Czy możemy podróżować w czasie?  Fizyk teoretyczny udziela kilku odpowiedzi

Nasza ciekawość podróży w czasie ma tysiące lat. Źródło: Shutterstock

Podróże w czasie regularnie pojawiają się w kulturze popularnej, z niezliczonymi wątkami podróży w czasie w filmach, telewizji i literaturze. Ale to zaskakująco stary pomysł: można się z tym spierać Grecka tragedia Król Edyp, napisana przez Sofoklesa ponad 2500 lat temu, jest pierwszą historią podróży w czasie.


Ale jest podróż w czasie w rzeczywistości możliwe? Biorąc pod uwagę popularność tej koncepcji, jest to uzasadnione pytanie. Jak fizyk teoretycznyUważam, że istnieje kilka możliwych odpowiedzi na to pytanie, z których nie wszystkie są sprzeczne.

Najprostszą odpowiedzią jest to, że podróże w czasie nie mogą być możliwe, bo gdyby tak było, już byśmy to robili. Można argumentować, że jest to zabronione przez prawa fizykipodobnie jak druga zasada termodynamiki lub względności. Są też wyzwania techniczne: jest to możliwe, ale wymagałoby to ogromnych ilości energii.

Jest też kwestia paradoksów podróży w czasie; możemy — hipotetycznie — rozwiązać te problemy, jeśli wolna wola jest iluzją, jeśli istnieje wiele światów lub jeśli przeszłość można tylko zobaczyć, ale nie można jej doświadczyć. Być może podróżowanie w czasie jest niemożliwe po prostu dlatego, że czas musi płynąć liniowo i nie mamy nad nim kontroli, a może czas jest iluzją, a podróże w czasie są nieistotne.

Prawa fizyki

Ponieważ teoria względności Alberta Einsteina — która opisuje naturę czasu, przestrzeni i grawitacji — jest naszą najgłębszą teorią czasu, chcielibyśmy sądzić, że teoria względności zabrania podróżowania w czasie. Niestety, jeden z jego kolegów z Institute of Advanced Study, Kurt Gödel, wynalazł wszechświat w którym podróże w czasie były nie tylko możliwe, ale przeszłość i przyszłość były nierozerwalnie splątane.

Możemy faktycznie projektowanie maszyn czasuale większość z tych (w zasadzie) udanych propozycji wymaga: negatywna energialub ujemna masa, która wydaje się nie istnieć w naszym wszechświecie. Jeśli upuścisz piłkę tenisową o ujemnej masie, spadnie ona do góry. Argument ten jest raczej niezadowalający, ponieważ wyjaśnia, dlaczego w praktyce nie możemy podróżować w czasie tylko poprzez wykorzystanie innej idei — idei ujemnej energii lub masy — której tak naprawdę nie rozumiemy.

Fizyk matematyczny Frank Tipler opracował konceptualizację wehikuł czasu, który nie wymaga ujemnej masy, ale wymaga więcej energii niż istnieje we wszechświecie.

Podróże w czasie naruszają również druga zasada termodynamiki, który stwierdza, że ​​entropia lub losowość musi zawsze wzrastać. Czas może poruszać się tylko w jednym kierunku — innymi słowy, nie da się rozszyfrować jajka. Dokładniej, podróżując w przeszłość, przechodzimy od teraz (stan o wysokiej entropii) w przeszłość, która musi mieć niższą entropię.

Ten argument pochodzi od angielskiego kosmologa Arthur Eddingtoni jest w najlepszym razie niekompletna. Być może powstrzymuje cię to przed podróżowaniem w przeszłość, ale nie mówi nic o podróżach w czasie w przyszłość. W praktyce jest mi równie trudno podróżować do następnego czwartku, jak do ostatniego czwartku.

Rozwiązywanie paradoksów

Nie ma wątpliwości, że gdybyśmy mogli swobodnie podróżować w czasie, wpadamy w paradoksy. Najbardziej znanym jest „paradoks dziadka”: można hipotetycznie użyć a wehikuł czasu podróżować w przeszłość i mordować dziadka przed poczęciem imienia, eliminując w ten sposób możliwość własnego urodzenia. Logicznie rzecz biorąc, nie możesz jednocześnie istnieć i nie istnieć.

