De fleste forskere er enige om, at muligheden for tidsrejse direkte dikteres af ligningerne, der er grundlæggende for vores verdens fysik. Men selv selve tanken om muligheden for et sådant eventyr rejser mange spørgsmål. Lad os se efter svar i vores materiale.
Og der er mange spørgsmål. Vil den rejsende rejse til et af de parallelle universer i multiversen eller blive i sin egen? Bruger tiden gæst de samme muligheder som "værterne" i deres tidsramme?
Vores spaltist, fysiker Daria Zaremba, taler om de paradokser, der opstår på en tidstogers vej. Hendes fortidsmateriale, der er lavet i form af en ordbog, er viet til de teoretiske muligheder for sådanne rejser, i dette - "hindringer" vil blive overvejet.
I - Everetts fortolkning
Everetts fortolkning er en fortolkning af kvantemekanikken, hvorefter vi lever i en multivers - en verden i mange verdener, hvor der konstant fødes nye parallelle universer med de samme love, men forskellige tilstande.
Ifølge Everetts fortolkning, hver gang du træffer et valg - for eksempel at lave borscht, ikke suppe med nudler, at bære en sort skjorte i stedet for en hvid, dukker der op et parallelt univers i verden, hvor du tog det modsatte valg og kogte suppe i en hvid skjorte.
Det vil sige, at hver kastning af en mønt "opdeler" universet i to verdener med tilsvarende resultater eller med andre ord tilstande. De vil være identiske med hinanden, men i hver af dem på grund af en anden starttilstand (hoveder / haler) vil historiens forløb være anderledes.
Salgsfremmende video:
Everetts fortolkning i mange verdener.
Denne model af universet i mange verdener bruges ofte af forskere til at undgå paradokser i tidsrejser. Nogle teoretiske fysikere mener, at rejse til fortiden ikke er andet end at rejse ind i et sådant parallelt univers og slet ikke rejse tilbage langs rejsendes egen tidslinje.
P - paradokser
Tidsrejse-paradokset er en situation, hvor et system på grund af eksistensen af en tidsmaskine er i en tilstand, der er uforenelig med de love, der regulerer udviklingen af dette system.
På trods af de mange måder, der er begrundet i de veletablerede fysiske og matematiske love, er holdningen til tidsrejser i videnskabelige kredse skeptisk. Hovedårsagen er de paradokser, der opstår ved sådanne rejser.
Det skal her bemærkes, at paradokser kun er karakteristiske for rejser til fortiden. Generelt forekommer et paradoks, når brugen af en tidsmaskine er i strid med fysikkens love og / eller logik.
Forestil dig for eksempel, at du har en kraftig laserstråle, som du dirigerer ind i en tidsmaskineportal. Når du afslutter det, indstiller du et system med spejle, så den udgående stråle reflekteres og returneres til tidsmaskinen.
Ved output får du således en stråle med dobbelt så intensitet (dobbelt så kraftig). Når en sådan stråle hoppes tilbage og kommer tilbage, vil en laser med en intensitet, der er fire gange større end den oprindelige, komme ud af portalen.
Gennem sådanne manipulationer viser det sig, at det med det samme er muligt at skabe en kilde til generering af uendelig energi. Overtrædelsen af de grundlæggende fysiske love er åbenbar.
Der er mange af sådanne paradokser, men det mest berømte og diskuterede er det såkaldte "bedstefars paradoks". Det består hovedsageligt i det faktum, at den rejsende, der ændrer sin fortid, krænker kausalitetsprincippet.
Forestil dig, at du i lang tid levede med en følelse af had mod din bedstefar, hvis tyranni næsten nåede niveauet for Hitler. Og her får du en unik mulighed: ved hjælp af tidsmaskinen, vende tilbage til fortiden og dræbe denne uhyrlige person.
Forestil dig nu, at du ender med din pårørende i øjeblikket af hans fødsel. Hvad sker der i dette tilfælde? Dine forældre bliver ikke født såvel som dig selv, og derfor kan du ikke … dræbe din bedstefar ved fødslen. Sådan opstår årsagsparadokset.
C - Superposition
Kvantesuperposition er et fænomen i kvantemekanik, hvor hver partikel kan være samtidig i alternative (gensidigt eksklusive) tilstande.
For eksempel kan en elektron samtidig rotere til højre og venstre, en kvantebit ("qubit" er en informationsenhed i en kvantecomputer) kan samtidig have værdier på 0 og 1.
