Le paradoxe du grand-père ou paradoxe temporel est une expérience de la pensée dont le but est de rendre compte du caractère problématique ou improbable du voyage dans le temps retrograde : un être humain retourne dans le passé et tue son grand-père avant même que ce dernier ait eu des enfants.
Le voyageur temporel n'a donc jamais pu venir au monde. Mais, dans ce cas, comment a-t-il pu effectuer son voyage et tuer son grand-père ? Cette question a stimulé l'imagination d'auteurs de science-fiction et de philosophes tentant d'apporter une réponse plausible à l'un des grands mystères modernes, à la limite de l'entendement humain.
Qu'advient-il donc du chrononaute ? Il peut être confronté, à son retour, à une nouvelle réalité dans laquelle il n'existe pas, être aspiré dans le néant ou encore ne pas réussir à perpétrer son acte (le fait que le chrononaute existe au moment où il s'apprête à tuer son grand-père, prouve que son grand-père va survivre à cette tentative de meurtre, puisque autrement le voyageur temporel n'aurait lui-même jamais existé et ne serait pas là pour s'apprêter à tuer son grand-père ; le passé mène invariablement au présent). Les possibilités sont nombreuses et rien n'empêche d'en imaginer d'autres.
Ce paradoxe semble apparaître pour la première fois sous cette forme exacte dans un ouvrage de René Barjavel, Le Voyageur imprudent, en 1944. Mais des paradoxes au moins aussi redoutables avaient déjà été soulevés quelques années auparavant par Robert Heinlein, en particulier dans By His Bootstraps (1941).
Barjavel laisse le lecteur en suspens dans cette twilight zone avant la lettre sur laquelle il termine son livre. L'apparition de la théorie d'Hugh Everett en 1957 apporta — en tout cas si on l'admettait — une résolution élégante du paradoxe. Des auteurs de science-fiction comme Roger Zelazny dans son cycle des princes d'ambre mais aussi Keith Laumer, Alfred Bester, Damon Knight, Fredric Brown, Clifford D. Simak et beaucoup d'autres mirent cette idée à profit, ainsi que la série de science-fiction Code Quantum. Ces idées ont davantage servi la littérature de science-fiction que la physique, mais on pourra cependant se reporter à l'expérience de Marlan Scully. Également, ce thème est largement développé dans la série de BD Universal War One de Denis Bajram.
Le paradoxe du « grand-père » ou paradoxe de Barjavel soutient l'hypothèse dans laquelle nous tuerions notre grand-père. Cependant, nous pourrions retourner dans le passé et nous tuer nous-mêmes. Ainsi il ne s'agirait plus d'un « suicide », mais plutôt du meurtre d'une autre personne à savoir soi-même. Les paradoxes temporels montrent ainsi la limite du vocabulaire des langues actuelles.
Il existe plusieurs solutions pour tenter de résoudre le paradoxe du grand-père, dont notamment celle passant par la théorie des mondes possibles:
Donc, si la thèse des univers parallèles est prise en compte et qu'une ramification ou bifurcation de l'espace-temps est entraînée, dans l'univers parallèle « original » le futur se déroulerait comme on le connaît ; mais dans un autre futur, nous n'existerions pas.
Cela pose toutefois un autre problème à résoudre: comment t¹ peut appartenir à deux mondes différents, deux chaînes de causalité distinctes et contradictoires, l'une dans laquelle mon grand-père vit et dans laquelle je naît, pour ensuite revenir dans le passé et tuer mon grand-père, et l'autre dans laquelle mon grand-père meurt et dans laquelle je ne reviens pas dans le passé puisque je ne suis jamais né? Pour expliquer ce paradoxe, la théorie des mondes possibles doit donc ici admettre l'interaction entre au moins deux mondes.