Физик решил "парадокс дедушки": путешествия назад во времени возможны, но их никто не вспомнит

Об этом сообщает IFLScience.

"Парадокс дедушки" заключается в идее о том, что можно отправиться в прошлое и убить своего дедушку до того, как у него появятся дети. Если убийство удастся, ваш отец никогда не родится, а следовательно не родитесь и вы сами, чтобы вернуться в прошлое и убить собственного дедушку.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Такой мысленный эксперимент предполагает, что путешествия в прошлое невозможны, так как это привело бы к несоответствиям во вселенной. Еще Стивен Хокинг предлагал гипотезу защиты хронологии, она заключалась в том, что во вселенной существую еще не открытые законы физики, запрещающие путешествия во времени.

В это же время, существующие на данные момент законы физики совсем не исключают путешествий во времени. Такая мысль вытекает из работы Альберта Эйнштейна, в которой говорится, что "замкнутые времениподобные кривые" могут существовать, когда пространство-время настолько искривлено, например вокруг черной дыры, что объект или наблюдатель в конце концов возвращаются в исходную точку.

"Ученые обычно придерживаются мнения о том, что во Вселенной с замкнутыми времениподобными кривыми (CTC) люди могут путешествовать в прошлое. На первый взгляд, это кажется очевидным следствием, поскольку (в достаточно больших масштабах) можно рассматривать времениподобную кривую как мировую линию гипотетического космического корабля, путешествующего через пространство-время", — пишет в своей работе физик из Университета Вандербильта Лоренцо Гавассино.

Дело в том, что если эта кривая образует петлю, космический корабль вернется в исходную точку, в свое собственное прошлое. Но проблема этой теории заключается в том, что произойдет с пассажирами, когда они совершат этот круговой рейс.

Законы физики симметричны относительно течения времени, а это означает, что они не меняются даже если их воспроизвести в обратном порядке. Но это не касается второго закона термодинамики, наблюдаемому статистическому закону Вселенной. Он говорит о том, что все во Вселенной стремится к беспорядку. Тепло перетекает из горячих областей в холодные, а в изолированной системе энтропия — мера беспорядка внутри системы — может только увеличиваться. Второй закон термодинамики показывает нам стрелу времени. Если вы видите, что система движется к беспорядку, то вы точно знаете, что она движется вперед во времени.

В своей работе Гавассино попытался описать, что произойдет с кораблем, с точки зрения термодинамики, если он пересечет замкнутую времениподобную кривую.

Во время этого путешествия энтропия должна увеличиваться в направлении термодинамического равновесия согласно второму закону термодинамики, но для согласованной Вселенной она также должна вернуться в неравновесное состояние до того, как была введена времениподобная кривая. Приведя пример одиночной нестабильной частицы, прыгающей вокруг космического корабля, он говорит, что законы физики, как мы их понимаем, требуют, чтобы частица вернулась в свое исходное состояние.

"Как и следовало ожидать, частица спонтанно распадается вблизи τ = 0 и остается распавшейся почти на протяжении всего путешествия. Однако, когда τ приближается к началу петли, частица спонтанно восстанавливается за то же время, которое потребовалось для ее распада", — объясняет Гавассино.

Ученые предполагает, что существует некая точка, в которой энтропия или хаос становится максимальным, и второй закон термодинамики начинает поворачивать вспять". В результате путешественники во времени потеряют память о всем том, что происходило в середине петли.

Иными словами, люди смогут пройти этот цикл, но не соберете никакой новой информации в согласованной вселенной, и вселенная вернет вас в исходное положение с все еще нетронутой энтропией. В терминах парадокса дедушки Вселенная развивалась бы таким образом, чтобы сохранять свою самосогласованность, возвращая путешественников во времени в их начальные условия.