I 1991 opdagede den britiske teoretiske fysiker David Deutsch, at det ved at overføre kvanteprincippet for superposition til makrokosmos er det muligt at undgå paradokser i tidsrejser.
Superposition i multiverse.
For det første fandt videnskabsmanden, at når en rejsende vender tilbage til fortiden, bevæger han sig faktisk ikke langs sin egen tidslinje, men flytter til en alternativ tidslinje eller med andre ord til et parallelt univers.
Forestil dig for eksempel, at du gik ned ad gaden og pludselig bemærkede din yndlingsskuespiller, der fredeligt stod ved siden af vejen. Det uventede øjeblik slår dig ud af banen, og du fryser som et idol.
På dette tidspunkt kører en prestigefyldt bil op til siden af vejen og fjerner skuespilleren, du elsker i en ukendt retning. Ønsker du at ændre denne situation, bevæger du dig tilbage i tiden i 20 minutter, og denne gang får du stadig mod og beslutter at tale med stjernen.
Men skuespilleren opfører sig helt anderledes end den måde, husker du, han opførte sig. Du kan ikke forudsige hans handlinger, samtalen foregår ved en tilfældighed, og han vil måske ikke ønske at komme ind i bilen, men beslutter at præsentere denne aften for sin uvæsen fan.
Det vil sige, det vil ikke længere være fortiden, der er præget i din hukommelse - det er ikke din fortid. Din fortid forblev i dit hjemunivers (den kunne ikke forsvinde overalt, fordi loven om bevarelse af energi og information fungerer i verden).
Denne teori er i overensstemmelse med mange verdens verdens fortolkning af kvantemekanik af Hugh Everett, der antager eksistensen af en multivers med konstant forgrening parallelle universer.
For det andet, ifølge Deutsch, når en rejsende går ind i fortiden, er han i en tilstand af superposition, da han samtidig bevæger sig i to parallelle universer med alternative tilstande: I en af dem dræber han sin bedstefar og følgelig mister han muligheden for at blive født, og i det andet forbliver han uskadt.
Alternative tidsplaner.
Sandsynligheden for hver af disse begivenheder er. I dette tilfælde forbliver den rejsende kun bevidst i universet, hvor han ikke skabte et paradoks.
U - smalle muligheder
Smalle muligheder - ifølge en af teorierne, er de eneste muligheder, som en rejsende tidligere har kunnet bortskaffe.
Der er en teori om, at når rejsende rejser i fortiden, vil rejsende ikke have fuld fri vilje. Til hans rådighed vil der kun være muligheder, for eksempel til at bestemme placeringen af dele af hans egen krop i rummet i den nærmeste fremtid.
Så han kan ridse næsen, gå langs gaden eller vinke til en ven. Han vil imidlertid ikke være i stand til at realisere bredere muligheder - for eksempel at sælge en lejlighed, begå mord eller annullere sine forældres bryllup.
Hvad betyder det? Når du vinker med hånden for at hilse på en ven er en manifestation af en snæver mulighed, men hvis du vinker din hånd på en auktion og placerer et væddemål på et Van Gogh-maleri, vil der allerede være en bred evne.
Samtidig forekommer opdelingen i snævre og brede muligheder afhængigt af, om deres implementering har brug for "støtte" af eksterne omstændigheder, "respons" -handlinger fra "omverdenen".
Dette er især skrevet af professor i filosofi Kadri Vihwellin - en forsker inden for etik, metafysik og fri vilje samt den teoretiske fysiker Bradford Skow - i sammenhæng med at løse paradokset for den myrdede bedstefar.
X - Hawkings fest
Hawking's Party er et eksperiment af den berømte fysiker og kosmolog Stephen Hawking for at bevise muligheden eller umuligheden af tidsrejser.
I 2009 gennemførte Stephen Hawking et fantastisk eksperiment. Han arrangerede en rigtig fest for den gang rejsende! Alt så traditionelt ud: musik, balloner, snacks. Bortset fra en detalje: ingen andre end Hawking selv var på festen.
Og alt fordi fysikeren sendte invitationen til at deltage i denne fest efter selve "fejringen". I henhold til Stephen's logik, hvis tidsrejse faktisk er mulig, vil en dag, der ankommer fra fremtiden, finde denne invitation og vende tilbage på tidspunktet for festen.
Hawkings festinvitation.
Andre forskere som David Deutsch konkluderer imidlertid, at dette aldrig vil ske. For når han rejser til andre tidspunkter, rejser den rejsende faktisk til andre universer, som er forbundet på en speciel måde.
