Подорожі в часі можливі! (принаймні, математично)

20

Про часові парадокси та спосіб їх вирішення

Підніміть руку, якщо ви хоч раз замислювалися про сенс життя . Люди задавалися цим питанням протягом тисячоліть. Можливо, з того самого моменту, як поглянули на зоряний небосхил і відчули зв’язок з чимось більшим, ніж проста людина. Питання долі служило темою філософських дебатів протягом всієї історії людства.

Легенди про героїчних чемпіонів, які здолали підступне зло, розповіді про споріднені душі або одну справжню любов так чи інакше прослизають майже у всіх світових культурах. Але все ж завжди знаходилися ті, хто намагався боротися з подібними ідеями. Віра в визначену долю означає, що вільної волі просто не існує. А раз її немає, то навіщо взагалі щось робити? ця дискусія також відноситься і до теми подорожей у часі. А зокрема, до парадоксів, які з ними пов’язані.

Проблеми з подорожами в часі

Lucas santos / unsplash

Незважаючи на всю велику кількість серіалів, фільмів і художньої літератури, присвячених подорожам по часовому простору, більшість погоджуються з тим, що вони все-таки неможливі — з фізичних або філософських причин.

Найпоширеніше заперечення скептиків обертається навколо невідповідностей, подібних «парадоксу вбитого дідуся». Згідно з ним, якщо б ви пішли в минуле, щоб убити свого молодого дідуся, це означало б, що ви б ніколи не народилися. Однак якщо ви не народилися, то як ви змогли здійснити подорож у часі, щоб убити свого діда? розумієте, в чому проблема?

Таким чином, подорож у часі неможлива. Є й інші парадокси. Один з них досить простий: якби подорожі в часі були можливі, чому нас ніколи не відвідували гості з майбутнього?

Ці питання ставили в глухий кут вчених, філософів і навіть письменників-фантастів протягом десятиліть, але це не заважало їм шукати відповіді. Зрештою, ми не можемо сподіватися на тимчасові переміщення, поки не зрозуміємо, як взагалі працює час. Що це? щось на зразок космосу? вимірювання, в якому ми можемо вільно переміщатися? або щось зовсім інше?

Цим питанням особливо зацікавилися фізики, які сформулювали різні варіанти обходу перешкод. Сам стівен хокінг запропонував концепцію під назвою “гіпотеза про захищеність хронології”, в основі якої лежить ідея декількох часових рамок. За словами вченого, замість того щоб просто відправитися в минуле і вбити свого діда, ви створите нову тимчасову шкалу. В одній з них дід буде мертвий, а в іншій (оригінальній) — живий, і обидві часові рамки триватимуть до нескінченності.

Існує безліч гіпотез про те, як можуть працювати подорожі в часі, і деякі з них заслуговують більшої довіри. Але нещодавно було виявлено щось нове — те, що перевертає розмову про подорожі в часі з ніг на голову.

Математично вірне рішення

Getty

Студент-відмінник четвертого курсу бакалаврату квінслендського університету, здається, придумав нову відповідь на вічне питання під наглядом свого наукового керівника — фізика фабіо кости. Одного разу жермен тобар не на жарт зацікавився парадоксом між законами класичної механіки і загальною теорією відносності ейнштейна.

Класична динаміка дозволяє передбачати, де може знаходитися об’єкт в будь-який момент часу, якщо ми знаємо його траєкторію і швидкість руху. Наприклад, дає можливість описувати шлях місяця або запускати ракети так, щоб вони приземлялися в певних точках на марсі. Навіть ловля м’яча в польоті відповідає законам класичної динаміки.

А альберт ейнштейн встановив, що великі об’єкти спотворюють простір-час. Чим більше об’єкт-тим сильніше він деформує простір навколо себе, створюючи величезне тяжіння, яке ми сприймаємо як гравітацію. Ця теорія допускає можливість подорожей в часі і існування тимчасових петель, де подія може відбуватися як в минулому, так і в майбутньому самого себе.

Ці дві концепції суперечать один одному, і студент тобар хотів з’ясувати, як узгодити теорії, щоб вони мали сенс. Саме це він і зробив, принаймні, математичним способом.