Antywojenna powieść Kurta Vonneguta “Rzeźnia-pięć„opublikowany w 1969 roku, opisuje, jak uniknąć paradoksu dziadka. Jeśli po prostu nie ma wolnej woli, nie można zabić dziadka w przeszłości, ponieważ nie zginął on w przeszłości. Bohater powieści, Billy Pilgrim, może podróżować tylko do innych punktów na swojej linii świata (na osi czasu, w której istnieje), ale nie do żadnego innego punktu czasoprzestrzeni, więc nie mógł nawet rozważać zabicia swojego dziadka.

Wszechświat w „Rzeźni numer pięć” jest zgodny ze wszystkim, co znamy. Druga zasada termodynamiki działa w niej doskonale i nie ma konfliktu z teorią względności. Ale jest to niezgodne z niektórymi rzeczami, w które wierzymy, takimi jak wolna wola – możesz obserwować przeszłość, jak oglądanie filmu, ale nie możesz ingerować w działania ludzi w nim.

Czy moglibyśmy pozwolić na faktyczne modyfikacje przeszłości, abyśmy mogli wrócić i zamordować naszego dziadka — albo Hitlera? Istnieje kilka teorii wieloświatów, które zakładają, że istnieje wiele linii czasu dla różnych wszechświatów. To też stary pomysł: w „Opowieści wigilijnej” Charlesa Dickensa Ebeneezer Scrooge doświadcza dwóch alternatywnych linii czasu, z których jedna prowadzi do haniebnej śmierci, a druga do szczęścia.

Czas to rzeka

Cesarz grecki Marek Aureliusz napisał, że: „Czas jest jak rzeka, na którą składają się wydarzenia, które się wydarzająi gwałtowny strumień; bo jak tylko coś zostanie ujrzane, zostanie zabrane, a na jego miejsce pojawi się inna i to również zostanie zabrane ”.

Możemy sobie wyobrazić, że czas przepływa przez każdy punkt we wszechświecie, jak rzeka wokół skały. Ale trudno jest sprecyzować pomysł. Przepływ to tempo zmian — przepływ rzeki to ilość wody, która przepływa przez określoną długość w określonym czasie. Dlatego jeśli czas płynie, to w tempie jednej sekundy na sekundę, co nie jest zbyt użytecznym wglądem.

Fizyk teoretyczny Stephen Hawking zasugerował, że „przypuszczenie o ochronie chronologii„musi istnieć, jak dotąd nieznana zasada fizyczna, która zabrania podróży w czasie. Koncepcja Hawkinga wywodzi się z idei, że nie możemy wiedzieć, co dzieje się w czarnej dziurze, ponieważ nie możemy z niej wyciągnąć informacji. Ale ten argument jest zbędny: nie możemy podróżować w czasie, ponieważ nie możemy podróżować w czasie!

Naukowcy badają bardziej fundamentalną teorię, w której czas i przestrzeń „wychodzą” z czegoś innego. Jest to określane jako grawitacja kwantowaale niestety jeszcze nie istnieje.

Czy podróże w czasie są możliwe? Prawdopodobnie nie, ale nie wiemy tego na pewno!


Podróże w czasie mogą być możliwe, ale tylko z równoległymi liniami czasu


Dostarczone przez
Rozmowa

Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.Rozmowa

Cytat: Czy możemy podróżować w czasie? Fizyk teoretyczny dostarcza odpowiedzi (2022, 14 czerwca) pobranych 16 czerwca 2022 z https://phys.org/news/2022-06-theoretical-physicist.html

Niniejszy dokument podlega prawu autorskiemu. Poza uczciwym postępowaniem w celach prywatnych studiów lub badań, żadna część nie może być powielana bez pisemnej zgody. Ta zawartość jest w jedynie w celach informacyjnych.

By admin

Leave a Reply

Your email address will not be published.