Kelionės laiku yra įmanomos

Ar kada nors padarėte klaidą, kurią norėtumėte ištaisyti? Praeities klaidų taisymas yra viena iš priežasčių, kodėl kelionės laiku mums atrodo tokios žavios. Kaip dažnai vaizduojama mokslinėje fantastikoje, su laiko mašina niekas nebėra amžina - visada galima grįžti atgal ir viską pakeisti. Tačiau ar mūsų visatoje tikrai įmanoma keliauti laiku, ar tai tik mokslinė fantastika? Šiuolaikinis laiko ir priežastingumo supratimas atsirado remiantis bendrąja reliatyvumo teorija. Fiziko teoretiko Alberto Einšteino teorija sujungia erdvę ir laiką į vieną visumą - "erdvėlaikį" - ir pateikia nepaprastai sudėtingą jų veikimo paaiškinimą, kuriam neprilygsta jokia kita sukurta teorija, rašo phys.org.

Ši teorija gyvuoja jau daugiau nei 100 metų ir eksperimentiškai įrodyta, kad ji yra labai tiksli, todėl fizikai yra visiškai įsitikinę, kad ji tiksliai apibūdina mūsų visatos priežastinę struktūrą. Jau kelis dešimtmečius fizikai, remdamiesi bendrąja reliatyvumo teorija, bando išsiaiškinti, ar įmanoma keliauti laiku. Pasirodo, galima sudaryti lygtis, kurios aprašo keliones laiku, ir jos visiškai atitinka reliatyvumo teoriją. Tačiau fizika nėra matematika, o lygtys yra beprasmės, jei jos neatitinka nieko tikrovėje.

Argumentai prieš keliones laiku

Yra dvi pagrindinės problemos, dėl kurių manome, kad šios lygtys gali būti nerealios. Pirmoji problema yra praktinė: atrodo, kad laiko mašinai sukurti reikia egzotinės materijos, t. y. materijos, turinčios neigiamą energiją. Visa materija, kurią matome kasdieniame gyvenime, turi teigiamą energiją - materijos, turinčios neigiamą energiją, tiesiog neįmanoma rasti. Iš kvantinės mechanikos žinome, kad teoriškai tokią materiją galima sukurti, tačiau per mažais kiekiais ir per trumpą laiką.

Tačiau nėra jokių įrodymų, kad egzotinės medžiagos negalima sukurti pakankamais kiekiais. Be to, gali būti atrastos ir kitos lygtys, leidžiančios keliauti laiku nenaudojant egzotinės materijos. Todėl ši problema gali būti tiesiog mūsų dabartinės technologijos ar kvantinės mechanikos supratimo apribojimas. Kita pagrindinė problema yra mažiau praktinė, bet svarbesnė: tai pastebėjimas, kad kelionė laiku, atrodo, prieštarauja logikai, t. y. atsiranda kelionių laiku paradoksai. Tokių paradoksų yra keletas rūšių, tačiau daugiausia problemų kelia nenuoseklumo paradoksai.

Mokslinėje fantastikoje populiarūs nuoseklumo paradoksai atsiranda tada, kai įvyksta tam tikras įvykis, dėl kurio praeitis pasikeičia, tačiau pats pokytis užkerta kelią įvykiui. Pavyzdžiui, apsvarstykite scenarijų, kai įeinu į savo laiko mašiną, naudojuosi ja, kad grįžčiau penkias minutes atgal laiku, ir sunaikinu mašiną, kai tik atsiduriu praeityje. Dabar, kai sugrioviau laiko mašiną, negalėčiau ja pasinaudoti per penkias minutes. Bet jei negaliu naudotis laiko mašina, negaliu grįžti į praeitį ir ją sunaikinti. Todėl jis nėra sunaikintas, todėl galiu grįžti į praeitį ir jį sunaikinti. Kitaip tariant, laiko mašina sunaikinama tada ir tik tada, kai ji nėra sunaikinta. Kadangi ji negali būti ir sunaikinta, ir nesunaikinta tuo pačiu metu, toks scenarijus yra nepagrįstas ir paradoksalus.

