Усі мандрівники часу знають одне правило: ніколи не змінюйте минуле. Чи то запобігання власному зачаттю, чи то передача креслень машини часу молодшій версії себе – будь-яка дія, яка може створити парадокс, має бути виключена, адже вона анулює можливість подорожувати часом.
Але Лоренцо Гавассіно, фізик з Університету Вандербільта, не зовсім погоджується з тим, що це непереборна проблема для подорожей у часі. У своєму дослідженні тонкощів ентропії, простору та часу він виявив, що можна без проблем “вбивати своїх дідусів”.
Парадокс “дідуся” – це ситуація, яка суперечить сама собі: подорожуючи в минуле і вбиваючи свого дідуся в дитинстві, ти заважаєш своєму народженню. Тобто ти не існуєш, тож як ти міг би повернутися в минуле і зробити це?
Можливо, ти вже це зробив – і, до того ж, зручним чином забув про це.
Загальна теорія відносності створює основу для того, щоб сприймати час як залізницю, що розташована на матраці, де колії можна скорочувати та подовжувати в залежності від маси навколишніх об’єктів і прискорення спостерігачів.
Якщо ми намагаємося розширити ці принципи до крайнощів, які можуть виникати у таких екстремальних умовах, як чорні діри, ми можемо уявити ці спотворення, які дозволяють створювати “закриті тимчасові криві”, що повертають потяг назад до початку.
Подібні можливості для тимчасового кола досліджували в художній літературі та в інших гіпотетичних теоріях, що призводять до утворення нових ліній часу або до дій, що забезпечують повторення однакових подій знову і знову.
Але для того, щоб зрозуміти, як це може виглядати на практиці, нам слід розглянути фізичні основи цієї системи та запитати, що відбувається з її порядком, коли система повертається в минуле.
Ми можемо розрізняти вчора і завтра на основі того, що ми пам’ятаємо і чого очікуємо. Але фізики не мають такої розкоші. Наш Всесвіт здебільшого є тимчасово симетричним, тобто його закони можна використовувати у зворотному напрямку, щоб передбачити початкові умови.
Однією з характеристик фізики, яка гармонійно поєднується з “стрілою часу”, є ентропія – випадкове переміщення станів, що змушує упорядковану систему ставати безладною з кожною секундою… якщо, звісно, не втрутитися.
Зараз фізики досліджують квантові механізми, що стоять за цими процесами.
Лоренцо Гавассіно намагався зрозуміти, які будуть наслідки для квантового стану, коли система з високою ентропією – наприклад, космічний корабель, що мандрує у часі – потрапляє назад у своє минуле, коли ентропія була значно нижчою.
Використовуючи квантову статистичну механіку, Гавассіно показує, що ентропія часового туриста не може зростати в умовах “повернення”, і квантова невизначеність ефективно скасовує очікуваний безлад, створюючи паралельну хронологічну лінію, яка починається і завершується в однакових точках.
Що це означатиме для корабля, що потрапив у тимчасову петлю? Процеси, які, здавалось би, пов’язані з ентропією, могли б змінюватися, а навіть й обертатися назад.
Повертаючись до молодого дідуся, що вперше залицяється до твоєї бабусі, тимчасова петля могла б зробити його смерть зворотною, а спогади про те, чому ти його хотів вбити, – стираються. Іншими словами, в такій замкнутій петлі, де квантова фізика згладжує будь-які перешкоди, всі ставки скасовуються.
Це не перша спроба розібратися з тим, як квантова механіка може поводитись, коли час «подвоюється», а деякі вчені навіть вважають, що хвильова природа Всесвіту робить концепцію подорожей у часі абсурдною.
Оскільки ми все ще не розуміємо, як квантова механіка поєднується з загальною теорією відносності, або навіть що таке сам простір і час на фундаментальному рівні, використання подорожей у часі як експериментальної концепції є чудовим способом перевірити межі наших знань.
З інженерної точки зору, це знання не наближає нас до створення машини часу, як у “Назад у майбутнє”. Тобі доведеться чекати, поки твій майбутній я не надішле креслення.
