Laika ceļojums ir viens no intriģējošākajiem fantāzijas jēdzieniem. Bet tas rada daudz jautājumu - gan fiziķiem, gan filozofiem - un var izraisīt arī dažādus paradoksus. Viens no tiem ir “noslepkavotā vectēva paradokss”.
Laika ceļojuma jēdziens tiek izmantots pilnā sparā literatūrā un kino neatkarīgi no žanra. Bieži visu šo stāstu centrā ir ceļotāja veiktās izmaiņas pagātnes notikumos, kas nākotnē noved pie reālām katastrofām. Ir vērts atcerēties vismaz Ray Bradbury stāstu "Un Thunder Rocked".
Šī dilemma, kas pazīstama arī kā noslepkavotā vectēva paradokss, ir fiziķu un filozofu galvenais iebildums laika ceļojumam: iespējams cēloņsakarības pārkāpums. Un, lai gan laika ceļojums joprojām ir spekulācija, zinātnieki, piemēram, Stefans Hokings un Kips Torns, karstā veidā diskutē par iespējamiem cēloņsakarības pārkāpšanas rezultātiem un to, kā daba tos var novērst.
Kāds ir "noslepkavotā vectēva paradokss"
Noslepkavotā vectēva paradokss atspoguļo hipotētisku situāciju, kad laika ceļotājs ceļo atpakaļ laikā un dara kaut ko tādu, kas liek viņam nekad nepastāv (parasti tiek uzskatīta ceļotāja vectēva nejauša nāve), vai arī notikums, kas viņa ceļošanu padara neiespējamu … Paradokss ir saistīts ar faktu, ka šis cilvēks nekad nav dzimis. Un tā kā viņš nekad neeksistēja, kā viņš varēja atgriezties laikā un nogalināt vectēvu? Tādējādi pati ceļojuma ideja noved pie iespējamā cēloņsakarības pārkāpuma - noteikuma, ka cēlonis vienmēr ir lielāks par sekām.
Saskaņā ar īpašo relativitāti pagātne (cēlonis) vienmēr ir priekšā nākotnei (sekām) / Helēna Klusa.
Iedomāsimies scenāriju, kurā talantīgs jaunais izgudrotājs - sauksim viņu par Eugene - 2018. gadā izveido laika mašīnu. Tā kā Eugene nekad nepazina savu vectēvu, viņš nolemj ceļot atpakaļ laikā, lai viņu satiktu. Pēc rūpīgas izpētes viņš precīzi noskaidro, kur viņa vectēvs bija - vēl jauns un vientuļš - 1960. gada 22. novembra pulksten 15:43. Viņš iekļūst laika mašīnā un sāk savu ceļojumu.
Reklāmas video:
Diemžēl Zhenja visu uztver burtiski, un, kad viņš uzzināja, kur atradīsies viņa vectēvs, viņš devās tieši uz šo vietu. Viņš "nolaižas" tur, kur viņa vectēvam tajā brīdī jāatrodas … ar ļoti paredzamu rezultātu. Pēc ātras DNS pārbaudes viņš saprot, ka tas tiešām bija viņa tēva tēvs, iekāpj mašīnā un gaida viņa pazušanu.
Ko darīt tālāk?
Fiziķi un filozofi ir ierosinājuši vairākus paradoksa risinājumus. Novikova paškonsekvences princips, ko 70. gados izstrādāja krievu fiziķis Igors Dmitrijevičs Novikovs (Visuma evolūcija, 1979), ierosina izmantot laika ģeodēziskās līnijas, lai aprakstītu laika izliekumu (aptuveni, kā telpas izliekums ir aprakstīts Einšteina vispārējā relativitātes teorijā). Šīs slēgtās, laikam līdzīgās līknes neizjauks cēloņsakarības, kas atrodas tajā pašā līknē. Princips arī pieņem, ka laika pārvietošanās būs iespējama tikai tajās vietās, kur atrodas šīs slēgtās līknes - piemēram, tārpu caurumu klātbūtnē, kā Kips Torns un kolēģi ir aprakstījuši savā 1988. gada rakstā “Wormholes, Time Machines” un “vājās enerģijas stāvoklis” (Wormholes), Laika mašīnas un vājas enerģijas stāvoklis). Šajā gadījumā notikumi būtu cikliski un konsekventi. Tas, savukārt, nozīmē, ka laika ceļotāji nevarētu mainīt pagātni - vai nu izmantojot kaut kādus fiziskus šķēršļus, vai arī nespējot izdarīt šādu izvēli. Tāpēc neatkarīgi no tā, cik smagi centās Jevgeņijs, viņš tajā pašā brīdī nebūtu varējis nolaist savu automašīnu, pat ja pēkšņi viņš būtu apņēmies nogalināt savu vectēvu.
Igors Dmitrijevičs Novikovs / GAISh MSU foto arhīvs.
Šo ideju vēlāk izvērsa Caltech studenti Fernando Esheverria un Gunnar Klinghammer sadarbībā ar Kip Thorn. Savā rakstā viņi iepazīstināja ar biljarda bumbiņu, kas pagātnē izmesta caur tārpa caurumu pa trajektoriju, kas galu galā neļaus viņam iekļūt tajā. Viņi apgalvoja, ka tārpa cauruma fizikālās īpašības mainīs bumbas trajektoriju tādā veidā, ka tā nespēs traucēt pati par sevi, vai ka bumba nevarēja iekļūt tārpa caurumā reālu traucējumu dēļ no ārpuses.
