Cestování časem je jedním z nejzajímavějších fantasy konceptů. Vyvolává však mnoho otázek - jak pro fyziky, tak pro filozofy - a může také vést k různým paradoxům. Jedním z nich je „vražedný dědický paradox“.
Koncept cestování časem je používán v literatuře a kině v plném proudu, bez ohledu na žánr. V centru všech takových příběhů jsou často změny, které provedl cestovatel k událostem minulosti, které v budoucnu vedou ke skutečným katastrofám. Stojí za to si pamatovat alespoň příběh Raye Bradburyho „And Thunder Rocked“.
Toto dilema, známé také jako paradox zavražděného dědečka, představuje hlavní námitku fyziků a filozofů proti cestování časem: možné porušení příčinnosti. Zatímco cestování časem je stále spekulace, mezi vědci, jako je Stephen Hawking a Kip Thorne, se vřele diskutuje o pravděpodobných důsledcích porušování příčinných souvislostí a o tom, jak jim příroda může zabránit.
Co je „paradox zavražděného dědečka“
Vražedný dědeček Paradox představuje hypotetickou situaci, ve které cestující času cestuje zpět v čase a dělá něco, co způsobí, že nikdy neexistuje (obvykle se zvažuje náhodná smrt dědečka cestovatele), nebo událost, která znemožňuje jeho cestování nemožným … Paradoxem je skutečnost, že tato osoba se nikdy nenarodila. A protože nikdy neexistoval, jak se mohl vrátit v čase a zabít dědečka? Samotná myšlenka cestování v čase tedy vede k možnému porušení příčinnosti - pravidlo, že příčina vždy předchází účinku.
Podle Special Relativity, minulost (příčina) vždy předchází budoucnosti (efekt) / Helen Klus.
Představme si scénář, ve kterém talentovaný mladý vynálezce - řekněme mu Eugene - vytvoří stroj času v roce 2018. Protože Eugene nikdy neznal svého dědečka, rozhodne se cestovat zpět včas, aby se s ním setkal. Po pečlivém výzkumu zjistil, kde přesně byl jeho dědeček - stále mladý a svobodný - v 22:43 22. listopadu 1960. Vstoupí do stroje času a začne svou cestu.
Propagační video:
Zhenya bohužel bere všechno doslova a když zjistil, kde by byl jeho dědeček, šel na to samé místo. „Přistane“přesně tam, kde by měl být jeho dědeček v tu chvíli … s velmi předvídatelným výsledkem. Po rychlém testu DNA si uvědomí, že to byl opravdu otec jeho otce, vrací se do auta a čeká na jeho zmizení.
Co dělat dál
Fyzici a filozofové navrhli několik řešení paradoxu. Princip Novikovovy konzistence, vyvinutý v 70. letech ruským fyzikem Igorem Dmitrievičem Novikovem (Evoluce vesmíru, 1979), navrhuje používat geodetické linie k popisu křivosti času (zhruba jak je křivost prostoru popsána v Einsteinově obecné teorii relativity). Tyto uzavřené, časově podobné křivky nepřeruší žádné kauzální vztahy, které jsou na stejné křivce. Tato zásada rovněž předpokládá, že časová cesta bude možná pouze v oblastech, kde jsou tyto uzavřené křivky přítomny - například v přítomnosti červích dírek, jak je popsáno Kip Thornem a kolegy v jejich papírových červech, časových strojích a stavu slabé energie z roku 1988 (červy), Time Machines a Slabá energetická podmínka). V tomto případě by události byly cyklické a soběstačné. To zase znamená, že cestující v čase by nebyli schopni změnit minulost - ať už prostřednictvím nějakých fyzických překážek nebo nedostatečné schopnosti učinit takovou volbu. Takže bez ohledu na to, jak tvrdě se Eugene snažil, nebyl by v tu chvíli schopen přistát se svým autem, i kdyby byl najednou rozhodnut zabít svého dědečka.
Igor Dmitrievich Novikov / Foto archív GAISh MSU.
Tuto myšlenku později rozšířili studenti Caltechu Fernando Esheverria a Gunnar Klinghammer ve spolupráci s Kip Thorn. Ve svém článku představili kulečníkovou kouli hodenou do minulosti červí dírou podél trajektorie, která by mu nakonec zabránila vstoupit do ní. Tvrdili, že fyzikální vlastnosti červí díry by změnily trajektorii míče takovým způsobem, že by nemohla zasahovat do sebe, nebo že míč nemohl vstoupit do červí díry kvůli skutečnému rušení zvenčí.
