Пътуването във времето е една от най-интригуващите концепции за фантазия. Но тя повдига много въпроси - както за физиците, така и за философите - и може също да доведе до различни парадокси. „Парадоксът на убития дядо“е един от тях.
Концепцията за пътуване във времето се използва с пълна сила в литературата и киното, независимо от жанра. Често в центъра на всички подобни истории са промените, направени от пътешественика към събитията от миналото, които водят до истински бедствия в бъдещето. Струва си да си спомним поне историята на Рей Бредбъри „И гръм се разлюля“.
Тази дилема, известна още като парадокс на убития дядо, представлява основното възражение на физиците и философите за пътуване във времето: възможно нарушение на причинно-следствената връзка. И докато пътуването във времето все още се спекулира, вероятните резултати от нарушаването на причинно-следствената връзка и как природата може да ги предотврати са горещо обсъдени сред учени като Стивън Хокинг и Кип Торн.
Какъв е парадоксът на „убития дядо“
Парадоксът на убития дядо представя хипотетична ситуация, при която пътник във времето пътува назад във времето и прави нещо, което го кара да не съществува никога (обикновено се счита случайната смърт на дядото на пътешественика) или събитие, което прави пътуването му невъзможно … Парадоксът се дължи на факта, че този човек никога не е роден. И тъй като той никога не е съществувал, как би могъл да се върне назад във времето и да убие дядо? По този начин самата идея за пътуване във времето води до възможно нарушение на причинно-следствената връзка - правилото, че дадена кауза винаги предшества ефект.
Според Специалната относителност миналото (каузата) винаги предхожда бъдещето (ефект) / Хелън Клус.
Нека си представим сценарий, при който талантлив млад изобретател - нека го наречем Евгений - създава машина на времето през 2018 година. Тъй като Юджийн никога не е познавал дядо си, той решава да пътува назад във времето, за да се срещне с него. След внимателно проучване той установява къде точно е бил дядо му - все още млад и несемеен - в 15:43 на 22 ноември 1960 г. Той влиза в машината на времето и започва своето пътуване.
Промоционално видео:
За съжаление, Женя приема всичко буквално и когато разбра къде ще бъде дядо му, отиде до същото място. Той "каца" точно там, където трябва да бъде дядо му в този момент … с много предсказуем резултат. След бърз ДНК тест той осъзнава, че това наистина е бил бащата на баща му, влиза в колата и чака изчезването му.
Какво да правя след това
Физиците и философите предложиха няколко решения на парадокса. Принципът за самосъгласуване на Новиков, разработен през 70-те години от руския физик Игор Дмитриевич Новиков (Еволюция на Вселената, 1979 г.), предлага използването на геодезически линии, за да се опише кривината на времето (приблизително как кривината на пространството е описана в Общата теория на относителността на Айнщайн). Тези затворени, подобни на времето криви няма да прекъснат причинно-следствените връзки, които са на една и съща крива. Принципът също така предполага, че пътуването във времето ще бъде възможно само в райони, където тези затворени криви са налице - например при наличието на червейни дупки, както са описани от Кип Торн и колегите им в документа от 1988 г. „Wormholes“, „Time Machines“и слабото енергийно състояние (Wormholes), Машините на времето и слабото енергийно състояние). В този случай събитията биха били циклични и последователни. Това от своя страна предполага, че пътуващите във времето не биха могли да променят миналото - независимо дали чрез някакви физически бариери или липсата на способност да направят такъв избор. Така че колкото и да се опитваше Евгений, той не би могъл да кацне колата си точно в този момент, дори ако изведнъж беше решен да убие дядо си.
Игор Дмитриевич Новиков / Фотоархив на MSU GAISh.
По-късно тази идея беше разширена от студентите от Калтех Фернандо Ешеверрия и Гунар Клингхамер в сътрудничество с Кип Торн. В статията си те представиха билярдна топка, хвърлена в миналото през червейна дупка по траектория, която в крайна сметка би му попречила да влезе в нея. Те твърдяха, че физическите свойства на червейната дупка ще променят траекторията на топката по такъв начин, че тя да не може да се намесва в себе си или че топката не може да влезе в дупката в резултат на действителна намеса отвън.
