A legtöbb tudós egyetért abban, hogy az időutazás lehetőségét közvetlenül azok az egyenletek diktálják, amelyek alapvetőek világunk fizikájában. De még az ilyen kaland lehetőségének gondolata is sok kérdést vet fel. Keressük meg a válaszokat anyagunkban.
És sok kérdés merül fel. Az utazó a multiverse egyik párhuzamos univerzumába utazik, vagy a saját magában marad? A vendég időben ugyanazokat a lehetőségeket fogja használni, mint az időkeretek "házigazdái"?
Kolumnistánk, Daria Zaremba fizikus beszél az időutazó útján felmerülő paradoxonokról. Korábbi, szótár formájában készített anyagát az ilyen utazások elméleti lehetőségeire fordítja, ebben az esetben az "akadályokat" veszik figyelembe.
I - Everett értelmezése
Everett értelmezése a kvantummechanika értelmezése, amely szerint multiverszben élünk - egy sok világban, ahol új párhuzamos univerzumok születnek állandóan ugyanazon törvényekkel, de különböző államokkal.
Everett értelmezése szerint minden alkalommal, amikor választást választ - például főz borscsát főzni, nem tészta levest, fehér ing helyett fekete inget visel - egy párhuzamos világegyetem jelenik meg a világban, amelyben az ellenkező döntést választotta, és fehér inget főzött.
Vagyis egy érme minden egyes dobása „megosztja” az univerzumot két világra, a megfelelő kimenetelekkel vagy más szavakkal: állapotokra. Ezek azonosak lesznek, de mindegyikben, eltérő kezdeti állapot (fejek / farok) miatt a történelem menete eltérő lesz.
Promóciós videó:
Everett sokvilágú értelmezése.
A sok világ világegyetemének ezt a modelljét a tudósok gyakran használják az időutazás paradoxonainak elkerülésére. Egyes elméleti fizikusok úgy gondolják, hogy a múltba való utazás nem más, mint egy ilyen párhuzamos világegyetembe való utazás, és egyáltalán nem az utazó saját ütemterve mentén történő utazás.
P - paradoxonok
Az időutazási paradoxon olyan helyzet, amikor az időgép létezése miatt egy rendszer olyan állapotban van, amely összeegyeztethetetlen a rendszer fejlődését szabályozó törvényekkel.
Annak ellenére, hogy a fizika és a matematika jól megalapozott törvényei sokféleképpen indokolják, a tudományos körökben az időutazáshoz való hozzáállás szkeptikus. A fő ok az ilyen utazásokból származó paradoxonok.
Itt meg kell jegyezni, hogy a paradoxonok kizárólag a múltba való utazásra jellemzők. Általánosságban elmondható, hogy egy paradoxon akkor fordul elő, amikor egy időgép használata sérti a fizikai és / vagy logikai törvényeket.
Képzelje el például, hogy van egy erőteljes lézersugárja, amelyet egy időgép portálra irányít. Amint kilép, beállítja a tükrök rendszerét úgy, hogy a kimenő fény visszaverődjön és visszatérjen az időgépbe.
Így a kimenetnél kétszer intenzitással (kétszer annyira erős) sugárnyalábot kapsz. Amikor egy ilyen sugarat visszapattannak és visszatérnek, egy olyan lézer fog kijönni a portálról, amely a kezdetinél négyszer nagyobb intenzitással rendelkezik.
Az ilyen manipulációk révén kiderül, hogy azonnal létrehozhat egy forrást a végtelen energia előállításához. A fizika alapvető törvényének megsértése nyilvánvaló.
Sok ilyen paradoxon létezik, de a leghíresebb és tárgyalt az úgynevezett „nagyapa paradoxona”. Elsősorban abban áll, hogy az utazó, megváltoztatva múltját, megsérti az okozati összefüggés elvét.
Képzelje el, hogy sokáig gyűlölet érzése volt a nagyapád iránt, akinek zsarnoka majdnem elérte Hitler szintjét. És itt egyedülálló lehetőséget kapnak: az időgép használatával térjen vissza a múltba, és öld meg ezt a szörnyű embert.
Képzelje el, hogy születésének pillanatában a rokonával érkezik. Mi történik ebben az esetben? A szüleitek nem születnek, és neked sem magad, ezért nem ölheted meg nagyapád születéskor. Így merül fel az okozati összefüggés paradoxona.
C - Szuperpozíció
A kvantum-szuperpozíció egy olyan jelenség a kvantummechanikában, amelyben az egyes részecskék egyidejűleg lehetnek alternatív (kölcsönösen egymást kizáró) állapotokban.
