Sebilangan besar saintis bersetuju bahawa kemungkinan perjalanan masa secara langsung ditentukan oleh persamaan yang menjadi asas kepada fizik dunia kita. Tetapi walaupun memikirkan kemungkinan pengembaraan seperti itu menimbulkan banyak persoalan. Mari cari jawapan dalam bahan kami.
Dan terdapat banyak persoalan. Adakah pengembara akan melakukan perjalanan ke salah satu alam semesta selari dengan multiverse atau tinggal di alam semesta sendiri? Adakah tetamu pada waktunya akan menggunakan peluang yang sama dengan "tuan rumah" dalam jangka masa mereka?
Kolumnis kami, ahli fizik Daria Zaremba, bercakap mengenai paradoks yang muncul di jalan seorang pengembara masa. Bahan masa lalunya, dibuat dalam bentuk kamus, dikhaskan untuk kemungkinan teoretis perjalanan seperti itu, dalam hal ini - "halangan" akan dipertimbangkan.
Saya - Tafsiran Everett
Tafsiran Everett adalah tafsiran mekanik kuantum, yang menurutnya kita hidup di dunia multiverse - dunia yang banyak, di mana alam semesta selari baru dilahirkan dengan undang-undang yang sama, tetapi keadaan berbeza.
Menurut tafsiran Everett, setiap kali anda membuat pilihan - contohnya, memasak borscht, bukan sup dengan mi, mengenakan kemeja hitam dan bukannya putih - semesta selari muncul di dunia di mana anda membuat pilihan sebaliknya dan memasak sup dengan kemeja putih.
Artinya, setiap pelemparan koin akan "membahagi" alam semesta menjadi dua dunia dengan hasil yang sesuai atau, dengan kata lain, menyatakan. Mereka akan sama antara satu sama lain, tetapi di masing-masing, kerana keadaan awal yang berbeza (kepala / ekor), jalannya sejarah akan berbeza.
Video promosi:
Tafsiran banyak dunia Everett.
Model alam semesta yang banyak ini sering digunakan oleh para saintis untuk mengelakkan paradoks perjalanan waktu. Sebilangan ahli fizik teori percaya bahawa perjalanan ke masa lalu tidak lebih dari sekadar perjalanan ke alam semesta yang selari ini, dan sama sekali tidak kembali sepanjang garis masa pengembara sendiri.
P - Paradoks
Paradoks perjalanan waktu adalah keadaan di mana, kerana adanya mesin waktu, sistem dalam keadaan tidak sesuai dengan undang-undang yang mengatur evolusi sistem ini.
Walaupun terdapat banyak cara yang dibenarkan oleh undang-undang fizik dan matematik yang mapan, sikap terhadap perjalanan masa dalam kalangan saintifik adalah skeptis. Sebab utama adalah paradoks yang timbul dari perjalanan tersebut.
Perlu diingatkan di sini bahawa paradoks merupakan ciri khas perjalanan ke masa lalu. Secara umum, paradoks berlaku apabila penggunaan mesin masa melanggar undang-undang fizik dan / atau logik.
Bayangkan, misalnya, bahawa anda mempunyai pancaran laser yang kuat yang anda arahkan ke portal mesin masa. Semasa anda keluar, anda memasang sistem cermin supaya sinar keluar dipantulkan dan dikembalikan ke mesin masa.
Oleh itu, pada output anda akan mendapat pancaran dengan intensiti dua kali ganda (dua kali lebih kuat). Apabila sinar seperti itu dipantul ke belakang dan kembali, laser dengan intensiti empat kali lebih besar daripada yang pertama akan keluar dari portal.
Melalui manipulasi seperti itu, ternyata dapat dengan cepat mewujudkan sumber menjana tenaga yang tidak terhingga. Pelanggaran undang-undang asas fizik terbukti.
