Alla vill återvända till det förflutna minst en gång i sitt liv för att rätta till ett misstag eller till och med rädda någons liv. Ethan Siegel i Forbes svarar på frågan om hur farlig tidsresa är i teorin. Kommer tillfälliga paradoxer att förstöra vårt universum? I vilket fall som helst kommer tidsresenären aldrig tillbaka till den värld han lämnade.
Vi drömmer alla om tidsresor. Vi vill gå tillbaka i tiden för att korrigera något fel, eller ångra ett misstag vi gjort, eller rädda någons liv eller förhindra något fruktansvärt - mängden bra vi kunde göra verkar omätligt. Vi har ingen aning om hur vi gör detta, men det finns förmodligen något väsentligt, därför att resa till det förflutna är omöjligt.
Var Doc Brown från Back to the Future-trilogin rätt? Detta är exakt vad Alex Knapp vill veta genom att ställa sin fråga:
"Min åttaåring har sett Back to the Future-filmer för första gången och skulle vilja veta om, som Doc Brown antyder, att skapa en tidsparadox skulle kunna störa kontinuiteten i rymden och förstöra universum?"
Det kan vara lite hyperboliskt, men tillfälliga paradoxer väcker känslor djupare än bara lite oro. Låt oss tänka på varför.
När det gäller vad universum verkligen är i dag, bör man förstå hur osannolikt det specifika resultatet var. Under 13,8 miljarder år samverkar alla partiklar som finns i bara en synlig del av vårt universum (det finns cirka 1090 av dem) och kolliderar med varandra otaliga gånger.
Och bara tack vare dessa interaktioner bildades stjärnor och galaxer i stora mängder, liksom tunga element, organiska molekyler och planeter (till exempel Jorden), som ger förutsättningarna för livets uppkomst.
Vägen som vår planet reste innan människans tillkomst var en rad mycket osannolika resultat på grund av det stora antalet möjligheter som universum kunde tillåta. En liten förändring som kan ha blivit obemärkt för tio år sedan, som om en surrande fluga fångade din uppmärksamhet, kan ha bestämt om du märkte den framtida kärleken i ditt liv eller inte. Hur din fot berör vandringsleden kan påverka sannolikheten för en ung, giftig orm (som troligen bitar dig). Vattenmolekylers rörelse längs havsstranden kan göra skillnaden mellan en trevlig dag på stranden och en dag då ett barn tragiskt drunknade.
Kampanjvideo:
I fysiken kallar vi detta fenomen för "kaos". Små skillnader i systemets initiala tillstånd kan leda till mycket olika resultat över tid. Om vi på något sätt spårade hela historien för varje partikel i universum, skulle vi upptäcka att var och en av dem har färdats en viss väg, och i historien för varje var det en viss uppsättning interaktioner. Denna väg var inte konstant; om det var möjligt att gå tillbaka i tiden och upprepa universums ursprung med simulering, skulle samma resultat vara extremt osannolikt.
Många processer i vårt universum är slumpmässiga, inklusive på den grundläggande kvantmekaniska nivån. Deras resultat är i sig osäkra och i sig oförutsägbara. I kvantfysik kan vi bara beräkna sannolikheten för ett resultat, inte något särskilt resultat.
Poängen med allt detta är att betona att universum som existerar idag, exakt som det är, var resultatet av ett överväldigande antal kvantitetsbeslut som har skett under hela dess existenshistoria. Sannolikheten för att få exakt samma resultat igen - även under samma förhållanden och samma lagar - är praktiskt taget noll.
Därför, om du pratar om att gå tillbaka till det förflutna och förändra det förflutna, kommer du definitivt inte att komma in i samma universum som finns idag. Allt kommer nödvändigtvis att vara annorlunda, och det kan leda till allvarliga konsekvenser.
Låt oss ge ett exempel. Tänk om du gick tillbaka i tiden - som Marty McFly - och ingick i en situation som är kritisk för din egen existens? Tänk om du hindrade dina föräldrar från att träffas och älska varandra? Naturligtvis i det här fallet kunde du inte ha födts. Men du existerar helt klart. Så hur kan du resa tillbaka i tiden och gå tillbaka i tiden för att göra något som att hindra dina föräldrar från att bli gravid?
I tankeexperimenter som detta har många antagit (filosofiskt) att tidsresor till det förflutna är omöjligt. I samband med detta är en paradox känd som”farfarparadoxen”, enligt vilken universum inte borde tillåta en person att resa tillbaka i tiden för att döda sin egen farfar, och därmed utesluta möjligheten till sin egen existens.
Men kan sådana tidsresor störa rymdtidskontinuumet? Skulle det leda till att hela universum förstörs?
