Każdy chciałby choć raz w życiu powrócić do przeszłości, aby naprawić błąd, a nawet uratować komuś życie. Ethan Siegel w Forbes odpowiada na pytanie, jak niebezpieczne są teoretycznie podróże w czasie. Czy tymczasowe paradoksy zniszczą nasz wszechświat? W każdym razie podróżnik w czasie nigdy nie wróci do świata, który opuścił.
Wszyscy marzymy o podróżach w czasie. Chcemy cofnąć się w czasie, aby naprawić coś złego, naprawić popełniony błąd, uratować czyjeś życie lub zapobiec czemuś strasznemu - ilość dobra, które moglibyśmy zrobić, wydaje się niezmierzona. Nie mamy pojęcia, jak to zrobić, ale prawdopodobnie jest coś istotnego, przez co podróż w przeszłość jest niemożliwa.
Czy Doc Brown z trylogii Powrót do przyszłości miał rację? Właśnie to Alex Knapp chce wiedzieć, zadając swoje pytanie:
„Mój ośmiolatek po raz pierwszy oglądał filmy Powrót do przyszłości i chciałby wiedzieć, czy, jak sugeruje Doc Brown, stworzenie paradoksu czasu mogłoby zakłócić kontinuum czasoprzestrzenne i zniszczyć wszechświat?”
Może to być trochę hiperboliczne, ale tymczasowe paradoksy wywołują uczucia głębsze niż tylko niewielki niepokój. Zastanówmy się, dlaczego.
Jeśli chodzi o to, czym naprawdę jest dzisiejszy wszechświat, należy zrozumieć, jak mało prawdopodobny był ten konkretny wynik. W ciągu 13,8 miliardów lat wszystkie cząsteczki, które istnieją tylko w jednej widocznej części naszego wszechświata (jest ich około 1090), oddziałują i zderzają się ze sobą niezliczoną ilość razy.
I tylko dzięki tym interakcjom powstały gwiazdy i galaktyki w dużych ilościach, a także ciężkie pierwiastki, cząsteczki organiczne i planety (na przykład Ziemia), które zapewniają warunki do powstania życia.
Ścieżka, którą przebyła nasza planeta przed nadejściem ludzi, była zbiorem wysoce nieprawdopodobnych wyników ze względu na ogromną liczbę możliwości, na jakie pozwalał wszechświat. Niewielka zmiana, która mogła zostać niezauważona dziesięć lat temu, na przykład to, czy brzęcząca mucha zwróciła twoją uwagę, mogła zdecydować, czy zauważyłeś przyszłą miłość swojego życia, czy nie. Sposób, w jaki twoja stopa dotyka szlaku, może wpłynąć na prawdopodobieństwo pojawienia się młodego, jadowitego węża (który prawdopodobnie cię ugryzł). Ruch cząsteczek wody wzdłuż brzegu oceanu może zadecydować o różnicy między przyjemnym dniem na plaży a dniem, w którym dziecko utonęło.
Film promocyjny:
W fizyce nazywamy to zjawisko „chaosem”. Niewielkie różnice w początkowych stanach systemu mogą z czasem prowadzić do bardzo różnych wyników. Gdybyśmy w jakiś sposób prześledzili całą historię każdej cząstki we wszechświecie, stwierdzilibyśmy, że każda z nich przebyła określoną ścieżkę, aw historii każdej istniał określony zestaw interakcji. Ta ścieżka nie była bynajmniej stała; gdyby można było cofnąć się w czasie i powtórzyć pochodzenie wszechświata za pomocą symulacji, to ten sam wynik byłby wyjątkowo mało prawdopodobny.
Wiele procesów w naszym wszechświecie jest przypadkowych, w tym na podstawowym poziomie mechaniki kwantowej. Ich wyniki są z natury niepewne i z natury nieprzewidywalne. W fizyce kwantowej możemy obliczyć tylko prawdopodobieństwo wyniku, a nie konkretnego wyniku.
Chodzi o to, aby podkreślić, że wszechświat, który istnieje dzisiaj, dokładnie taki, jaki jest, był wynikiem przytłaczającej liczby decyzji kwantowych, które miały miejsce w całej historii jego istnienia. Prawdopodobieństwo ponownego uzyskania dokładnie tego samego wyniku - nawet w tych samych warunkach i przy tych samych prawach - jest praktycznie zerowe.
Dlatego, jeśli mówisz o powrocie do przeszłości i zmianie tej przeszłości, na pewno nie dostaniesz się do tego samego wszechświata, który istnieje dzisiaj. Wszystko będzie musiało być inne, a to może prowadzić do tragicznych konsekwencji.
Podajmy przykład. A co by było, gdybyś cofnął się w czasie - jak Marty McFly - i zainterweniował w sytuacji krytycznej dla twojego własnego istnienia? A co by było, gdybyś powstrzymał rodziców przed spotkaniem i kochaniem się? Oczywiście w tym przypadku nie mogłeś się urodzić. Jednak wyraźnie istniejesz. Jak więc mógłbyś cofnąć się w czasie i cofnąć w czasie, aby powstrzymać rodziców przed poczęciem Ciebie?
W takich eksperymentach myślowych wielu założyło (filozoficznie), że podróż w czasie do przeszłości jest niemożliwa. Wiąże się z tym paradoks znany jako „paradoks dziadka”, zgodnie z którym wszechświat nie powinien pozwalać człowiekowi cofać się w czasie w celu zabicia własnego dziadka, wykluczając tym samym możliwość własnego istnienia.
Ale czy taka podróż w czasie mogłaby zakłócić kontinuum czasoprzestrzenne? Czy doprowadziłoby to do zniszczenia całego wszechświata?