Terdapat banyak paradoks seperti itu, tetapi yang paling terkenal dan dibincangkan adalah apa yang disebut "paradoks datuk". Ini terutama disebabkan oleh fakta bahawa pengembara, mengubah masa lalunya, melanggar prinsip kausalitas.
Bayangkan bahawa untuk masa yang lama anda hidup dengan perasaan benci terhadap datuk anda, yang kezalimannya hampir mencapai tahap Hitler. Dan di sini anda diberi peluang unik: menggunakan mesin masa, kembali ke masa lalu dan membunuh orang yang mengerikan ini.
Sekarang bayangkan bahawa anda berakhir dengan saudara anda pada saat kelahirannya. Apa yang berlaku dalam kes ini? Ibu bapa anda tidak akan dilahirkan, begitu juga anda, dan oleh itu anda … tidak dapat membunuh datuk anda semasa lahir. Beginilah timbulnya paradoks penyebab.
C - Superposisi
Kuantum superposisi adalah fenomena dalam mekanik kuantum di mana setiap zarah dapat secara serentak dalam keadaan alternatif (saling eksklusif).
Sebagai contoh, elektron secara serentak dapat berputar ke kanan dan kiri, bit kuantum ("qubit" adalah unit maklumat dalam komputer kuantum) secara serentak boleh mempunyai nilai 0 dan 1.
Pada tahun 1991, ahli fizik teoritis Britain David Deutsch mendapati bahawa dengan memindahkan prinsip superposisi kuantum ke makrokosmos, mungkin untuk mengelakkan paradoks perjalanan waktu.
Superposisi dalam pelbagai alam.
Pertama, saintis mendapati bahawa ketika seorang pengembara kembali ke masa lalu, dia sebenarnya tidak bergerak mengikut garis masa sendiri, tetapi bergerak ke garis waktu alternatif, atau, dengan kata lain, ke alam semesta yang selari.
Bayangkan, misalnya, bahawa anda sedang berjalan di jalan dan tiba-tiba melihat pelakon kegemaran anda, dengan tenang berdiri di tepi jalan. Keadaan yang tidak disangka-sangka menjatuhkan anda dari landasan, dan anda membeku seperti idola.
Pada masa ini, sebuah kereta jenama berprestij melaju ke pinggir jalan dan mengambil pelakon yang anda gemari ke arah yang tidak diketahui. Ingin mengubah keadaan ini, anda bergerak dalam masa selama 20 minit, dan kali ini anda masih mendapat keberanian dan memutuskan untuk bercakap dengan bintang itu.
Tetapi pelakon itu berkelakuan sangat berbeza dengan cara, anda ingat, dia berkelakuan. Anda tidak dapat meramalkan tindakannya, percakapan itu berjalan secara kebetulan, dan dia mungkin tidak mahu masuk ke dalam kereta, tetapi memutuskan untuk menyampaikannya malam ini kepada peminatnya.
Maksudnya, ia tidak akan menjadi masa lalu yang dicetak dalam ingatan anda - bukan masa lalu anda. Masa lalu anda kekal di alam semesta kediaman anda (tidak mungkin hilang di mana sahaja, kerana undang-undang pemuliharaan tenaga dan maklumat beroperasi di dunia).
Teori ini selaras dengan tafsiran mekanik kuantum yang banyak di dunia oleh Hugh Everett, yang menganggap adanya multiverse dengan semesta selari yang terus bercabang.
Kedua, menurut Deutsch, ketika seorang pengembara pergi ke masa lalu, dia berada dalam keadaan superposisi, kerana dia secara serentak beralih ke dua alam semesta selari dengan keadaan alternatif: di salah satunya dia membunuh datuknya dan, dengan itu, kehilangan peluang untuk dilahirkan, dan pada detik, dia tetap tidak cedera.
Garis masa alternatif.
Kebarangkalian setiap kejadian ini adalah. Dalam kes ini, pengembara akan tetap sedar hanya di alam semesta di mana dia tidak mencipta paradoks.