De, som den rejsende har en tidsmaskine er forbundet med hinanden, mens de, hvori han endnu ikke har oprettet den, forbliver isoleret.
Fysikeren beskrev sine konklusioner i det grundlæggende værk "Universets struktur". Dette betyder, at hvis Deutsch har ret, vil du og jeg aldrig være heldige nok til at se turister fra fremtiden, indtil vi bygger vores tidsmaskine.
C - Sensurovertrædelse af kausalitet
Censur af overtrædelse af kausalitet er princippet om forbud mod krænkelse af kausalitet i rejser til fortiden antaget af forskellige teorier.
Forfatteren til en af teorierne, der “forsvarer” kausalitetsprincippet, når man rejser til fortiden, er mesteren af kvantecomputere, den amerikanske fysiker Seth Lloyd.
I henhold til Lloyds teori, når en rejsende rejser tilbage i tiden, vil nogle handlinger, der er planlagt af ham (som at dræbe sin bedstefar eller en kopi af sig selv), ikke blive afsluttet af ham af grunde uafhængige af hans vilje.
I dette tilfælde blev princippet om postselection eller efterfølgende valg, der arbejder inden for kvantemekanik, fysikens "arbejdsprincip".
Essensen ligger i det faktum, at elementære partikler i kvanteverdenen øjeblikkeligt er i stand til at vælge den "rigtige" løsning blandt flere mulige (dette er for øvrig kvantecomputternes "hemmelighed for succes").
Her er et eksempel, som Seth Lloyd og hans team eksperimentelt viste. Forskere har teleporteret en foton (i kvanteverdenen bruges fænomenet teleportering i fuld gang).
Derudover forekommer ifølge videnskabsmanden fotonens rematerialisering (udseende) i tid tidligere end dens dematerialisering (forsvinden). Med andre ord foregår rematerialisering i fortiden.
Således får vi et tidsinterval, når begge kopier af fotonen eksisterer sammen. Dette kan med rimelighed betragtes som en simulering af en fotons tidsrejse.
Nu provokerer vi et paradoks - vi skubber begge kopier af fotonen sammen. Hvad vil der ske? Absolut ingenting. Som Seth bemærkede i et interview med The New Mexico, uanset hvor mange gange man bringer fotonerne tættere på hinanden, i det sidste øjeblik vil en af dem altid gå glip af, skifte kursus på grund af pludselige kvanteudsving.
Dette skyldes, at en kollision med dens kopi giver anledning til et paradoks, og en sådan "beslutning" vil være "forkert" for en foton.
Ifølge videnskabsmanden kan dette også ske med en rejsendes handlinger i fortiden: kæden af årsag-og-virkning-forhold vil helt sikkert bryde et sted, og den lumske plan for at dræbe bedstefar vil ikke blive afsluttet. Måske vil de samme kvanteudsving, for eksempel, få kuglen til at gå glip af.
Forskere har længe bemærket, at universet fungerer efter princippet om en kvantecomputer, og selv "beregner" dets tilstand på kvanteniveau. Måske vil det ifølge det samme princip være i stand til at "forstyrre" rejsendes handlinger i fortiden for at undgå paradokser.
Paradokset med krænkelse af kausalitet blev løst på lignende måde af den russiske teoretiske fysiker Igor Novikov. Han valgte Polchinsky-paradokset som basis - en anden formulering af bedstefarens paradoks.
Paradokset med krænkelse af årsag-og-virkning-forhold på eksemplet med Polchinskys paradoks.
I dette paradoks ruller bolden og rammer tidsmaskinens portal, transporteres et par sekunder ind i fortiden og rammer dens kopi, så den ikke længere falder ind i tidsmaskinen.
I henhold til Novikovs beslutning vil bolden altid rulle ud af tidsmaskinen i en sådan vinkel, at den helt sikkert vil skubbe en kopi af sig selv i retning af portalen.
Så Novikov formulerede sit princip om selvbestemmelse, der siger: Når han bevæger sig ind i fortiden, er sandsynligheden for en handling, der ændrer en begivenhed, der allerede er sket med den rejsende, nul.
Imidlertid vil vi sandsynligvis ikke være i stand til at tale mere detaljeret om løsningen på "beskyttelse af kronologi", når vi rejser til fortiden, indtil vi får en meget bedre forståelse af arten af forholdet mellem tyngdekraft og kvantemekanik.
Daria Zaremba