宇宙中僅有一個電子的奇特理論

你能想像嗎？根據理論物理學家約翰・惠勒（John Wheeler）提出的一項理論，在與同行物理學家理查德・費曼（Richard Feynman）的一次對話中，他闡述了自己的想法：宇宙中其實只有一個電子。之所以看起來有很多電子，是因為它在時間中來回穿梭。

這聽起來雖然怪異，但它其實是對電子不可思議特性的一種回應。和其他基本粒子一樣，電子彼此之間難以區分。它們具有相同的負電荷、相同的質量和相同的自旋。把一個電子和另一個交換，你根本分辨不出來。

電子的反粒子——正電子——彼此之間同樣難以區分，它們在電荷、質量和自旋方面完全相同。奇怪的是，除了帶正電荷之外，它們和電子一模一樣。正是這些因素促使惠勒提出，電子和正電子實際上只是同一個粒子，當它在時間中向前運動時帶負電，向後運動時則帶正電。

費曼在1965年的諾貝爾獎演講中提到：「有一天，我在普林斯頓大學的研究院接到惠勒教授的電話，他說：『費曼，我知道為什麼所有電子都有相同的電荷和質量了。』『因為它們都是同一個電子！』然後他在電話裡解釋道：『假設我們平時考慮的時空中的世界線，不是隻沿著時間向前，而是一個巨大的線團。當我們用一個代表固定時間的平面去切割這個線團時，就會看到許多許多的世界線，這就代表著許多電子。但有一個問題，如果在某一區段這是一條普通的電子世界線，而在它折返並從未來返回的區段，我們會發現其固有時間——也就是固有四維速度——的符號是錯的，這就相當於改變了電荷的符號，因此，這部分路徑就會表現得像一個正電子。』」

如果真是這樣，那這個粒子可就古老得很了，它在時間中來回穿梭的次數簡直難以想像。雖然這是一種有趣的方式來解釋為什麼電子和正電子有共同的特性，但它極不可能是正確的。正如費曼所指出的，宇宙中正電子的數量遠遠不及電子，而且物質比反物質多。如果正電子和電子是同一個基本粒子在時間中前後運動，那麼它們的數量應該是相等的。

惠勒提出的解釋是：「嗯，也許那些缺失的正電子藏在質子裡或別的什麼地方。」但這個解釋很難令人信服。雖然這只是一個思想實驗，可能並不該被太當真，但這通電話對費曼產生了深遠的影響，他還寫了一篇論文，探討如何將正電子描述成在世界線的折返區段從未來回到過去的電子。

他補充道：「我並沒有像重視『正電子可以簡單地被視為在世界線折返區段從未來回到過去的電子』這一觀察結果那樣，認真看待『所有電子都是同一個』的想法。那個想法，我算是『偷來』了！」