U - Kemungkinan sempit
Kemungkinan yang sempit - menurut salah satu teori, adalah satu-satunya kemungkinan yang dapat dilupuskan oleh pengembara pada masa lalu.
Terdapat teori bahawa semasa melakukan perjalanan pada masa lalu, pelancong tidak akan mempunyai kehendak bebas sepenuhnya. Dia hanya akan ada peluang, misalnya, untuk menentukan penempatan bahagian-bahagian tubuhnya sendiri di ruang dalam masa terdekat.
Jadi, dia boleh menggaru hidungnya, berjalan di sepanjang jalan atau melambai kepada rakan. Namun, dia tidak akan dapat merealisasikan peluang yang lebih luas - misalnya, untuk menjual sebuah apartmen, melakukan pembunuhan, atau membatalkan perkahwinan orang tuanya.
Apakah maksudnya? Apabila anda melambaikan tangan untuk memberi salam kepada rakan adalah manifestasi dari peluang yang sempit, tetapi jika anda melambaikan tangan pada lelang, membuat tawaran pada lukisan Van Gogh, maka sudah ada kemampuan yang luas.
Pada masa yang sama, pembagian peluang yang sempit dan luas terjadi bergantung pada apakah pelaksanaannya memerlukan "sokongan" dari keadaan luaran, tindakan "tindak balas" dari "dunia luar".
Ini ditulis, khususnya, oleh profesor falsafah Kadri Vihwellin - seorang penyelidik dalam bidang etika, metafizik dan kehendak bebas, serta ahli fizik teori Bradford Skow - dalam konteks menyelesaikan paradoks datuk yang dibunuh.
X - Pesta Hawking
Hawking's Party adalah percubaan oleh ahli fizik dan ahli kosmologi terkenal Stephen Hawking untuk membuktikan kemungkinan atau kemustahilan perjalanan masa.
Pada tahun 2009, Stephen Hawking melakukan eksperimen yang luar biasa. Dia menganjurkan pesta sebenar untuk pelancong masa! Semuanya kelihatan tradisional: muzik, belon, makanan ringan. Kecuali satu perincian: tidak ada seorang pun kecuali Hawking sendiri yang berada di pesta tersebut.
Dan semua kerana ahli fizik menghantar jemputan untuk menghadiri pesta ini selepas "perayaan" itu sendiri. Menurut logik Stephen, jika perjalanan waktu memang mungkin, maka suatu hari seseorang yang tiba dari masa depan akan menemui jemputan ini dan kembali pada waktu pesta.
Jemputan pesta Hawking.
Walau bagaimanapun, saintis lain seperti David Deutsch menyimpulkan bahawa ini tidak akan pernah berlaku. Kerana ketika melakukan perjalanan ke waktu lain, pengembara sebenarnya melakukan perjalanan ke alam semesta lain, yang dihubungkan dengan cara yang istimewa.
Mereka di mana pengembara mempunyai mesin waktu saling berkaitan, sementara yang di mana dia belum membuatnya tetap terpencil.
Ahli fizik menerangkan kesimpulannya dalam karya asas "Struktur Alam Semesta". Ini bermakna bahawa jika Deutsch betul, anda dan saya tidak akan pernah cukup bernasib baik untuk melihat pelancong dari masa depan sehingga kami membina mesin masa kami.
C - Pelanggaran penapisan sebab akibat
Penapisan terhadap pelanggaran kausalitas adalah prinsip larangan pelanggaran kausalitas dalam perjalanan ke masa lalu yang diasumsikan oleh pelbagai teori.
Pengarang salah satu teori yang "mempertahankan" prinsip kausalitas ketika melakukan perjalanan ke masa lalu adalah penguasa komputer kuantum, ahli fizik Amerika Seth Lloyd.
