Ruku na srdce, kto z nás niekedy nepremýšľal nad možnosťou cestovania v čase? Je jedno, či by si sa chcel stretnúť s niekým, kto už nie je medzi nami, prežiť niektoré z dôb minulých alebo jednoducho len zastreliť Hitlera, koncept cestovania v čase nás jednoducho fascinuje.
Ako často sa zobrazuje v sci-fi, so strojom času už nič nie je trvalé – vždy sa môžete vrátiť a zmeniť to, píše portál The Conversation. Je však cestovanie v čase v našom vesmíre skutočne možné alebo je to len sci-fi?
„Naše moderné chápanie času a kauzality pochádza zo všeobecnej teórie relativity. Teória Alberta Einsteina spája priestor a čas do jedinej entity – „časopriestoru“ – a poskytuje pozoruhodne zložité vysvetlenie, ako obe fungujú, na úrovni, ktorej sa žiadna iná zavedená teória nevyrovná,“ hovorí Barak Shoshany z Brock University.
Táto teória existuje už viac ako 100 rokov a bola experimentálne overená s extrémne vysokou presnosťou, takže fyzici sú si celkom istí, že poskytuje presný popis kauzálnej štruktúry nášho vesmíru.
Po celé desaťročia sa fyzici pokúšali použiť všeobecnú teóriu relativity, aby zistili, či je vôbec cestovanie v čase možné. Ukázalo sa, že môžeme zapísať rovnice, ktoré popisujú cestovanie v čase a sú plne kompatibilné a konzistentné s relativitou. Ale fyzika nie je matematika a rovnice nemajú zmysel, ak v skutočnosti ničomu nezodpovedajú.
Problémy cestovania v čase
Existujú dva hlavné problémy, kvôli ktorým si myslíme, že tieto rovnice môžu byť nereálne. „Prvý problém je praktický: stavba stroja času si zrejme vyžaduje exotickú hmotu, ktorá je hmotou s negatívnou energiou. Všetka hmota, ktorú vidíme v našom každodennom živote, má pozitívnu energiu. Z kvantovej mechaniky vieme, že takáto hmota môže teoreticky vzniknúť, ale v príliš malom množstve a na príliš krátky čas.“
Neexistuje však dôkaz, že je nemožné vytvoriť exotickú hmotu v dostatočnom množstve. Tento problém dokonca môže byť len obmedzením našej súčasnej technológie alebo chápania kvantovej mechaniky.
„Ďalší hlavný problém je menej praktický, ale dôležitejší: ide o pozorovanie, že cestovanie v čase sa zdá byť v rozpore s logikou vo forme paradoxov cestovania v čase. Existuje niekoľko typov takýchto paradoxov, ale najproblematickejšie sú paradoxy konzistencie,“ pokračuje Shoshany.
Pozrime sa na bláznivý scenár, ktorý si pravdepodobne budeš musieť prečítať dvakrát. Vstúpiš do stroja času, použiješ ho na návrat v čase o päť minút späť a stroj hneď zničíš. Teraz by už bolo pre teba nemožné použiť ho o päť minút neskôr. Ale ak ho nemôžeš použiť, nemôžeš sa ani vrátiť v čase a zničiť ho.
„Preto nie je stroj zničený, takže sa môžem vrátiť v čase a zničiť ho. Inými slovami, stroj času je zničený vtedy a len vtedy, ak nie je zničený. Keďže ho nemožno súčasne zničiť, a zároveň nezničiť, tento scenár je nekonzistentný a paradoxný,“ vysvetľuje Shoshany.
Vieme odstrániť paradoxy?
V sci-fi žánri existuje všeobecná mylná predstava, že paradoxy možno „vytvárať“. Cestovatelia v čase sú zvyčajne varovaní, aby nerobili významné zmeny v minulosti a vyhýbali sa stretnutiu so svojím minulým ja. Vo fyzike však paradox nie je udalosťou, ktorá sa môže skutočne stať, je to čisto teoretický koncept, ktorý poukazuje na nekonzistentnosť v samotnej teórii.
