Квантовое решение «парадокса убитого дедушки» обращает вспять энтропию - можно странствовать во времени без риска катастрофических последствий!

Квантовое решение «парадокса убитого дедушки» обращает вспять энтропию

Любителям научной фантастики хорошо известен «парадокс убитого дедушки», впервые описанный в художественных произведениях почти сотню лет назад. Если путешественник отправится в прошлое и помешает своему предку завести детей, то лишит себя возможности перемещаться во времени. У этого парадокса есть несколько вариантов решения. Физик Лоренцо Гавассино утверждает, что квантовая механика позволяет игнорировать принцип непротиворечивости и обращать вспять энтропию — можно странствовать во времени без риска катастрофических последствий.

Современное понимание времени коренится в ньютоновой физике, в которой события развиваются линейно от прошлого к будущему. Но общая теория относительности Эйнштейна поколебала эти представления. Она заявила, что ткань пространства-времени может нарушать общепринятые представления, основанные на повседневном опыте и здравом смысле. Одно из таких нарушений — возможность существования замкнутых времениподобных кривых, путей через пространство-время, которые позволяют путешественнику вернуться в свое прошлое.

«В ОТО все формы энергии и импульса действуют как источники гравитации — не только массы, — сказал Гавассино, автор статьи, ученый из Университета Вандербильта (США). — Это значит, что если вещество вращается, оно может „завернуть“ пространство-время вокруг себя. Этот эффект незаметен в масштабе планет и звезд, но что если вращается вся Вселенная?»

В такой Вселенной пространство-время становится настолько скрученным, что время само изгибается назад, образуя петлю. Космический корабль, движущийся по такой петле, теоретически может вернуться в начальную точку, не только в пространстве, но и во времени. Наша Вселенная, похоже, не претерпевает такого вращения, но и в ней имеются вращающиеся массы — например, черные дыры — которые могут оказывать схожее воздействие, создавая потенциальную среду для замкнутых времениподобных кривых.

Временные парадоксы вроде парадокса убитого дедушки возникают как следствие законов термодинамики, действующих на петлю времени. «Фактически, закон нарастания энтропии — термодинамической величины, измеряющей уровень неупорядоченности в системе — единственный закон физики, различающий прошлое и будущее. Насколько нам известно, энтропия — единственная причина, по которой мы запоминаем события прошлого и не можем предвидеть будущего», — сказал Гавассино.

В своем варианте решения временного парадокса Гавассино демонстрирует, что в замкнутой времениподобной петле поведение термодинамики фундаментально меняется. В такой петле возникают квантовые флуктуации, способные отменить энтропию и оказать поразительное воздействие на путешественника во времени.

Например, по мере снижения энтропии из его памяти могут стираться воспоминания, а процесс старения — начать идти в обратную сторону. Этот феномен способен даже временно отменить неизбежные события типа убийства собственного дедушки. То есть, нейтрализовать тот самый парадокс.

«Большинство физиков и философов прошлого утверждали, что если путешествия во времени существуют, природа всегда найдет способ предотвратить противоречивые ситуации, — пояснил автор. — Введенный „принцип непротиворечивости“ гласит, что все должно быть согласованным, чтобы возникала логически непротиворечивая история. Моя работа — первое строгое отклонение от этого принципа непротиворечивости. В частности, я применил базовые законы квантовой механики — без дополнительных постулатов или противоречивых гипотез — и продемонстрировал, что непротиворечивость истории естественным образом выводится из квантовых законов».

Квантовые явления — запутанность, телепортация, корпускулярно-волновой дуализм — славятся своей парадоксальностью. Физики из Канады добавили к этому списку еще одну странность: фотоны могут тратить отрицательное количество времени на то, чтобы проходить сквозь облако охлажденных атомов. Другими словами, входят в вещество позже, чем выходят из него.