Menurut teori Lloyd, ketika seorang pengembara melakukan perjalanan kembali ke masa lalu, beberapa tindakan yang dirancang olehnya (seperti membunuh datuknya atau salinan dirinya) tidak akan diselesaikan olehnya dengan alasan yang tidak bergantung pada kehendaknya.
Dalam hal ini, prinsip pilihan raya atau pilihan berikutnya, yang beroperasi dalam mekanika kuantum, menjadi "prinsip kerja" fizik.
Hakikatnya terletak pada kenyataan bahawa di dunia kuantum, zarah-zarah unsur dapat dengan cepat memilih penyelesaian "betul" dari beberapa kemungkinan (ini, by the way, adalah "rahsia kejayaan" komputer kuantum).
Inilah contoh yang ditunjukkan oleh Seth Lloyd dan pasukannya secara eksperimen. Penyelidik telah teleportasi foton (di dunia kuantum, fenomena teleportasi digunakan secara penuh).
Lebih-lebih lagi, menurut saintis itu, pengubahan semula (penampilan) foton berlaku pada waktu lebih awal daripada dematerialisasi (hilangnya). Dengan kata lain, pengubahan semula berlaku pada masa lalu.
Oleh itu, kita mendapat selang waktu apabila kedua-dua salinan foton itu wujud bersama. Ini boleh dianggap sebagai simulasi perjalanan waktu foton.
Sekarang kita memprovokasi sebuah paradoks - kita menyatukan kedua salinan foton tersebut. Apa yang akan berlaku? Tidak ada apa-apa. Seperti yang dinyatakan oleh Seth dalam wawancara dengan The New Mexico, tidak kira berapa kali anda mendekatkan foton antara satu sama lain, pada saat terakhir salah satu daripadanya akan selalu hilang, berubah arah kerana turun naik kuantum secara tiba-tiba.
Ini kerana perlanggaran dengan salinannya akan menimbulkan paradoks dan "keputusan" seperti itu akan menjadi "salah" bagi foton.
Menurut saintis itu, ini juga boleh berlaku dengan tindakan pengembara pada masa lalu: rantai hubungan sebab-akibat pasti akan putus di suatu tempat, dan rancangan jahat untuk membunuh datuk tidak akan selesai. Mungkin turun naik kuantum yang sama, misalnya, menyebabkan peluru hilang.
Para saintis telah lama menyatakan bahawa alam semesta berfungsi berdasarkan prinsip komputer kuantum, dan dirinya sendiri "mengira" keadaannya pada tahap kuantum. Mungkin, menurut prinsip yang sama, ia akan dapat "mengganggu" tindakan pengembara pada masa lalu untuk mengelakkan paradoks.
Paradoks pelanggaran kausalitas diselesaikan dengan cara yang sama oleh ahli fizik teori Rusia, Igor Novikov. Dia memilih paradoks Polchinsky sebagai asas - rumusan lain dari paradoks datuk.
Paradoks pelanggaran hubungan sebab-akibat pada contoh paradoks Polchinsky.
Dalam paradoks ini, bola meluncur dan memukul portal mesin masa, diangkut selama beberapa saat ke masa lalu dan memukul salinannya sehingga tidak lagi jatuh ke mesin waktu.
Menurut keputusan Novikov, bola akan selalu meluncur keluar dari mesin waktu pada sudut yang pasti mendorong salinannya sendiri ke arah portal.
Beginilah cara Novikov merumuskan prinsip konsistensinya sendiri, yang mengatakan: ketika bergerak ke masa lalu, kebarangkalian tindakan yang mengubah peristiwa yang telah terjadi pada pengembara cenderung menjadi sifar.
Walau bagaimanapun, kita mungkin tidak akan dapat membincangkan dengan lebih terperinci mengenai penyelesaian "perlindungan kronologi" ketika melakukan perjalanan ke masa lalu sehingga kita mendapat pemahaman yang jauh lebih baik mengenai sifat hubungan antara graviti dan mekanik kuantum.
Daria Zaremba