Tādējādi, ja sekojat Novikova teorijai, visas laika ceļotāja veiktās darbības kļūst par fait accompli vēsturi, un šo notikumu novērotājiem tiek liegts redzēt Kaučija horizontu.
Atgriežoties 2018. gadā, mūsu Jevgeņijs atklāj, ka viņa ģimenes māja ir pazudusi, kā arī citas tās pastāvēšanas pēdas. Pēc iepazīšanās ar Novikova teoriju un biljarda bumbiņām no Kaltehas zinātniekiem viņš nolād Visumu par bezdarbību. Un šobrīd viņš saprot, ka varbūt Visums neiejaucās, jo tas prasīja dažus koriģējošus pasākumus. Viņš atgriežas laika mašīnā, lai mainītu savas darbības un glābtu savu nākotni.
Esheverria un Klinkhammer risinājums / Wikipedia.
Novikova risinājums var šķist nedaudz pievilcīgs, jo tas noteikti prasa daudzus fizikā vēl nezināmus mehānismus. Tieši šī iemesla dēļ zinātniskā sabiedrība noraida šo “noslepkavotā vectēva paradoksa” risinājumu.
Vai varētu būt ekonomiskāks paradoksa risinājums, kas balstās uz jau esošajiem fizikas aspektiem, kurus ieviesušas citas teorijas? Izrādās, ka tāda hipotēze kā daudzu pasaules kvantu mehānikas interpretācija to var nodrošināt.
Daudzu pasaules kvantu mehānikas interpretācija steidzas uz glābšanu
Hjū Everets III 1950. gados ierosināja daudzu pasaules kvantu mehānikas interpretāciju kā risinājumu viļņu funkcijas sabrukšanas problēmai, kas tika novērota Younga slavenajā divu spraugu eksperimentā.
Tā kā elektrons pārvietojas pa spraugu, to var aprakstīt ar viļņa funkciju ar ierobežotu varbūtību iziet vai nu 1., vai 2. spraugu. Kad ekrānā parādās elektrons, tas izskatās kā izsmērēts vilnis. Un citos gadījumos tas izpaužas kā daļiņa. To sauc par viļņu funkcijas sabrukumu. Citiem vārdiem sakot, vilnis, šķiet, pazūd, un daļiņa paliek savā vietā. Tas, savukārt, ir galvenais faktors Kopenhāgenas interpretācijā par kvantu mehāniku. Bet zinātnieki nesaprata, kāpēc sabrukusi viļņu funkcija.
Everets uzdeva citu jautājumu: vai viļņu funkcija vispār sabrūk?
Viņš iepazīstināja ar situāciju, kad viļņu funkcija turpina eksponenciāli augt, nesabrūkot. Rezultātā viss Visums iegūst vienu no diviem iespējamiem stāvokļiem: "pasauli", kurā daļiņa izgāja caur spraugu Nr. 1, un "pasauli", kurā daļiņa izgāja caur spraugu Nr. 2. Everets apgalvoja, ka tāds pats stāvokļu "dalījums" notiek visi kvantu notikumi, kuru daudzkārtējie rezultāti eksistē dažādās pasaulēs superpozīcijas stāvoklī. Viļņa funkcija mums izskatās sabrūkot, jo mēs dzīvojam vienā no šīm pasaulēm, kuras nespēj mijiedarboties savā starpā.
Diagramma par pasaules dalījumu pēc daudzu pasaules interpretācijas kvantu mehānikā / Wikipedia.
Līdz ar to, kad Eugene ierodas 1960. gadā, Visums ir sadalīts. Viņš vairs nav pasaulē, no kuras nācis (lai tā būtu 1. pasaule). Tā vietā viņš izveidoja un okupēja jaunu pasauli. Ceļojot uz nākotni, viņš pārvietojas kopā ar šīs pasaules hronoloģiju. Viņš nekad tajā neeksistēja un patiesībā nekad savu vectēvu nenogalināja. Viņa vectēvs turpina pastāvēt ar labu veselību 1. pasaulē.
Apkopo
Protams, neviens no piedāvātajiem risinājumiem un hipotēzēm laika ceļošanu nepadara par realitāti. Einšteina īpašā relativitātes teorija un masu objekta ātruma ierobežojumi tam rada nopietnus šķēršļus. Tomēr tie piedāvā interesantus puzles risinājumus. Ironiski, ka ticamākais "noslepkavotā vectēva paradoksa" risinājums nāk no vienas fiziskas hipotēzes, kas ir izraisījusi vēl fantastiskākus stāstus nekā daudzas citas idejas un hipotēzes, ko pagājušā gadsimta laikā izvirzījuši zinātnieki.
Interesanti, ka daudzo pasauļu interpretācija var atbildēt arī uz citu problēmu, kas saistīta ar laika ceļojumu. Ja šāda tehnoloģija kādreiz būs kaut kas vairāk nekā fantāzija, kur ir visu laiku ceļotāji? Kāpēc viņi nav nākuši pie mums, lai pastāstītu mums par savu atklājumu?
Visticamākā atbilde ir, ka mēs dzīvojam pirmatnējā pasaulē, kurā laika mašīnām ir lemts radīt. Izgudrotāji un viņu ceļotāji vienkārši nonāk citās pasaulēs, kuras viņi paši rada. Ja tā ir taisnība, tad laika mašīnas izgudrojums novedīs mūsu pasauli pie tā, ka daudzi fiziķi un izgudrotāji no tā pazudīs.
Vladimirs Guilēns