人一樣，是圍繞終點和目標而組織起來的。就像麵包師的目的是烤麵包那樣，雨水的目的是降落地面，種子的目的是長成大樹。

在牛頓那一代人證明了我們可以只用當前的情形預測自然物體的未來之後，這種目的論就不再是科學的主流。

未來沒有了確定的作用，也沒必要有。然而逆因果出現後，物理學在這一問題上恐怕不得不回到那個古老的思想上了。

全息宇宙 北京 | 編輯 作者：George Musser 翻譯：物理學門徒