«математика все підтвердила, — зазначив науковий керівник тобара, доктор коста, — ».

Що вони з’ясували

Wikimedia commons

Жермен тобар припустив, що час змінюється і виправляється самостійно. Звучить дивно? значить, розберемося , як це працює, за допомогою витягу з дослідження тобара.

” припустимо, ви пішли в минуле, щоб не дати нульовому пацієнту з covid-19 заразитися вірусом. Однак якщо ви уникнете зараження, це позбавить вас мотивації повернутися в минуле і зупинити пандемію.

Це парадокс — невідповідність, яка часто змушує людей думати, що подорожі в часі не можуть відбуватися в нашому всесвіті. Ви можете спробувати запобігти зараженню нульового пацієнта. Проте, вчинивши таким чином, ви могли б самі заразитися вірусом і стати нульовим пацієнтом. Ним міг стати і хтось інший. Що б ви не робили, що обертаються навколо вас важливі події перенастроювалися б автоматично.

Це означало б, що — незалежно від ваших дій — пандемія сталася б, що послужило б мотивацією для вашої молодої версії повернутися в минуле і її зупинити. Як би ви не намагалися створити парадокс, події завжди будуть перенастроюватися, щоб уникнути будь-яких протиріч. Ряд виявлених нами математичних процесів показує, що подорожі в часі з вільною волею логічно можливі в нашому всесвіті без будь-яких парадоксів».

Іншими словами, згідно з розрахунками тобара, час самовідновлюється. Вчені завжди припускали, що це надзвичайно чутлива, складна і динамічна система, в якій невеликі фактори — наприклад, дрібні зміни в минулому — будуть сильно впливати на результат еволюційної системи в цілому. Однак тобар стверджує, що час або сама природа не така тендітна, як ми думали.

А як щодо ефекту метелика?

Sciencespies.com

Ми вже говорили про ефект метелика, аналогічному поняттю причинно-наслідкового зв’язку. Якщо тобар правий, що це означає для одного з найбільш основних правил, які ми знаємо? адже ми вчимо дітей тому, що їх дії мають наслідки. Але якщо час підлаштовується автоматично, то чи будуть наші дії мати наслідки?

Дослідники з лос-аламоської національної лабораторії опублікували власну роботу-відкриття в липні 2020 року-всього за пару місяців до публікації статті тобара. Для моделювання подорожі в часі команда вчених використовувала квантовий комп’ютер: вона продемонструвала, що в квантовій сфері немає «ефекту метелика».

ось що сказано в статті:

“згідно з дослідженнями, інформація-кубіти, або квантові біти – “подорожує в часі” в змодельоване минуле. Потім один з кубітів пошкоджується, ніби, образно висловлюючись, хтось наступив на крила метелика. Дивно, але, коли всі кубіти повертаються в” сьогодення”, вони здаються цілими і неушкодженими — як якщо б реальність зцілилася самостійно”.

Таким чином, у квантовому масштабі ефект метелика недійсний. А тобар математично довів, що те ж саме вірно і для людей, які повернуться в минуле. В обох випадках ні час, ні результат будь-яких змін істотно не змінили б сьогодення або майбутнє.

Sp-photo / shutterstock

Якщо подорожі в часі можливі, а жермен тобар і дослідники з лос-аламоса праві, то більшість наших припущень про тимчасові подорожі помилкові.

Якщо ми не можемо змінити своє минуле, що це говорить про наше майбутнє?

Можливо, в концепції долі є щось більше, ніж нам здається. Бути може, у всього і кожного є певна мета? може, є причина, по якій ми живемо тут і зараз? що все, що ми робимо, і все, що відбувається навколо нас, має відбуватися? і час хоче, щоб це сталося?

Або, можливо, час найбільш податливо, коли воно розгортається і як би застигає в міру розвитку подій. Може бути, саме тому ми не можемо його змінити. Можливо, це пояснює, чому у великому масштабі ми відчуваємо причинно-наслідкові зв’язки, тому що майбутнє (принаймні для нас) ще не настало і все ще розвивається. Таким чином, свобода волі дійсно існує. Мабуть, лише час покаже. Ось такий ось каламбур-ми не втрималися!