Un fizician susține că a rezolvat „paradoxul bunicului”, făcând posibilă călătoria în timp (teoretic)

Paradoxul bunicului este doar una dintre numeroasele dileme logice asociate cu călătoria în timp. Totuși, un fizician susține că a găsit o soluție.

Călătoria în timp a fost considerată mult timp imposibilă, în principal din cauza unei dileme logice cunoscută drept „paradoxul bunicului”. Această enigmă ridică întrebarea: ce s-ar întâmpla dacă cineva ar călători în trecut și l-ar împiedica pe bunicul său să aibă copii, ștergând astfel propria existență? Un nou studiu ar putea însă oferi o rezolvare.

Combinând relativitatea generală, mecanica cuantică și termodinamica, cercetarea sugerează că călătoria în timp ar putea fi posibilă fără a genera astfel de contradicții logice.^[sursa]

Fizica buclelor temporale

Înțelegerea noastră cotidiană a timpului este bazată pe fizica newtoniană, unde evenimentele se desfășoară liniar, din trecut spre viitor. Totuși, teoria generală a relativității, elaborată de către Albert Einstein în anul 1915, contestă această percepție intuitivă. Teoria arată că structura spațiu-timpului poate avea comportamente care sfidează simțul comun, așa cum demonstrează fenomene precum găurile negre.

Printre cele mai fascinante predicții ale relativității generale se numără existența curbelor temporale închise – traiectorii prin spațiu-timp care se întorc asupra lor însele, permițând teoretic unui călător să reviziteze trecutul.

„În relativitatea generală, toate formele de energie și impuls acționează ca surse de gravitație – nu doar masa. Aceasta înseamnă că, dacă materia se rotește, poate „trage” spațiu-timpul odată cu ea. Deși acest efect este neglijabil la nivelul planetelor și al stelelor, ce s-ar întâmpla dacă întregul univers s-ar roti?”, a explicat Lorenzo Gavassino, fizician la Universitatea Vanderbilt.

Într-un Univers în care toată materia s-ar afla în rotație, spațiu-timpul ar putea deveni atât de deformat încât timpul însuși ar forma o buclă. O navă spațială care ar călători de-a lungul unei astfel de bucle s-ar putea întoarce teoretic la punctul de plecare, nu doar în spațiu, ci și în timp.

Deși Universul nostru, ca întreg, nu pare să se rotească în acest fel, masele rotative – precum găurile negre – pot crea efecte similare, generând condiții favorabile pentru apariția curbelor temporale închise.

Paradoxuri generate de călătoria în timp

Una dintre cele mai mari provocări legate de călătoria în timp constă în paradoxurile pe care le generează. Paradoxul bunicului este doar un exemplu. Aceste dileme apar deoarece presupunem că legile termodinamicii – cele care guvernează căldura și energia – ar funcționa normal într-o buclă temporală.

„De fapt, legea creșterii entropiei – o mărime termodinamică ce măsoară gradul de dezordine dintr-un sistem – este singura lege a fizicii care face distincția între trecut și viitor. Din câte știm, entropia este motivul pentru care ne amintim evenimentele trecute, dar nu le putem prezice pe cele viitoare.”, explică Lorenzo Gavassino.

Entropia influențează multe dintre experiențele noastre cotidiene, de la procesul de îmbătrânire al corpurilor noastre până la modul în care formăm și accesăm amintirile. Chiar și acțiuni simple, precum mersul pe jos, implică frecare – un proces care contribuie la creșterea entropiei. Însă ce s-ar întâmpla cu aceste procese într-o buclă temporală?

O soluție cuantică la paradoxuri

Cercetarea lui Gavassino, publicată pe 12 decembrie 2024 în revista Classical and Quantum Gravity, oferă o perspectivă inovatoare. Inspirându-se din lucrările fizicianului Carlo Rovelli, Gavassino a demonstrat că termodinamica se comportă diferit pe o curbă temporală închisă. Într-o astfel de buclă, fluctuațiile cuantice pot reduce entropia – un proces fundamental diferit de ceea ce experimentăm în viața de zi cu zi.^[studiu]

Aceste fluctuații ar putea avea efecte dramatice asupra unui călător în timp. De exemplu, pe măsură ce entropia scade, amintirile unei persoane ar putea dispărea, iar procesul de îmbătrânire s-ar inversa. „Creșterea entropiei este motivul pentru care murim. Ce se întâmplă când inversezi moartea?” întreabă Gavassino. Acest fenomen ar putea face ca evenimente aparent ireversibile – cum ar fi uciderea bunicului cuiva – să devină temporare într-o buclă temporală, anulând astfel paradoxul.

„Majoritatea fizicienilor și filosofilor din trecut au susținut că, dacă călătoria în timp este posibilă, natura va găsi întotdeauna o modalitate de a preveni situațiile contradictorii”, afirmă Gavassino.

„Acest lucru a dus la introducerea unui „principiu de autoconsistență”, care sugerează că toate evenimentele trebuie să se alinieze pentru a crea o poveste coerentă din punct de vedere logic.

Lucrarea mea oferă prima derivare riguroasă a acestui principiu direct din fizica stabilită. Mai exact, am aplicat cadrul standard al mecanicii cuantice – fără ipoteze suplimentare sau postulate controversate – și am demonstrat că autoconsistența istoriei rezultă în mod natural din legile cuantice.”, a mai spus cercetătorul.

Implicații teoretice și practice

Descoperirile lui Lorenzo Gavassino oferă un cadru teoretic fascinant pentru călătoria în timp, dar întrebarea esențială rămâne: pot curbele temporale închise să existe în universul real? Majoritatea fizicienilor rămân sceptici. În anul 1992, Stephen Hawking a propus celebra „conjectură a protecției cronologiei”, sugerând că legile fizicii ar putea preveni formarea buclelor temporale. Conform acestei ipoteze, spațiu-timpul ar deveni singular – sau s-ar destrăma – chiar înainte ca o astfel de buclă să poată fi creată.

Cu toate acestea, munca lui Gavassino este valoroasă pentru că extinde limitele înțelegerii noastre despre Univers.

„Ceea ce mi se pare interesant în legătură cu acest subiect este modul în care ne obligă să reflectăm asupra rolului entropiei în generarea experienței noastre despre univers – probabil subiectul meu preferat din întreaga fizică.”, a declarat Gavassino.

Chiar dacă buclele temporale nu există, studiul și modelarea lor ar putea aduce informații utile despre fenomene reale. De exemplu, analiza modului în care entropia evoluează și se comportă pe o traiectorie închisă la scară subatomică ar putea oferi perspective valoroase asupra comportamentului sistemelor subatomice și asupra legilor termodinamicii.