Például, egy elektron egyidejűleg foroghat jobbra és balra is; a kvantumbit ("qubit" egy információegység a kvantumszámítógépben) egyidejűleg lehet 0 és 1.
1991-ben, David Deutsch brit elméleti fizikus rájött, hogy a szuperpozíció kvantuma elvének a makrokoszmába történő átvitelével elkerülhető az időutazás paradoxona.
Szuperpozíció multiverse.
Először, a tudós rájött, hogy amikor egy utazó visszatér a múltba, valójában nem a saját ütemterve mentén mozog, hanem egy alternatív idővonalra, vagyis más szavakkal egy párhuzamos világegyetemre halad.
Képzelje el például, hogy az utcán sétáltál, és hirtelen észrevetted kedvenc színészét, aki békésen áll az út szélén. A pillanat váratlansága leüti a pályát, és úgy fagyolsz, mint egy bálvány.
Ebben az időben egy tekintélyes márkájú autó felhajt az út szélére, és ismeretlen irányba távolítja el az imádott színészt. Ha meg akarja változtatni ebben a helyzetben, akkor 20 perces időközönként visszalép, és ezúttal továbbra is bátorságot szerez, és úgy dönt, hogy beszél a csillaggal.
De a színész egészen másként viselkedik, mint emlékszik, ő viselkedett. Nem tudja megjósolni a cselekedeteit, a beszélgetés véletlenszerűen folytatódik, és valószínűleg nem akar bejutni a kocsiba, de úgy dönt, hogy ezt az estét ideges rajongójának adja.
Vagyis a memóriába már nem a múlt kerül, hanem a múltodra. A múltod az otthoni univerzumban maradt (sehol sem tűnt el, mert az energia és az információ megőrzésének törvénye a világon működik).
Ez az elmélet összhangban áll a kvantummechanika sokvilágú Hugh Everett általi értelmezésével, amely feltételezi, hogy létezik egy folyamatosan elágazó párhuzamos univerzumokkal rendelkező multiverse.
Másodszor, Deutsch szerint, amikor egy utazó a múltba megy, akkor szuperpozíciós helyzetben van, mivel egyidejűleg két párhuzamos univerzumba kerül az alternatív államokkal: az egyikben megöli nagyapját, és ennek megfelelően elveszíti a lehetőséget a születésre, és a másodikban sértetlenül marad.
Alternatív ütemtervek.
Ezen események mindegyikének valószínűsége:. Ebben az esetben az utazó csak abban az univerzumban marad tudatos, ahol nem hozott létre paradoxont.
U - Szűk lehetőségek
Szűk lehetőségek - az egyik elmélet szerint a múltban az utazók az egyetlen lehetőséggel élhetnek.
Van egy elmélet, hogy miközben a múltban utazik, az utazónak nem lesz teljes szabad akarata. Rendelkezésére állnak csak lehetőségek, például annak meghatározására, hogy a közeljövőben testének részei hogyan kerülnek az űrbe.
Tehát megkarcolhatja az orrát, sétálhat az utcán, vagy hullámozhat egy baráthoz. Szélesebb körű lehetőségeket azonban nem fog realizálni - például eladhat lakást, gyilkosságot követ el vagy szüleid esküvőjét lemondhatja.
Mit jelent? Ha a kezét egy barát üdvözletére szűkíti, ez egy szűk lehetőség megnyilvánulása, de ha az aukción a kezét egy Van Gogh-festményre tett ajánlatot tett, akkor máris széles lehetősége lesz.
Ugyanakkor a szűk és széles lehetőségekre történő felosztás attól függ, hogy végrehajtásukhoz szükség van-e külső körülmények „támogatására”, „külső világ” „válaszintézkedéseire”.
Ezt különösen a filozófia professzora, Kadri Wichwellin írja - az etika, a metafizika és a szabad akarat kutatója, valamint az elméleti fizikus Bradford Skow - a meggyilkolt nagyapja paradoxonjának megoldása kapcsán.
X - Hawking partija
A Hawking pártja a híres fizikus és kozmológus, Stephen Hawking kísérlete az időutazás lehetőségének vagy lehetetlenségének bizonyítására.
2009-ben Stephen Hawking lenyűgöző kísérletet végzett. Igazi pártot szervezett az időutazók számára! Minden hagyományosnak látszott: zene, léggömbök, snackek. Egy részlet kivételével: senki más, csak maga Hawking volt a partin.
És mindez azért, mert a fizikus meghívta magát a "ünneplés" után a partira. Stephen logikája szerint, ha valóban lehetséges az időutazás, akkor valaki, aki a jövőből érkezik, megtalálja ezt a meghívást, és visszatér a parti idején.
Hawking meghívója.