Paradoksų šalinimas

Mokslinėje fantastikoje paplitusi klaidinga nuomonė, kad paradoksus galima "sukurti". Keliautojai laiku paprastai įspėjami nedaryti didelių pakeitimų praeityje ir vengti susitikimų su praeities žmonėmis būtent dėl šios priežasties. Tokių pavyzdžių galima rasti daugelyje filmų apie keliones laiku, pavyzdžiui, trilogijoje "Atgal į ateitį". Tačiau fizikoje paradoksas nėra įvykis, kuris iš tikrųjų gali nutikti - tai grynai teorinė sąvoka, rodanti pačios teorijos nesėkmę. Kitaip tariant, nenuoseklumo paradoksai reiškia ne tik tai, kad kelionės laiku yra pavojingos, bet ir tai, kad jos tiesiog neįmanomos.

Tai buvo vienas iš motyvų, paskatinusių fiziką teoretiką Stepheną Hawkingą suformuluoti chronologijos gynybos hipotezę, kurioje teigiama, kad kelionės laiku yra neįmanomos. Tačiau ši hipotezė kol kas neįrodyta. Be to, visata būtų daug įdomesnė, jei, užuot atsisakę kelionių laiku dėl paradoksų, galėtume tiesiog panaikinti pačius paradoksus. Vienas iš bandymų išspręsti kelionių laiku paradoksus yra fiziko teoretiko Igorio Dmitrijevičiaus Novikovo hipotezė apie savikonsistenciją, kuri iš esmės teigia, kad galima keliauti į praeitį, bet negalima jos pakeisti. Pasak Novikovo, jei bandyčiau sunaikinti savo laiko mašiną penkiomis minutėmis anksčiau, man tai būtų neįmanoma. Fizikos dėsniai kažkaip susitars, kad išlaikytų nuoseklumą.

Susipažinimas su keliomis istorijomis

Tačiau kokia prasmė grįžti į praeitį, jei negali pakeisti praeities? Neseniai su savo studentais Jacobu Hauseriu ir Jared'u Vaughanu atlikome darbą, iš kurio matyti, kad yra kelionių laiku paradoksų, kurių Novikovo hipotezė negali išspręsti. Taip grįžtame į pradinį tašką, nes jei bent vienas paradoksas negali būti išspręstas, kelionės laiku logiškai lieka neįmanomos. Taigi, ar tai paskutinė vinis į kelionių laiku karstą? Ne visai. Parodėme, kad atsižvelgdami į daugialypę istoriją (arba, paprastai tariant, lygiagrečias laiko linijas) galime išspręsti paradoksus, kurių Novikovo hipotezė negali išspręsti. Tiesą sakant, ji gali išspręsti bet kokį paradoksą, kurį jai pateiksite.

Idėja labai paprasta. Kai išlipu iš laiko mašinos, patenku į kitą laiko liniją. Šioje laiko juostoje galiu daryti viską, ką noriu, įskaitant laiko mašinos sunaikinimą, nieko nekeisdamas pirminėje laiko juostoje, iš kurios atėjau. Kadangi aš negaliu sunaikinti laiko mašinos originalioje laiko linijoje, kurią iš tikrųjų naudojau keliaudamas atgal laiku, paradokso nėra. Pastaruosius trejus metus dirbau su kelionių laiku paradoksais ir vis labiau įsitikinau, kad kelionės laiku yra įmanomos, bet tik tuo atveju, jei mūsų visatoje gali egzistuoti kelios istorijos. Ar galėtų?

Kvantinė mechanika neabejotinai tai numato, bent jau jei sutinkate su Everetto "kelių pasaulių" interpretacija, kai viena istorija gali "suskilti" į kelias istorijas, po vieną kiekvienam galimam dimensijos rezultatui, pvz., ar Schrödingerio katė yra gyva, ar negyva. , ar atvykau anksčiau. Tačiau tai tik prielaidos. Šiuo metu su savo studentais ieškau konkrečios keliavimo laiku su keliomis istorijomis teorijos, kuri būtų visiškai suderinama su bendrąja reliatyvumo teorija.

Žinoma, net jei ir pavyks rasti tokią teoriją, to nepakaks įrodyti, kad kelionės laiku yra įmanomos, tačiau tai bent jau reikš, kad kelionės laiku nėra atmestinos dėl nenuoseklumo paradoksų. Kelionės laiku ir lygiagrečios laiko linijos beveik visada neatsiejamos nuo mokslinės fantastikos, tačiau dabar turime įrodymų, kad jos neatsiejamos ir nuo realaus mokslo. Bendroji reliatyvumo teorija ir kvantinė mechanika teigia, kad kelionės laiku gali būti įmanomos, bet jei taip, tuomet turi būti įmanomos ir daugialypės istorijos.

P komentaras: tiesa slypi kažkur anapus, todėl tiesos ieškokite duonos trupiniais...