让我们先来看一个著名的“祖母悖论”。大意是说：如果我们通过时空隧道回到了过去，遇见了我们的祖母，而我们又不幸的害死了祖母，那么既然祖母在年轻的时候就死了，未来的我又从哪里来？既然没有了我，我又怎么会回到过去害死祖母？这样便产生了一个悖论。这个悖论是建立在爱因斯坦的广义相对论的基础上。广义相对论认为我们的宇宙是平行相通的，可以通过孔洞回到过去。正如所设想的一样，如果回到过去成立，就必然产生上述的悖论。在爱因斯坦的狭义相对论中，我们又被告知时间和空间是彼此联系的，由于光速恒定，所有运动，甚至时间本身都必须与之相对应，由此时间也是相对的。于是，人们为解释上述悖论，提出“平行宇宙”的概念，这就是霍金的“平行空间理论”。霍金解释，时间旅行者回到过去改变历史后，时间线便出现分杈，分杈的时间线展开的是另一段历史。然而，如果我们能够回到过去，就可能破坏因果规律。于是，祖母悖论也被这样解释：由于时间与空间相关，因此祖母被害，世界因历史的改变被一分为二，从而产生时空的分枝，那么在这个空间里的我就不存在了，但另一个空间的祖母仍然存在，也便还有我存在。

既然人类回到过去理论上成立，“时间机器”、“时间旅行”便成为科幻作品中被广泛采用的题材。“时间机器”最早出现在1895年威尔斯的小说《时间机器》里，那时的设想只是作者的幻想，直到狭义相对论与广义相对论相继问世，这一设想开始有了一定的物理学根据，类似题材的科幻电影也因此有了科学的依据。正因为有了科学为依托，在科学与幻想间才会有一个一个无比耐人寻味的故事。如科幻喜剧《回到未来》，主人翁马丁和布朗博乘坐时间机器在过去与未来间穿梭，并与那个时空的人产生交互行为，从而引起时空的分枝，创造出与原时空不同的结局。在这部影片里，导演就把世界因历史改变产生分枝从而导致的因果关系表现得淋漓尽致，也因此让这部系列影片成为经典。

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