Чи можливі подорожі у часі — науковці дали приголомшливе пояснення

Олександр Петров

Джерело: IFL Science

У своєму новому дослідженні фізик з Університету Вандербільта Лоренцо Гавассіно довів, чому подорожі у часі неможливі у тому вигляді, який ми звикли бачити у наукових фільмах.

Головні тези:

Теоретично подорожі у часі можливі, але мають свої обмеження, які зазначені у дослідженні Лоренцо Гавассіно.
Спостереження за квантовими законами та замкнутими часоподібними кривими підтверджують унеможливлення подорожей у часі за класичними уявленнями.
Можливість подорожі у часі супроводжується втратою пам'яті та стиранням спогадів про зазначену подорож, що підтверджено у дослідженні Лоренцо Гавассіно.
Принцип самоузгодженості в фізиці передбачає логічний зв'язок у подорожах у часі, та наукові висновки свідчать про його виконання у квантовій механіці.

Чи можливі в теорії подорожі у часі

Зазвичай для відповіді на це питання використовують добре відомий так званий "парадокс убитого дідуся", який передбачає, що якщо комусь вдасться повернутись у минуле і вбити власного дідуся до того моменту, коли в нього народяться діти, то він сам у майбутньому не зможе з’явитись на світ.

Відомий фізик-теорик Стівен Хокінг дотримувався думки, що людство ще відкриє невідомі наразі закони фізики, які унеможливлюють подорожі в часі.

Однак у деяких своїх наукових роботах Альберт Ейнштейн передбачав існування замкнутих часоподібних кривих, у яких простір-час викривлений настільки, що об’єкт, який їх перетинає, повертається у початкову точку.

Науковець довів неможливість звичних нам уявлень щодо подорожей у часі — Просторова аномалія

У зв’язку з цим Лоренцо Гавассіно вирішив розглянути таку криву у вигляді світової лінії гіпотетичного космічного корабля, що здійснює подорож крізь простір-час.

Якщо така крива утворює петлю, космічний корабель повертається у вихідну точку, у своє власне минуле. Однак, щоб підтвердити, що це дійсно подорож у минуле, ми повинні спочатку обговорити, що відбувається з пасажирами (тобто з макроскопічними системами частинок), коли вони здійснюють круговий політ, — пояснює науковець.

Дослідник описав теоретичну термодинамічну систему у тому разі, якщо космічний корабель перетинає таку замкнену часоподібну криву і виходить з неї.

За словами Гавассіно, під час такої подорожі ентропія має збільшуватись, прямуючи до термодинамічної рівноваги і на вимогу другого закону термодинаміки.

Однак в умовах узгодженого світу вона має повернутись до нерівноважного стану, як це було до запровадження часоподібної кривої.

У якості приклада науковець навів одиночну нестабільну частинку, що підстрибує навколо космічного корабля, зазначивши, що за законами фізики частинка має повернутись у свій початковий стан.

Як і слід було очікувати, частинка спонтанно розпадається поблизу τ = 0 і залишається у стані розпаду майже на всьому шляху. Однак у міру наближення τ до початку петлі частинка спонтанно відновлюється за той самий час, який знадобився для її розпаду. Цей механізм є прямим наслідком дискретизації рівнів енергії і не вимагає від нас точного налаштування початкових умов.

Що буде із людиною у разі ймовірної подорожі у часі

Гавассіно припустив, що у певній точці ентропія досягає максимуму і другий закон термодинаміки починає діяти у зворотньому напрямку.

Однак цікаво те, що у випадку, якщо замість частинки уявити людину-спостерігача, то вона втратить усі свої спогади.

Моделюючи процеси пам’яті науковець переконався, що будь-яка пам’ять, сформана вздовж замкнутої часоподібної кривої, буде стерта циклом Пуанкаре.

Отже мандрівник повернеться у початкове положення без спогадів про перетинання часоподібної кривої.

Більшість фізиків і філософів у минулому стверджували, що якщо подорожі в часі існують, природа завжди знайде спосіб запобігти суперечливим ситуаціям. Був введений "принцип самоузгодженості", який передбачає, що все має узгоджуватися для створення логічно зв'язної історії. Моя робота являє собою перший строгий висновок цього принципу самоузгодженості безпосередньо з усталеної фізики. Зокрема, я застосував стандартну структуру квантової механіки — без додаткових постулатів або спірних припущень, і продемонстрував, що самоузгодженість історії природним чином випливає з квантових законів, — пояснює своє дослідження Гавассіно.

При цьому науковець зазначив, що не бачить доказів ймовірного існування замкнутих часоподібних кривих.