Inými slovami, paradoxy konzistencie neznamenajú len to, že cestovanie v čase je nebezpečné úsilie, ale naznačujú, že to jednoducho nie je možné. Toto bola jedna z motivácií pre teoretického fyzika Stephena Hawkinga, aby sformuloval svoju chronologickú domnienku ochrany, ktorá uvádza, že cestovanie v čase by malo byť nemožné.
Táto domnienka však zatiaľ zostáva nepreukázaná. Okrem toho by bol vesmír oveľa zaujímavejším miestom, ak by sme namiesto odstránenia cestovania v čase kvôli paradoxom mohli odstrániť iba paradoxy samotné.
„Jedným z pokusov o vyriešenie paradoxov cestovania v čase je domnienka sebakonzistentnosti teoretického fyzika Igora Dmitrijeviča Novikova, ktorá v podstate hovorí, že môžeš cestovať do minulosti, ale nemôžeš ju zmeniť.“
Ak by si sa teda vrátil päť minút do minulosti s cieľom zničiť svoj stroj času, podľa Novikova by si zistil, že je to jednoducho nemožné. Fyzikálne zákony by sa nejako spojili, aby zachovali konzistenciu.
Paralelné časové línie
Ale aký má zmysel vracať sa v čase, ak nemôžete zmeniť minulosť? „Moja nedávna práca spolu so študentmi Jacobom Hauserom a Jaredom Woganom ukazuje, že existujú paradoxy cestovania v čase, ktoré Novikovov dohad nedokážu vyriešiť. To nás vracia na začiatok, pretože ak sa nepodarí odstrániť čo i len jeden paradox, cestovanie v čase zostáva logicky nemožné.“
Je tu však jedno ale, ktoré dokáže tieto paradoxy vyriešiť. Pokiaľ totiž budeme rátať s paralelnými časovými líniami, vyriešime aj tie paradoxy, ktoré Novikovova domnienka nedokáže. V skutočnosti takto dokážeme vyriešiť každý paradox, ktorý naň hodíme.
Opäť si pomôžme naším strojom času. Keď ho použiješ, vstúpiš do inej časovej osi. V nej si môžeš robiť čo chceš (vrátane zničenia stroja), pretože nemeníš nič na pôvodnej časovej osi, z ktorej si prišiel. A keďže nemôžeš zničiť stroj času v pôvodnej časovej osi, ktorú si použil na cestovanie, neexistuje žiadny paradox.
„Po tom, čo som posledné tri roky pracoval na paradoxoch cestovania v čase, som čoraz viac presvedčený, že by to mohlo byť možné, ale iba vtedy, ak náš vesmír umožňuje koexistenciu viacerých paralelných časových ôs,“ pokračuje Shoshany.
Pracujú na novej teórii
Fyzik však dodáva, že všetko sú to zatiaľ len špekulácie. „Moji študenti a ja v súčasnosti pracujeme na nájdení konkrétnej teórie cestovania v čase s viacerými históriami, ktorá je plne kompatibilná so všeobecnou teóriou relativity. Samozrejme, aj keby sa nám podarilo nájsť takúto teóriu, nestačilo by to na dôkaz, že cestovanie v čase je možné, no znamenalo by to prinajmenšom, že cestovanie v čase nie je vylúčené z dôvodu konzistentných paradoxov.“
Cestovanie v čase a paralelné časové línie idú takmer vždy ruka v ruke s vedeckou fantastikou, no teraz máme dôkaz, že musia ísť ruka v ruke aj v skutočnej vede. Všeobecná relativita a kvantová mechanika nám hovoria, že cestovanie v čase by mohlo byť možné, ale ak áno, potom musia byť možné aj viaceré paralelné časové línie.
