Fizičar tvrdi da je rešio „paradoks dede“ čineći putovanje kroz vreme (teorijski) mogućim

Paradoks dede je samo jedan od nezgodnih logičkih problema sa idejom putovanja kroz vreme.

Putovanje kroz vreme se dugo smatra nemogućim delimično zbog „paradoksa dede“, zagonetke koja pita šta bi se desilo kad bi neko otputovao u prošlost i sprečio svog dedu da ima decu, poništavajući tako postojanje samog putnika kroz vreme.

Preporučujemo

Međutim, nova studija je možda rešila ovaj problem. Kombinujući opšti relativitet, kvantnu mehaniku i termodinamiku, ova studija pokazuje da bi putovanje kroz vreme moglo biti izvodljivo bez izazivanja logičkih protivrečnosti.

Fizika vremenskih petlji

Naše uobičajeno shvatanje vremena je ukorenjeno u njutnovskoj fizici – događaji napreduju linearno od prošlosti ka budućnosti. Međutim, Ajnštajnova opšta teorija relativiteta iz 1915. godine dovodi u pitanje ovu intuitivnu pretpostavku. Pokazuje da struktura prostor-vremena može da se ponaša na načina protivne zdravom razumu, što se vidi iz fenomena kao što su crne rupe.

Jedno od najfascinantnijih predviđanja je moguće postojanje zatvorenih vremenskih krivih – putanja kroz prostor-vreme koje se vraćaju na svoj početak, teorijski dozvoljavajući putniku da ponovo poseti prošlost.

„U opštem relativitetu, svi oblici energije i impulsa deluju kao izvori gravitacije – ne samo mase“, kaže autor studije Lorenco Gavasino, fizičar sa Univerziteta Vanderbilt u Nešvilu (Tenesi, SAD). To znači da ako materija rotira – može da ‘vuče’ prostor-vreme sa sobom. Iako je ovaj efekat zanemarljiv za planete i zvezde, šta ako ceo univerzum rotira?

U univerzumu gde sva materija rotira, prostor-vreme bi moglo postati toliko iskrivljeno da se vreme savija nazad na sebe, formirajući petlju. Svemirski brod koji putuje duž takve petlje mogao bi teorijski da se vrati na polaznu tačku, ne samo u prostoru, već i u vremenu. Iako izgleda da naš univerzum kao celina ne rotira na taj način, rotirajuće mase – kao što su crne rupe – mogu da proizvedu slične efekte, stvarajući potencijalne sredine za zatvorene vremenske krive.

Paradoksi putovanja kroz vreme

Jedan od najvećih problema za putovanje kroz vreme nalazi se u paradoksima koje stvara. Paradoks dede je samo jedan primer. Ovi problemi nastaju zato što pretpostavljamo da bi zakoni termodinamike, koji upravljaju toplotom i energijom, funkcionisali regularno na nekoj vremenskoj petlji.

„U stvari, zakon povećanja entropije – termodinamički kvantitet koji meri stepen neuređenosti u nekom sistemu – predstavlja jedini zakon fizike koji razlikuje prošlost i budućnost. Koliko znamo, entropija je jedini razlog zašto pamtimo prošle događaje i ne možemo da predvidimo buduće“, kaže Gavasino.

Entropija kontroliše mnoga naša svakodnevna iskustva, od načina na koji naša tela stare do procesuiranja pamćenja. Čak i jednostavni postupci, poput hodanja, zavise of trenja, koje povećava entropiju. Dakle, kako bi se ti procesi ponašali na nekoj vremenskoj petlji?

Kvantno rešenje paradoksa

Inspirisan radom fizičara Karla Rovelija, Gavasino je demonstrirao da se ponašanje termodinamike temeljno menja na zatvorenoj vremenskoj krivoj. Na takvoj petlji, nastaju kvantne fluktuacije koje mogu da izbrišu entropiju – proces fundamentalno drugačiji od onoga što doživljavamo u svakodnevnom životu.

Ove fluktuacije mogu imati dramatične efekte na putnika kroz vreme. Na primer, dok se entropija smanjuje, sećanja osobe mogu da nestanu, a starenje da se preokrene. „Povećanje entropije je razlog zašto umiremo. Šta se dešava kad obrnete smrt?“, pita Gavasino. Ovaj fenomen bi takođe mogao dovesti do ireverzibilnih događaja, kao što je ubistvo vašeg dede, privremeno na vremenskoj petlji, poništavajući paradoks potpuno.

Većina fizičara i filozofa u prošlosti tvrdila je da će – ako putovanje kroz vreme postoji – priroda uvek pronaći način da spreči kontradiktorna rešenja. Ustanovljen je „princip neprotivrečnosti“ da sve treba da bude usaglašeno radi stvaranja logički koherentne priče.

„Primenio sam standardni okvir kvantne mehanike – bez dodatnih postulata ili spornih pretpostavki – i demonstrirao da samousaglašenost istorije prirodno sledi iz kvantnih zakona“, rekao je Gavasino.

Teorijske i praktične implikacije

Iako je ovo jak teorijski okvir za putovanje kroz vreme, ostaje pitanje da li zatvorene vremenske krive zaista postoje u stvarnom univerzumu. Većina fizičara je skeptična.

Godine 1992, Stiven Hoking je, na primer, izneo poznatu hipotezu o zaštiti hronologije, sugerišući da zakoni fizike mogu sprečavati da se vremenske petlje uopšte formiraju. To bi moglo uključivati singularnost prostor-vremena, ili kolaps u trenutku pre nego što bi petlja mogla nastati.

Ipak, Gavasinov rad je značajan zbog pomeranja granica našeg razumevanja. „Zanimljivo je kako nas ova tema primorava da razmišljamo o ulozi entropije u stvaranju našeg iskustva univerzuma, što je verovatno moja omiljena tema u čitavoj fizici“, kaže Gavasino.

Čak i ako vremenske petlje ne postoje, njihovo razumevanje i modeliranje moglo bi dati uvide u stvarne fenomene. Na primer, istraživanje kako stvarna entropija evoluira i ponaša se duž neke zatvorene putanje na subatomskom nivou može dati fascinantne uvide u ponašanje subatomskih sistema i njihovu termodinamiku.

(Telegraf Nauka/Live Science)