Prawdopodobnie nie. Paradoksy mówią nam, że nasz tradycyjny sposób myślenia o obiekcie nie daje nam w najlepszym przypadku pełnego obrazu tego przedmiotu. Ale to nie znaczy, że konsekwencje będą tak straszne, jak zniszczenie kontinuum czasoprzestrzennego lub zniszczenie wszechświata. Może to po prostu oznaczać, że we wszechświecie dzieje się coś jeszcze, poza tym, co początkowo mówią nam nasze myśli.
Czy to katastrofalny paradoks? Na pewno nie. Biorąc pod uwagę prawa fizyki w dzisiejszym rozumieniu, istnieją dwie możliwości wyjścia z tego paradoksu.
Po pierwsze, możemy powiedzieć, że przeszłość na zawsze pozostanie niezmieniona i bez względu na to, co zrobimy, nie możemy tego zmienić. Ale wcale nie jest faktem, że jest to niezgodne z ideą podróży w czasie do przeszłości! Wyobraź sobie, że dowiadujesz się, że Twój najlepszy przyjaciel ma kłopoty i musisz cofnąć się w czasie, aby temu zapobiec. Wchodzisz w swój wehikuł czasu, cofasz się w czasie, ostrzegasz przyjaciela i wracasz.
Kuszące, prawda?
Cóż, w tym scenariuszu to już się wydarzyło! Twój przyjaciel będzie pamiętał spotkanie z tym, w co wcieliłeś się podczas podróży w czasie, pamiętał otrzymanie ostrzeżenia i dobre przygotowanie na nieuniknione. Wybierzesz się w podróż w czasie, zrobisz to, co trzeba i wrócisz. To wszystko już się wydarzyło - nawet nie zdążyłeś tego zauważyć, ponieważ wydarzenia, które teraz ci się przytrafiają, wydarzyły się już w przeszłości wszechświata.
Zgodnie z tym pierwszym scenariuszem wyjściem z paradoksu jest zauważenie, że wszystko, co chciałbyś zrobić podróżując w czasie i na co chciałbyś mieć wpływ, już się wydarzyło. To, jak wszechświat znalazł się w obecnym stanie, jest częściowo spowodowane działaniami, które podejmowałeś na każdym etapie swojego istnienia - w tym etapami, w których cofałeś się w czasie.
To prawda, że w tym przypadku rezygnujesz ze zdolności zmiany wszechświata własnymi działaniami. Wiesz bardzo dobrze, że to, co robisz dzisiaj, jest niezwykle ważne dla jutrzejszych wyników. Niezależnie od tego, czy idziesz do pracy, pokonujesz szefa, czy wjeżdżasz samochodem do morza - wszystko to doprowadzi do bardzo poważnych konsekwencji. Ale gdybyś cofnął się w czasie i działał tam, konsekwencje te byłyby już określone. Ta myśl jest zagmatwana i niepokojąca.
Drugą opcją jest założenie, że przeszłość można zmienić i twoje działania mają dla niej znaczenie. Wszechświat taki, jaki istnieje dzisiaj, nie będzie przywiązany do swojego obecnego stanu, jeśli powrócisz do przeszłości. W pewnym sensie każde twoje działanie tworzy nową, alternatywną historię wszechświata. Możesz zabić własnego dziadka, zanim twoi rodzice zostali poczęci, możesz uniemożliwić rodzicom spotkanie i zakochanie się w sobie. Możesz zabić Hitlera przed II wojną światową lub zabić Brutusa, Kasjusza i Marka Antoniusza, zanim zabiją Cezara.
Krótko mówiąc, możesz zmienić historię.
W takim przypadku musisz zrezygnować jedynie z niezmienności wszechświata, w którym żyjesz - z tego, że pozostaje taki sam po podróży w przeszłość. Twoje działania mogą zmienić przyszłość, ale musisz za to zapłacić: wszystko, co dzieje się po twoich przygodach w przeszłości, zostaje przepisane i staje się nową alternatywną historią. Wszechświat, jaki znaliście w „obecnej przyszłości”, może się zmienić. Albo nie może się zmienić - we wszechświecie, w którym nie możesz już żyć.
W miejscu, w którym teraz jesteś, wszystkie przyszłe wydarzenia będą się toczyć w zupełnie inny sposób niż gdybyś nie wrócił. I jest całkiem możliwe, że w tej nowej przyszłości nawet się nie urodzisz. Być może właśnie urodziłeś się w chwili, gdy dotarłeś do celu podróży w czasie. Dosłownie byłbyś gościem z innego wszechświata.
Nie rozumiemy jeszcze w pełni prawdziwej natury naszej rzeczywistości. Nie wiemy, czy nasz obserwowalny wszechświat z regułami mechaniki kwantowej jest jedynym tego rodzaju, czy też gdzieś istnieją alternatywne wszechświaty równoległe (oczywiście istnieją na ten temat godne uwagi teorie). Nie wiemy, czy wszechświat jest deterministyczny, czy nie. I chociaż wydaje się, że fizyka kwantowa całkiem jasno mówi o braku determinizmu, mogą istnieć wady logiczne. I nie wiemy, czy przeszłość jest niezmienna, czy można ją zmienić.
Podróż w czasie w przeszłość jest z pewnością matematycznie możliwa, ale kwestia, czy jest to fizycznie możliwa, jest kwestią sporną. Chociaż, jeśli to możliwe, nie pomogą Tobie ani Twoim przyjaciołom uniknąć tego, co jest przeznaczone w tym wszechświecie. Dziś jedyny rzeczywisty rezultat można uznać za wynik wydarzeń z przeszłości, już zarejestrowanych jako fakt dokonany. Naprawdę ważne dla przyszłości jest to, co robimy w teraźniejszości.
Ethan Siegel