Más tudósok, például David Deutsch azonban arra a következtetésre jutottak, hogy ez soha nem fog megtörténni. Mert amikor más időpontokba utazik, az utazó valójában más univerzumokba utazik, amelyek különleges módon kapcsolódnak egymáshoz.
Azok, amelyekben az utazónak van időgépe, összekapcsolódnak, míg azok, amelyekben még nem hozta létre, elszigetelten maradnak.
A fizikus következtetéseit az "Az univerzum felépítése" című alapmunkában írta le. Ez azt jelenti, hogy ha a Deutsch-nak igaza van, akkor én és én soha nem leszünk olyan szerencsések, hogy látjuk a jövő turistáit, amíg felépítjük az időgépünket.
C - Az okozati összefüggések cenzúrás megsértése
Az ok-okozati összefüggés cenzúrája a különféle elméletek által feltételezett, az okozati összefüggések megsértésének tilalma a múltba való utazás során.
Az kvantumszámítógépek mestere, Seth Lloyd, az egyik olyan elmélet szerzője, amely a múltba utazás során „megvédi” az okozati összefüggés elvét.
Lloyd elmélete szerint, ha egy utazó visszatér az időben, akkor az általa tervezett egyes tevékenységeket (például a nagyapja meggyilkolását vagy önmagának másolatát) ő nem fogja elvégezni akaratától független okokból.
Ebben az esetben a posztválasztás vagy az azt követő választás elve, amely a kvantummechanikában működik, a fizika „működési alapelvévé” vált.
Lényege abban rejlik, hogy a kvantum világban az elemi részecskék képesek azonnal kiválasztani a „helyes” megoldást számos lehetséges közül (ez egyébként a kvantum számítógépek „sikerének titka”).
Íme egy példa, amelyet Seth Lloyd és csapata kísérletileg mutatott be. A kutatók fotont teleportáltak (a kvantum világban a teleportálás jelenségét teljes lendülettel használják).
Ráadásul a tudós szerint a foton újramaterializációja (megjelenése) időben megtörténik, mint a dematerializációja (eltűnése). Más szavakkal: a újratermelés a múltban zajlik.
Így kapunk egy időintervallumot, amikor a foton mindkét példánya együtt létezik. Ez ésszerűen tekinthető a foton időutazásának szimulációjának.
Most paradoxont provokálunk - a foton mindkét példányát összehúzzuk. Mi fog történni? Abszolút semmi. Amint Seth rámutatott a The New Mexican interjúban, függetlenül attól, hogy hányszor közelíti egymáshoz a fotonokat, az egyik pillanatban mindig hiányzik, és a hirtelen kvantumingadozások miatt változtatni kell az irányt.
Ennek oka az, hogy a másolatával való ütközés paradoxont fog eredményezni, és egy ilyen döntés "helytelen" egy foton számára.
A tudós szerint ez egy utazó múltbeli cselekedeteivel is megtörténhet: az ok-okozati összefüggések lánca biztosan el fog szakadni valahol, és a nagyapja megtévesztő terve nem fejeződik be. Valószínűleg ugyanazok a kvantumingadozások miatt a golyó hiányzik.
A tudósok régóta megjegyezték, hogy az univerzum kvantum-számítógép elvén működik, és maga "kiszámítja" állapotát kvantumszinten. Talán ugyanazon elv szerint képes lesz „beavatkozni” az utas múltbeli cselekedeteibe, hogy elkerüljék a paradoxonokat.
Az okság megsértésének paradoxonját, az orosz elméleti fizikus, Igor Novikov hasonló módon oldotta meg. Alapjául a Polchinsky paradoxont választotta - a nagyapja paradoxonjának egy másik megfogalmazását.
Az ok-okozati összefüggések megsértésének paradoxonja Polchinsky paradoxonjának példáján.
Ebben a paradoxonban a golyó gördül és eléri az időgép portálját, néhány másodpercre szállítja a múltba, és eltalálja a másolatát, így már nem esik az időgépbe.
Novikov döntése szerint a labda mindig olyan szögben gördül ki az időgépből, hogy határozottan egy másolatot küld a portál irányába.
Novikov így fogalmazta meg az önkonzisztencia elvét, amely kimondja: amikor a múltba költözik, akkor az akció valószínűsége egy olyan esemény megváltoztatására, amely megváltoztatja az utazóval már megtörtént eseményt, nulla.
Ugyanakkor valószínűleg nem tudunk részletesebben beszélni a "kronológia védelmének" megoldásáról, amikor a múltba utazunk, amíg nem sokkal jobban megértjük a gravitáció és a kvantummechanika kapcsolatának természetét.
Daria Zaremba