萬眾矚目的《復仇者聯盟4：終局之戰》（Avengers: Endgame）日前終於首映了，接下來我們想聊聊這部電影的科學基礎。其實根據壹系列預告片，我們已經不難猜出，這部新片，是壹部量子力學版的《復仇者聯盟》。
時間旅行
此前，《復仇者聯盟4：終局之戰》的預告片和全球Marvel粉絲們已經告訴我們：時間旅行將是把那些變成灰的角色帶回來的關鍵所在。事實上，人類確實從未打消過制造時光機的念頭——要討論這個話題，我們必須先把愛因斯坦老爺子請出來。
根據愛因斯坦的理論，運動著的時鐘要比靜止的時鐘走的慢。如果速度接近光速，時間更是會幾乎停滯不前。假設太空人以接近光速運動了壹年，那麽當他回到地球的時候，已經是幾千萬年過去了。在這種時間膨脹現象中，人們前往了未來，但是，又如何回到過去呢？
愛因斯坦在1915年發表廣義相對論，在時間流易、空間幾何、光的傳播等問題上對後世有重大啟發。
蟲洞是物理學家提出的壹種理論方法。 1930年代，愛因斯坦和學生羅森在研究引力場方程時，假設黑洞與白洞透過蟲洞連接，認為透過蟲洞可以做暫時的空間轉移、進行時間旅行。簡單地說，蟲洞就是連接宇宙遙遠區域間的時空細管，通過蟲洞，人們可以瞬間從宇宙的壹個地方移動到另壹個地方，就像是妳玩賽車遊戲抄近路壹樣。
那麽，到哪裏去找蟲洞呢？在比分子甚至原子都要更小的尺度——量子泡沫的普朗克尺度（Planck length）裏，時空不再是平滑的，許多不同的形狀會像泡沫壹樣起伏，在這種量子漲落形成的小通道中，就是蟲洞的所在。如果擁有足夠先進的技術，理論上是有希望在太空中建造巨型蟲洞的。
在愛因斯坦提出廣義相對論逾百年後，科學界終於首次「拍攝」到黑洞的「照片」。
另壹種時間旅行的假設是快子電話，快子是壹種由相對論衍生出的假想粒子，總是以超過光速的速度在運動——是不是聯想到了電影中的「皮姆粒子」？而快子電話則是基於此的壹種假設情況，也就是從壹個位置發送訊號並在另壹位置接收時，當訊號傳播速度比光快，那麽所有的參考系都會認為接收先於發送。
簡單理解，就是這個訊號回溯了時間，回到了過去。
皮姆博士曾經進入「量子領域」成功找回妻子。 （劇照）
總之，時間穿越這事如果要較真講科學明顯太過復雜，所以對超級英雄來說，最簡單的方式，還是——時間寶石。
平行時空
問題仍未結束。即使時空穿越成功，但「時間悖論」怎麽辦？如果壹個人穿越回到過去，把自己的祖父殺死了，那麽他的父親就將不存在，當然也不會有後來的結婚然後生下他本人的後續了。
那麽問題來了，既然妳不存在，那麽是誰殺了妳的祖父，而妳又殺了誰呢？因為妳的存在表明，妳的祖父沒有死，死了就不可能生下妳爸爸，再讓妳爸爸生下妳了。
戰爭機器於《復仇者聯盟4》提出回到過去殺死尚是嬰兒的魁隆拯救地球。 （劇照）
所以妳將永遠不可能親手殺了妳祖父，畢竟在妳動手之前妳自己會先消失——這就是著名的祖父悖論。
將這個悖論應用到《復仇者聯盟4：終局之戰》中就是，如果整裝待發的美國隊長壹行人回到過去，在魁隆（Thanos）打響指之前就把魁隆整死了，那麽他們這壹行人還會通過時空穿越回來揍魁隆嗎？如果不回來揍魁隆的戲怎麽演下去？
祖父悖論在時間回溯穿越領域投下了壹枚重磅炸彈，似乎沒有很好的辦法來打破這個悖論。不過20世紀60年代的時候，由艾弗雷特（Hugh Everett）依據量子力學提出的多世界詮釋，為時間旅行提供了其中壹種具有可能性的解答。
《復仇者聯盟3：無限之戰》中生還的超級英雄們都幾乎有份穿越時空，包括火箭浣熊。 （劇照）
艾弗雷特的多世界詮釋理論屬於平行時空4個級別中的第3級，以量子理論作為依托，提出了平行時空其中壹種可能，同時也在壹定程度上解答了著名的量子思維實驗「薛丁格的貓」。
首先我們先以多世界詮釋理論來理解壹下「薛丁格的貓」，這對理解多世界詮釋中的平行時空理論有很大幫助。
所謂薛丁格的貓，是壹只理論物理學家薛丁格（Erwin Schrdinger）假想出來的貓。在他的假定中這只貓被放在壹個密閉的空間中，裏面有足夠的食物和水，沒有意外的情況下，這只貓可以在裏面活到天荒地老。
所謂薛丁格的貓，是壹只薛丁格假想出來的貓。
但薛丁格偏要意外，他給這個密室設計了壹個很復雜的機關，利用了原子核衰變和放射性毒藥等等高科技。簡單來說就是，他給這只貓的食物投毒了，但投毒的機關是隨機的，可能這只貓吃的食物是被加了毒藥的，也可能是沒加毒藥的。
以常識看來，這只貓只能有2種結局，要麽吃了毒藥死了，要麽沒吃毒藥活著。但由於投毒機關是隨機且隨時的，所以在不打開這個密閉空間的前提下，我們無法得知，這只貓現在究竟是死了還是活著。
由於只有在打開密閉空間親眼所見的那壹瞬間我們才能確定貓的狀態，所以在確認之前，這只貓處於壹種，即沒死也沒活，即死了又活著的壹種疊加假定狀態。
那麽它究竟死沒死啊？鏟屎官何苦難為小貓咪，小貓咪又何苦為難物理不好的鏟屎官。