Pokud tedy budete postupovat podle Novikovovy teorie, jakékoli kroky podniknuté cestovatelem času se stanou minulostí hotových věcí a pozorovatelům těchto událostí nebude zabráněno vidět Cauchyův horizont.
Po návratu do roku 2018 náš Evgeny zjistí, že dům jeho rodiny zmizel, stejně jako další stopy jeho existence. Poté, co četl o Novikovově teorii a kulečníkových koulích od vědců z Caltechu, proklel vesmír za nečinnost. A v tuto chvíli si uvědomuje, že vesmír možná nezasáhl, protože to vyžadovalo nějakou nápravnou akci. Běží zpět k stroji času, aby změnil své vlastní akce a zachránil svou budoucnost.
Řešení Esheverria a Klinkhammer / Wikipedia.
Novikovovo řešení může vypadat poněkud přitažlivě, protože to rozhodně vyžaduje mnoho mechanismů, které fyzika stále nezná. Z tohoto důvodu vědecká komunita odmítá toto řešení „vražedného dědečkového paradoxu“.
Mohlo by existovat ekonomičtější řešení paradoxu, postavené na již existujících aspektech fyziky zavedených jinými teoriemi? Ukazuje se, že hypotéza, jako je mnohočetná interpretace kvantové mechaniky, ji může poskytnout.
Mnohočetná interpretace kvantové mechaniky spěchá k záchraně
Mnohočetná interpretace kvantové mechaniky byla navržena Hughem Everettem III v 50. letech 20. století jako řešení problému kolapsu vlnových funkcí pozorovaného v Youngově slavném experimentu s dvojitou štěrbinou.
Při průchodu štěrbinou může být elektron popsán vlnovou funkcí s konečnou pravděpodobností průchodu štěrbinou 1 nebo štěrbinou 2. Když se na obrazovce objeví elektron, vypadá to jako rozmazaná vlna. A v jiných případech se projevuje jako částice. Tomu se říká kolaps funkce vln. Jinými slovy, zdá se, že vlna mizí a částice zůstává na svém místě. To je zase klíčovým faktorem kodaňské interpretace kvantové mechaniky. Vědci však nechápali, proč se funkce vlny zhroutila.
Everett položil další otázku: zhroutí se vůbec vlna?
Prezentoval situaci, ve které vlnová funkce nadále exponenciálně roste bez kolapsu. Výsledkem je, že celý vesmír získá jeden ze dvou možných stavů: „svět“, ve kterém částice prošla štěrbinou č. 1, a „svět“, ve kterém částice prošla štěrbinou č. 2. Everett argumentoval, že v všechny kvantové události, jejichž více výsledků existuje v různých světech ve stavu superpozice. Vlnová funkce pro nás vypadá, jako by se zhroutila, protože žijeme v jednom z těchto světů, které nejsou schopny vzájemně spolupracovat.
Schéma dělení světů podle mnohočetné interpretace kvantové mechaniky / Wikipedia.
Proto, když Eugene přijde v roce 1960, vesmír je rozdělen. Už není ve světě, z něhož přišel (ať je to svět č. 1). Místo toho vytvořil a obsadil nový svět. Když cestuje do budoucnosti, pohybuje se spolu s chronologií tohoto světa. Nikdy v tom neexistoval a ve skutečnosti nikdy svého dědečka nezabil. Jeho dědeček ve světě č. 1 nadále existuje v dobrém zdravotním stavu.
Shrnout
Samozřejmě, žádné z navrhovaných řešení a hypotéz nečiní cestování časem realitou. Einsteinova speciální teorie relativity a omezení rychlosti masového objektu představují vážné překážky. Poskytují však zajímavá řešení hádanky. Je ironií, že nejpravděpodobnější řešení „paradoxu zavražděného dědečka“pochází z jediné fyzické hypotézy, která přinesla ještě fantastickější příběhy, než mnoho jiných myšlenek a hypotéz předložených vědci v minulém století.
Je zajímavé, že interpretace mnoha světů může také odpovědět na další hlavolam spojený s cestováním v čase. Pokud taková technologie bude někdy víc než jen fantazie, kde jsou cestující po celou dobu? Proč k nám přišli, aby nám řekli o jejich objevu?
Pravděpodobnou odpovědí je, že žijeme v prvotním světě, ve kterém jsou stroje času určeny k vytvoření. A vynálezci a jejich spolucestující prostě skončí v jiných světech, které sami vytvoří. Pokud je to pravda, pak vynález stroj času povede náš svět k tomu, že z něj zmizí mnoho fyziků a vynálezců.
Vladimir Guillen