Ви коли-небудь робили помилку, яку хотіли б виправити? Подорож у часі - гарна тема для фантастики, але фізики ставляться до неї, м'яко кажучи, скептично.
Час Науки уже піднімала цю тему, але ось питання: чи дозволяють закони нашого всесвіту подорожувати в часі?
Наше сучасне розуміння часу і причинності виходить із загальної теорії відносності. Теорія Альберта Ейнштейна об'єднує простір і час в єдине ціле - "просторовий час" - і дає напрочуд складне пояснення того, як вони працюють. Теорія існує вже понад 100 років і була експериментально перевірена з надзвичайно високою точністю.
Водночас загальна теорія відносності завжди була інструментом доказів реальності подорожей у часі. Виявилося, можна записати відповідні рівняння - математично, звісно - і узгодити їх із вимогами причинності.
Але фізика - це не математика. Рівняння безглузді, якщо вони не відповідають чомусь у реальності.
Аргументи проти подорожей у часі
Є два основних питання, які змушують нас думати, що запропоновані математичні рівняння фізично нереальні.
Перше питання - практичне: для створення машини часу, мабуть, потрібна екзотична матерія, тобто матерія з негативною енергією.
Уся матерія, яку ми бачимо в повсякденному житті, має позитивну енергію, а нам потрібно щось, що не "видавлюється" з простору. Щоправда, з квантової механіки ми знаємо, що така матерія теоретично може бути створена, у занадто малих кількостях і на занадто короткий час.
Однак немає жодних доказів того, що неможливо створити екзотичну матерію в достатніх кількостях. Ба більше, немає гарантій і того, що буде відкрито інші рівняння, які дають змогу подорожувати в часі без використання екзотичної матерії. Таким чином, ми маємо справу з математичним (в силу наших знань) обмеженням технології або розуміння квантової механіки.
Інша основна проблема менш практична, але більш значуща: кабінетне спостереження, яке стверджує, що подорож у часі суперечить елементарній логіці, у вигляді парадоксів. Нині запропоновано кілька типів таких парадоксів, найвідоміші з них - парадокси узгодженості.
Наприклад, розглянемо сценарій, у якому я входжу у свою машину часу, використовую її, щоб повернутися в минуле на п'ять хвилин, і знищую машину, щойно потрапляю в минуле. Тепер, коли я знищив машину часу, я не зможу скористатися нею п'ять хвилин потому.
Але якщо я не можу використовувати машину часу, то я не можу повернутися в минуле і знищити її. Отже, вона не знищена, тому я можу повернутися в минуле і знищити її.
Іншими словами, машина часу знищена тоді і тільки тоді, коли вона не знищена. Оскільки вона не може бути одночасно і знищена, і не знищена, розглянутий сценарій непослідовний і парадоксальний.
Усунення парадоксів
Але у фізиці парадокс - це не подія, яка відбувається насправді, а теоретична концепція, що вказує на невідповідність у самій теорії. Інакше кажучи, парадокси послідовності не просто мають на увазі, що подорож у часі - небезпечне заняття, вони стверджують, що вона просто неможлива.
Тому фізик-теоретик Стівен Гокінг сформулював гіпотезу про захист хронології, яка говорить, що подорожі в часі мають бути неможливими. Але ця гіпотеза досі залишається недоведеною.
Одна зі спроб розв'язати парадокси подорожей у часі - гіпотеза самоузгодженості фізика-теоретика Ігоря Новікова, яка говорить, що можна подорожувати в минуле, але не можна його змінити.
Згідно з Новіковим, якби я спробував знищити свою машину часу в минулому, то це неможливо зробити. Закони фізики якимось чином змовилися і зберігають послідовність.
Множинні історії
Але який сенс повертатися в минуле, якщо ви не можете змінити минуле? А якщо існують парадокси подорожей у часі, які не може вирішити гіпотеза Новікова?
Якщо це так, то ми повертаємося у вихідну точку, оскільки якщо навіть один парадокс не може бути усунутий, подорож у часі залишається логічно неможливою.
Фізик Барак Шошані та його команда показали, що можливість існування кількох історій (тобто паралельних часових ліній) може розв'язати парадокси, які не розв'язує гіпотеза Новікова.
Ідея проста. Коли я виходжу з машини часу, я потрапляю в іншу часову лінію. У цій лінії я можу робити все, що захочу, включно зі знищенням машини часу, не змінюючи нічого у вихідній лінії, з якої я прийшов.
Оскільки я не можу знищити машину часу у вихідній часовій лінії, яку я використовував для подорожі в минуле, парадокса не існує. До слова, така ймовірність була вказана в трилогії "Назад у майбутнє", але зрозуміло, через сюжетну лінію, не витримана.
Тобто подорожі в часі можливі, але тільки якщо всесвіт Стівена Гокінга дає змогу на існування кількох трансчасових історій.
Квантова механіка також має на увазі певну ймовірність, принаймні, якщо ви дотримуєтеся інтерпретації Еверетта про "багато світів", де одна історія "розщеплюється" по одній для кожного можливого результату виміру - наприклад, живий чи мертвий кіт Шредінгера, або чи прибув я в минуле.
Але це все - припущення. Питання "лише" в повній сумісності із загальною теорією відносності. Якщо теорію "мандрівників" буде знайдено, то вона має довести, що знаходження в минулому або в майбутньому виключає парадокси послідовності.
Джерело: The Conversation
