Ученые расширили познания о временных парадоксах

Писатели и сценаристы знают, что путешествие во времени может быть достигнуто в самых различных формах: разгоном DeLorean, небольшими часами Гермиона и, совсем недавно, пространственно-временной трубой, которая позволяет вымышленным героям перемещаться между прошлым и будущим.

Но физикам известно, что путешествия во времени представляют собой значительно большее, чем просто фантастическое устройство - это серьезный прогноз общих уравнений Эйнштейна относительности. В своем новом исследовании, размещенном в Интернете 15 июля, исследователи под руководством Сет Ллойда из Массачусетского технологического института проанализировали, каким образом могут разворачиваться некоторые странности и особенности реальных путешествий во времени. Этот особый вид путешествия во времени уклоняется от некоторых из своих самых парадоксальных предсказаний, говорит Ллойд.

Любая теория путешествий во времени сталкивается с разрушительным "Парадоксом дедушки", в котором путешественник перемещается во времени, убивает своего деда, который предотвращает его собственное существование, которое затем предотвращает убийство, и так далее.

Одна модель, выдвинутая в начале 1990х годов в Оксфорде физиком Дэвидом Дойчем, может позволить разрешить несоответствия между прошлым, которое вспоминает путешественник во времени и прошлым, которое он испытывает. Таким образом, человек может запомнить убийство своего деда, не осуществив этого. "Это какие-то загадочные особенности, которые не согласуются с тем что мы думали ранее о путешествиях во времени", говорит Ллойд.

В противопоставлении, Ллойд предпочитает модели путешествий во времени, которые налагают прямой запрет на такие несоответствия. Эта версия называется пост-выбранной моделью. Путем возвращения назад и запрещения любых событий, которые впоследствии могут привести к парадоксам, эта теория позволяет избавиться от того, что путешественник во времени может помешать своему собственному существованию. "В нашей версии путешествий во времени, парадоксальные ситуации подвергаются цензуре," говорит Ллойд.

Однако, хоть эта теория противостояния парадоксам возможна, но маловероятно, чтобы события происходили чаще. "Если вы внесете небольшие изменения в начальные условия, парадоксальная ситуация не произойдет. Это хорошо звучит, но это значит, что если вы очень близки к парадоксальному состоянию, то небольшие различия в реальности будут чрезвычайно усиливаться", говорит Чарльз Беннетт из IBM Watson Research в г. Йорктаун Хайтс, штат Нью-Йорк

Например, оружейник, сам того не осознавая, изготовит дефектную пулю, если та же пуля будет использоваться позже во время убийства путешественником во времени своего дедушки, или же ружье будет выпадать, или "какое-нибудь квантовое колебание в последний момент изменит траекторию пули", говорит Ллойд. В этой версии путешествий во времени, дед, по его словам, является "слишком крутым парнем для того, чтобы его убить".

Эта искаженная вероятность близка к парадоксальной ситуации, что все еще странно, говорит физик Дэниел Готтесман из института в г. Ватерлоо, Канада. "Дело в том, что, когда мы подобным образом изменяем физику, в конечно итоге происходят страные вещи. И избежать этого нельзя", говорит он. "Вы имеете дело с путешествиями во времени. Логично будет ожидать, что они будут странными."

В более ранней работе, Ллойд и его команда начали эксперимент, призванный продемонстрировать эту модель путешествий во времени с помощью фотонов. Хотя команда не смогла отправить фотоны в прошлое, они смогли положить их в квантовую ситуацию, аналогичную тем, с которыми может столкнуться путешественник во времени. По мере того, как фотоны все ближе и ближе приближались к состоянию несуществования, парадоксальным ситуациям, эксперимент удавался все меньше и меньше, позволив группе прийти к выводу, что истинное путешествие во времени может работать таким же образом.

Эксперименты были предназначены для моделирования причудливого пути сквозь пространство, названного замкнутыми времяподобными кривыми, которые несут вдоль себя абсолютно все из прошлого в будущее. Уравнения Эйнштейна предсказывают, что пассажиры на замкнутой времяподобной кривой в конечном итоге попадут туда, где начался их путь. Хотя теория существует на бумаге, нет никакой возможности пронаблюдать ее в действии. Некоторые физики предсказывают, что эти циклы могут существовать в экзотических регионах, где пространство радикально отличается, например, в глубине черной дыры.

Несмотря на свои странные прогнозы, новая модель формирует "хороший, последовательный цикл", говорит физик-теоретик Тодд Брун из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе. Новые документы составляют "очень интересный объем работы".

В наши дни, выбор теории путешествий во времени - лишь дело вкуса. Пока кто-нибудь не откроет существующую замкнутую времяподобную кривую, или не разработает машину времени, никто не будет знать ответ, говорит Брун. "Не ждите, что наши теории будут опробованы в ближайшее время. Это просто идеи, над которыми довольно интересно размышлять".

мобильник