Antagligen inte. Paradoxer säger att vårt traditionella sätt att tänka på ett objekt inte ger oss en fullständig bild av det i bästa fall. Men detta betyder inte att konsekvenserna blir lika svåra som förstörelsen av rymdtidskontinuumet eller universumets förstörelse. Det kan helt enkelt betyda att det finns något annat som händer i universum utöver vad våra tankar ursprungligen berättar för oss.
Är detta en katastrofal paradox? Jag kan säga säkert nej. Med tanke på fysikens lagar som vi förstår dem idag finns det två möjliga vägar ur denna paradox.
Först kan vi säga att det förflutna för alltid kommer att förbli oförändrat och oavsett vad vi gör kan vi inte ändra det. Men det är inte alls ett faktum att detta är oförenligt med idén om tidsresor till det förflutna! Föreställ dig att du upptäcker att din bästa vän håller på att vara i problem och att du måste gå tillbaka i tiden för att förhindra det. Du går in i din tidsmaskin, går tillbaka i tiden, varnar din vän och kommer tillbaka.
Frestande, eller hur?
I det här scenariot har detta redan hänt! Din vän kommer ihåg att träffa det du inkarnerade i under resan, kom ihåg att du fick en varning och förberedde sig väl för det oundvikliga. Du skulle ta en resa tillbaka i tiden, göra vad som krävs och komma tillbaka. Allt detta har redan hänt - du har inte ens haft tid att märka det, för händelserna som händer dig nu har redan hänt i universums förflutna.
Enligt det första scenariot är vägen ut ur paradoxen att notera att allt du vill göra när du reser tillbaka i tiden och att du vill påverka redan har hänt. Hur universum hamnade i sitt nuvarande tillstånd beror delvis på de åtgärder du vidtog i varje skede av din existens - inklusive stadierna när du reste tillbaka i tiden.
Det är sant att i detta fall ger du upp förmågan att förändra universumet genom dina egna handlingar. Du vet mycket väl att det du gör idag är oerhört viktigt för morgondagens resultat. Oavsett om du går på jobbet, slår din chef eller kör din bil i havet - allt detta kommer att leda till mycket allvarliga konsekvenser. Men om du gick tillbaka i tiden och agerade där, skulle dessa konsekvenser redan bestämmas. Tanken är förvirrande och störande.
Det andra alternativet är att anta att det förflutna kan ändras och att dina handlingar betyder något för det. Universumet som det existerar idag kommer inte att vara bundet till det nuvarande tillståndet om du återvänder till det förflutna. På ett sätt skapar alla dina handlingar en ny, alternativ historia av universum. Du kan döda din egen farfar innan dina föräldrar blev gravida, du kan förhindra dina föräldrar från att träffas och bli kär i varandra. Du kan döda Hitler före andra världskriget eller döda Brutus, Cassius och Mark Antony innan de dödar Caesar.
Kort sagt kan du ändra historik.
I det här fallet måste du bara ge upp immutabiliteten i det universum som du bor i - från det faktum att det förblir detsamma efter att ha åkt tillbaka till det förflutna. Dina handlingar kan förändra framtiden, men du måste betala för det: allt som händer efter dina äventyr tidigare har skrivits om och blir en ny alternativ historia. Universumet som du kände det i "nuvarande framtid" kan förändras. Eller så kan det inte förändras - i ett universum där du inte längre kan leva.
På den plats där du befinner dig nu kommer alla framtida händelser att utvecklas på ett helt annat sätt än om du inte hade återvänt. Och det är mycket möjligt att du inte ens kommer att födas i denna nya framtid. Kanske föddes du just när du anlände till din destination på din tidsresa. Du skulle bokstavligen vara gäst från ett annat universum.
Vi förstår ännu inte helt vår sanna natur. Vi vet inte om vårt observerbara universum med kvantmekanikens regler är det enda av detta slag, eller om det finns alternativa parallella universum någonstans (det finns naturligtvis anmärkningsvärda teorier om detta). Vi vet inte om universum är deterministisk eller inte. Och även om kvantfysik verkar vara ganska tydlig om bristen på determinism kan det finnas logiska brister. Och vi vet inte om det förflutna är oförändrat eller kan förändras.
Tidsresor till det förflutna är säkert matematiskt möjligt, men huruvida det är fysiskt möjligt är en viktig punkt. Även om de är möjliga hjälper de inte dig eller dina vänner att undvika vad som är avsett i detta universum. Idag kan det enda verkliga resultatet betraktas som ett resultat av tidigare händelser, som redan spelats in som ett fiktivt resultat. Det som verkligen är viktigt för framtiden är vad vi gör i nuet.
Ethan Siegel
