Ще нікому не вдавалося подорожувати в часі – принаймні, наскільки нам відомо, – але питання про те, чи теоретично можливий такий подвиг, продовжує захоплювати вчених.
Як показують такі фільми, як «Термінатор», «Донні Дарко», «Назад у майбутнє» та багато інших, переміщення в часі створює багато проблем для фундаментальних правил Всесвіту: якщо ви повернетеся назад у часі та завадите своїм батькам зустрічатися, наприклад, як ви взагалі можете існувати, щоб повернутися в минуле?
Це монументальна загадка, відома як «парадокс дідуся», але кілька років тому студент фізики Жермен Тобар з Університету Квінсленда в Австралії розробив, як «звести числа у квадрат», щоб зробити подорожі в часі життєздатними без парадоксів.
«Класична динаміка каже, що якщо ви знаєте стан системи в конкретний момент часу, це може розповісти нам всю історію системи», — пояснив Тобар ще у 2020 році.
«Однак загальна теорія відносності Ейнштейна передбачає існування часових петель або подорожі в часі, де подія може бути як у минулому, так і в майбутньому сама по собі, що теоретично перевертає дослідження динаміки з ніг на голову».
Розрахунки показують, що простір-час може потенційно адаптуватися, щоб уникнути парадоксів. Щоб використати актуальний приклад, уявіть мандрівника в часі, який подорожує в минуле, щоб зупинити поширення хвороби – якщо місія буде успішною, у мандрівника в часі не буде хвороби, щоб повернутися в минуле, щоб перемогти.
Робота Тобара припустила, що хвороба все одно втече якимось іншим шляхом, іншим шляхом або іншим методом, усуваючи парадокс. Що б не робив мандрівник у часі, хворобу не зупинити.
Нематематикам непросто заглибитися в роботу Тобара, але вона розглядає вплив детермінованих процесів (без будь-якої випадковості) на довільну кількість регіонів у просторово-часовому континуумі та демонструє, як обидві замкнуті часоподібні криві (як передбачав Ейнштейн) може відповідати правилам свободи волі та класичній фізиці.
«Математика перевіряється, а результати — це наукова фантастика», — сказав фізик Фабіо Коста з Університету Квінсленда, який керував дослідженням.
Дослідження згладило проблему за допомогою іншої гіпотези, згідно з якою подорожі в часі можливі, але мандрівники в часі будуть обмежені в тому, що вони роблять, щоб вони не створювали парадокс. У цій моделі мандрівники в часі мають свободу робити все, що завгодно, але парадокси неможливі.
Хоча цифри можуть спрацювати, фактично вигнути простір і час, щоб потрапити в минуле, залишається невловимим – машини часу, які на сьогодні створили вчені, настільки висококонцепційні, що наразі існують лише як розрахунки на сторінці.
Одного разу ми можемо досягти цього – Стівен Гокінг, безумовно, вважав, що це можливо – і якщо ми це зробимо, то це нове дослідження показує, що ми могли б вільно робити зі світом усе, що завгодно в минулому: він відповідно перелаштувався б.
«Як би ви не намагалися створити парадокс, події завжди змінюватимуться самі собою, щоб уникнути будь-якої невідповідності», — сказав Коста. «Діапазон математичних процесів, які ми виявили, показує, що подорожі в часі з вільною волею логічно можливі в нашому Всесвіті без будь-яких парадоксів». Дослідження опубліковано в Classical and Quantum Gravity.