Nem szabad rálépni a pillangókra, és persze soha ne öld meg a nagyapádat. Ja, és soha ne igyál polóniumos teát, bár ez már egy másik sztori.
Még az olyan ártalmatlanabb dolgok is tabunak számítanak, mint egy kutya megsimogatása vagy egy pite megevése, ami rendkívül bonyolulttá teszi az időutazást. Ahhoz, hogy sehol ne szúrd el, vagy hihetetlen odafigyelésre, vagy olyan előrejelző rendszerekre van szükség, amelyek kizárnak minden érintkezést, és kijelölnek egy biztonságos „útvonalat a múltban”. Volt egy érdekes ötlet az egyik sci-fiben: amikor a turista visszatért a jelenbe, átküldték egy bioszkanneren, és ha valamit elszúrt, a rendszer jelzett. Ilyenkor vissza lehetett menni egy kicsit korábbra, hogy helyrehozzák a dolgokat.
Lorenzo Gavassino, a Vanderbilt Egyetem fizikusa azonban úgy véli, hogy ez nem akkora leküzdhetetlen akadály, mint ahogy sokan hiszik. Legfrissebb, az entrópia, a tér és az idő finomságaival foglalkozó tanulmányában arra a következtetésre jutott, hogy bátran „használhatjuk” a nagypapa-paradoxont különösebb következmények nélkül.
A nagypapa-paradoxon egy ismert dilemma: ha visszamész a múltba, és megölöd a nagyapádat még gyerekkorában, azzal megakadályozod a saját születésedet is. De ha nem létezel, akkor hogyan mehetnél vissza, hogy megtedd?
Az általános relativitáselmélet szerint az időt úgy képzelhetjük el, mint egy matracon kanyargó vasútvonalat, ahol a sínek az objektumok tömegétől és gyorsulásától függően megnyúlnak vagy megrövidülnek. Extrém körülmények között – például fekete lyukaknál – ezek a torzulások zárt időszerű görbéket hozhatnak létre, amelyek visszavezetnek a kiindulási ponthoz.
Ezeket az ötleteket sokat tárgyalják a szépirodalomban és az elméleti vitákban, ami rengeteg forgatókönyvhöz vezetett – az idővonalak elágazásától az ismétlődő eseményekig. Ahhoz, hogy megértsük, hogyan festhet ez fizikai szempontból, vissza kell térnünk a termodinamika alapjaihoz, és ki kell derítenünk, mi történik egy rendszer rendezettségével, amikor visszautazik az időben.
Mi az emlékezetünk alapján különböztetjük meg a múltat és a jövőt, de a fizika ezt nem teheti meg. Univerzumunkban a fizika törvényei nagyrészt időszimmetrikusak, ami lehetővé teszi, hogy fordítva is alkalmazzuk őket a kezdeti feltételek megjóslására.
Az idő nyilát tükröző egyik legfontosabb jellemző az entrópia – az a folyamat, amely során a rendezett állapotok rendezetlenné válnak. Bár a statisztikus termodinamikát már régóta tanulmányozzuk, a fizikusok most a kvantummechanikából eredő problémákkal szembesülnek.
Gavassino elhatározta, hogy megvizsgálja, milyen kvantummechanikai következményekkel járhat, ha egy magas entrópiájú rendszer (például egy időutazó űrhajó) visszatér az alacsony entrópiájú múltba.
A kvantum-statisztikus mechanika segítségével kimutatta, hogy az időturista entrópiája nem növekedhet tovább a visszatéréskor, mivel a kvantum-bizonytalanság hatékonyan megakadályozza a várt rendezetlenséget, létrehozva egy párhuzamos idővonalat, amelynek a kezdő- és végpontja megegyezik.
Mit jelent ez az időhurokba került űrhajó utasai és rakománya számára?
Az entrópiával kapcsolatos folyamatok megváltozhatnak, és potenciálisan visszafordíthatóvá válhatnak. Például, ha visszamész a fiatal nagyapádhoz, aki épp a nagymamádnak udvarol, az időhurok visszafordíthatóvá teheti a halálát, a te emlékeid pedig arról, hogy miért is akartad megölni, kitörlődhetnek.
Bár nem Gavassino az első, aki elgondolkodott azon, hogyan befolyásolhatja a kvantummechanika az időutazást, munkája érdekes kérdéseket vet fel a tér és az idő természetével kapcsolatban. És bár ezek az ötletek még nem vezetnek el egy időgép megépítéséhez, új távlatokat nyitnak a világunk és törvényeinek megértésében.
Egyébként itt a Liked.hu-n egy régebbi cikkben már beszéltünk arról az elméletről, hogy minden egyes cselekvésünkkor párhuzamos univerzumok jönnek létre. Mondjuk reggel tornacipőben lépsz ki az utcára, de valahol létrejön egy univerzum, ahol téli bakancsban indultál el. Ez a mostani kutatás ezért is érdekes, mert Lorenzo Gavassino matematikailag is bizonyította az ilyen „játékok” lehetőségét a kvantumok szintjén.