По този начин, ако следвате теорията на Новиков, всякакви действия, предприети от пътника във времето, стават действително съвместими и наблюдателите не могат да видят тези събития на хоузоя на Коши.
След завръщането си през 2018 г. нашият Евгений открива, че къщата на семейството му е изчезнала, както и други следи от нейното съществуване. След като прочете за теорията на Новиков и билярдните топки от учени от Калтех, той проклина Вселената за бездействие. И в този момент той осъзнава, че може би Вселената не се е намесила, тъй като това изискваше някои коригиращи действия. Той се връща към машината на времето, за да промени собствените си действия и да спаси бъдещето си.
Разтвор на Esheverria и Klinkhammer / Wikipedia.
Решението на Новиков може да изглежда някак нагледно, тъй като определено изисква много механизми, които все още не са известни на физиката. Именно поради тази причина научната общност отхвърля това решение на парадокса на „убития дядо“.
Възможно ли е да има по-икономично решение на парадокса, изградено върху вече съществуващи аспекти на физиката, въведени от други теории? Оказва се, че хипотеза като интерпретацията на квантовата механика в много светове може да я осигури.
Много световната интерпретация на квантовата механика се втурва на помощ
Интерпретацията на квантовата механика в много светове е предложена от Хю Еверет III през 50-те години като решение на проблема с колапса на вълновата функция, наблюдаван в прочутия експеримент на Йънг с две прорези.
Докато пътува през процепа, електрон може да бъде описан чрез вълнова функция с ограничена вероятност да премине или процеп 1, или процеп 2. Когато на екрана се появи електрон, той изглежда като размазана вълна. И в други случаи се проявява като частица. Това се нарича срив на вълновата функция. С други думи вълната сякаш изчезва и частица остава на мястото си. Това от своя страна е ключов фактор в копенхагенската интерпретация на квантовата механика. Но учените не разбраха защо вълновата функция се срина.
Еверет зададе друг въпрос: дали вълновата функция изобщо се срива?
Той представи ситуация, при която вълновата функция продължава да расте експоненциално, без да се срива. В резултат на това цялата Вселена придобива едно от двете възможни състояния: „светът“, в който частицата премина през слот № 1, и „светът“, в който частицата премина през слот № 2. Еверет твърди, че същото „разделение“на състоянията се случва в всички квантови събития, множество резултати от които съществуват в различни светове в състояние на суперпозиция. Вълновата функция за нас изглежда сякаш се разпада, тъй като живеем в един от тези светове, които не са в състояние да си взаимодействат един с друг.
Диаграма на разделението на световете според много световната интерпретация на квантовата механика / Wikipedia.
Следователно, когато Евгений пристига през 1960 г., Вселената се разделя. Той вече не е в света, от който е дошъл (нека това е свят №1). Вместо това той създаде и окупира нов свят. Когато пътува към бъдещето, той се движи заедно с хронологията на този свят. Той никога не е съществувал в него и всъщност никога не е убивал дядо си. Дядо му продължава да съществува в добро здраве в Световния №1.
резюмирам
Разбира се, нито едно от предлаганите решения и хипотези не прави пътуването във времето реалност. Специалната теория на относителността на Айнщайн и ограниченията на скоростта на масов обект създават сериозни бариери пред това. Те обаче предоставят интересни решения на пъзела. По ирония на съдбата, най-правдоподобното решение на парадокса на „убития дядо“идва от една единствена физическа хипотеза, породила дори по-фантастични истории от много други идеи и хипотези, изложени от учените през изминалия век.
Любопитното е, че тълкуването на много светове може да отговори и на друга главоблъсканица, свързана с пътуването във времето. Ако такава технология някога ще бъде нещо повече от фантазия, къде са пътешествениците през цялото време? Защо не са дошли при нас да ни разкажат за своето откритие?
Вероятният отговор е, че живеем в първичен свят, в който машините на времето са предопределени да бъдат създадени. И изобретателите и техните събратя просто се озовават в други светове, които сами генерират. Ако това е вярно, тогава изобретяването на машината на времето ще доведе нашия свят до факта, че много физици и изобретатели ще изчезнат от него.
Владимир Гилен
