Фізик вирішив "парадокс дідуся": подорожі назад у часі можливі, але їх ніхто не згадає

Про це повідомляє IFLScience.

"Парадокс дідуся" полягає в ідеї про те, що можна вирушити в минуле і вбити свого дідуся до того, як у нього з'являться діти. Якщо вбивство вдасться, ваш батько ніколи не народиться, а отже не народитеся і ви самі, щоб повернутися в минуле і вбити власного дідуся.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Такий уявний експеримент передбачає, що подорожі в минуле неможливі, оскільки це призвело б до невідповідностей у всесвіті. Ще Стівен Гокінг пропонував гіпотезу захисту хронології, вона полягала в тому, що у всесвіті існують ще не відкриті закони фізики, які забороняють подорожі в часі.

Водночас закони фізики, що існують на цей час, зовсім не виключають подорожей у часі. Така думка випливає з роботи Альберта Ейнштейна, в якій ідеться про те, що "замкнені часоподібні криві" можуть існувати, коли простір-час настільки викривлений, наприклад навколо чорної діри, що об'єкт або спостерігач врешті-решт повертається у вихідну точку.

"Учені зазвичай дотримуються думки про те, що у Всесвіті із замкнутими часоподібними кривими (CTC) люди можуть подорожувати в минуле. На перший погляд, це видається очевидним наслідком, оскільки (у досить великих масштабах) можна розглядати часоподібну криву як світову лінію гіпотетичного космічного корабля, який мандрує через простір-час", — пише у своїй роботі фізик з Університету Вандербільта Лоренцо Гавассіно.

Річ у тім, що якщо ця крива утворює петлю, космічний корабель повернеться у вихідну точку, у своє власне минуле. Але проблема цієї теорії полягає в тому, що станеться з пасажирами, коли вони здійснять цей круговий рейс.

Закони фізики симетричні щодо перебігу часу, а це означає, що вони не змінюються навіть якщо їх відтворити у зворотному порядку. Але це не стосується другого закону термодинаміки, спостережуваного статистичного закону Всесвіту. Він говорить про те, що все у Всесвіті прагне до безладу. Тепло перетікає з гарячих областей у холодні, а в ізольованій системі ентропія — міра безладу всередині системи — може тільки збільшуватися. Другий закон термодинаміки показує нам стрілу часу. Якщо ви бачите, що система рухається до безладу, то ви точно знаєте, що вона рухається вперед у часі.

У своїй роботі Гавассіно спробував описати, що станеться з кораблем, з погляду термодинаміки, якщо він перетне замкнуту часоподібну криву.

Під час цієї подорожі ентропія має збільшуватися в напрямку термодинамічної рівноваги відповідно до другого закону термодинаміки, але для узгодженого Всесвіту вона також має повернутися в нерівноважний стан до того, як було введено часоподібну криву. Навівши приклад поодинокої нестабільної частинки, що стрибає навколо космічного корабля, він каже, що закони фізики, як ми їх розуміємо, вимагають, щоб частка повернулася у свій початковий стан.

"Як і слід було очікувати, частинка спонтанно розпадається поблизу τ = 0 і залишається такою, що розпалася, майже протягом усієї подорожі. Однак, коли τ наближається до початку петлі, частинка спонтанно відновлюється за той самий час, який знадобився для її розпаду", — пояснює Гавассіно.

Вчені припускають, що існує якась точка, в якій ентропія або хаос стає максимальним, і другий закон термодинаміки починає повертати назад". У результаті мандрівники в часі втратять пам'ять про все те, що відбувалося в середині петлі.

Іншими словами, люди зможуть пройти цей цикл, але не зберете жодної нової інформації в узгодженому всесвіті, і всесвіт поверне вас у початкове положення з усе ще незайманою ентропією. У термінах парадокса дідуся Всесвіт розвивався б таким чином, щоб зберігати свою самоузгодженість, повертаючи мандрівників у часі в їхні початкові умови.

Нагадаємо, фізики вважають, що подорожі в часі можливі, але є одна умова. Канадський учений запропонував незвичайний варіант вирішення питання з подорожами в часі.