Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Что такое «парадокс убитого дедушки» и как его решить
19.12.2018

Что такое «парадокс убитого дедушки» и как его решить

Оценка: 4.0    3389 11 Наука и Технологии
16:30
Путешествия во времени — одна из самых интригующих фантастических концепций. Но она вызывает много вопросов — как у физиков, так и у философов, — а также может привести к разным парадоксам. «Парадокс убитого дедушки» — один из них. 

Концепция путешествий во времени вовсю используется в литературе и кино, вне зависимости от жанров. Зачастую в центре всех таких историй — изменения, внесенные путешественником в события прошлого, которые приводят к настоящим катастрофам в будущем. Стоит вспомнить хотя бы рассказ Рэя Брэдбери «И грянул гром».

Эта дилемма, также известная как «парадокс убитого дедушки», представляет собой главное возражение физиков и философов против путешествий во времени: возможное нарушение причинности. И хотя путешествия во времени пока лишь спекуляция, вероятные результаты нарушения принципа причинности и того, как природа может их предотвратить, — предметы горячих споров среди таких ученых, как Стивен Хокинг и Кип Торн. 


Что такое «парадокс убитого дедушки»

 
«Парадокс убитого дедушки» представляет гипотетическую ситуацию, в которой путешественник во времени отправляется в прошлое и совершает что-то, приводящее к тому, что он никогда не существовал (обычно рассматривается случайная смерть дедушки путешественника), или к событию, которое делает его путешествие невозможным. Парадокс происходит из-за того, что этот человек никогда не рождался. А раз его никогда не было, то как он мог отправиться в прошлое и убить дедушку? Таким образом, сама идея путешествий во времени приводит к возможному нарушению причинной связи — правила, гласящего, что следствию всегда предшествует причина.
 

Согласно Специальной теории относительности, прошлое (причина) всегда предшествует будущему (следствию) / © Helen Klus
 
Давайте представим себе сценарий, в котором молодой талантливый изобретатель — назовем его Евгением — создает в 2018 году машину времени. Так как Евгений никогда не знал своего дедушку, он решает отправиться в прошлое, чтобы встретиться с ним. После тщательного исследования он выясняет, где именно находился его дедушка — все еще молодой и холостой — в 15:43, 22 ноября 1960 года. Он садится в машину времени и начинает свой путь.

К сожалению, Женя все воспринимает буквально, и, когда он выяснил, где будет его дедушка, он отправился именно в то самое место. Он «приземляется» прямо туда, где в этот момент должен находиться его дедушка… с весьма предсказуемым результатом. Проведя быстрый ДНК-тест, он понимает, что это действительно был отец его отца, садится обратно в машину и ждет своего исчезновения.


Что делать дальше

 
Физики и философы предлагали несколько решений парадокса. Принцип самосогласованности Новикова, разработанный в 1970-х русским физиком Игорем Дмитриевичем Новиковым («Эволюция Вселенной», 1979 год), предлагает использование геодезических линий для описания кривизны времени (примерно так описывается кривизна пространства в Общей теории относительности Эйнштейна). Эти замкнутые, подобные времени кривые не позволят нарушить какие-либо причинно-следственные связи, находящиеся на одной кривой. Принцип также предполагает, что путешествие во времени будет возможным только в области, где присутствуют эти замкнутые кривые, — например, в присутствии червоточин, как описал это Кип Торн с коллегами в статье 1988 года «Червоточины, машины времени и условие слабой энергии» (Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition). В таком случае события были бы цикличными и самосогласованными. Это, в свою очередь, подразумевает, что путешественники во времени не смогли бы изменить прошлое — будь то посредством каких-то физических преград или отсутствием возможности совершить такой выбор. Так что как сильно ни старался бы Евгений, он бы не смог приземлить свою машину на ту самую точку, даже если бы вдруг решительно настроился бы убить своего дедушку.
 

Игорь Дмитриевич Новиков / © Фотоархив ГАИШ МГУ
 
Эта идея позднее была расширена студентами Калтеха Фернандо Эшеверриа и Гуннаром Клинхаммером совместно с Кипом Торном. В своей статье они представили бильярдный шар, брошенный в прошлое через червоточину по траектории, которая в итоге помешала бы ему попасть в нее. Они утверждали, что физические свойства червоточины изменили бы траекторию шара таким образом, что он бы не смог помешать сам себе, или что шар не может попасть в червоточину по причине фактического вмешательства со стороны.

Таким образом, если следовать теории Новикова, любые действия, предпринятые путешественником во времени, становятся уже свершившейся историей, а наблюдателям эти события не дает увидеть горизонт Коши.

По возвращении в 2018 год наш Евгений обнаруживает, что дом его семьи пропал, как и другие  следы его существования. Прочитав о теории Новикова и бильярдных шарах ученых из Калтеха, он проклинает Вселенную за бездействие. И в этот момент понимает, что, может, Вселенная не вмешалась, так как для этого требовалось некоторое корректирующее действие. Он бежит обратно к машине времени, чтобы изменить собственные действия и спасти свое будущее.
 

Решение Эшеверриа и Клинкхаммера / © Wikipedia
 
Решение Новикова может выглядеть несколько надуманным, так как для него определенно требуется множество механизмов, пока неизвестных физике. Именно по этой причине это решение «парадокса убитого дедушки» научное сообщество отвергает. 

Может ли быть более экономное решение парадокса, построенное на уже существующих аспектах физики, введенных другими теориями? Оказывается, такая гипотеза, как многомировая интерпретация квантовой механики, может его предоставить.


Многомировая интерпретация квантовой механики спешит на помощь! 

 
Многомировую интерпретацию квантовой механики предложил Хью Эверетт III в 1950-х в качестве решения проблемы коллапса волновой функции, наблюдаемой в известном эксперименте Юнга с двумя щелями.

По мере прохождения через щель электрон может быть описан волновой функцией с конечной вероятностью прохождения либо через щель № 1, либо через щель № 2. Когда электрон появляется на экране, он выглядит размазанным, словно волна. А в других случаях проявляет себя как частица. Это называется коллапсом волновой функции. Другими словами, волна будто исчезает, а на ее месте остается частица. Это, в свою очередь, ключевой фактор Копенгагенской интерпретации квантовой механики. Но ученые не понимали, почему коллапсирует волновая функция.

Эверетт задал другой вопрос: а коллапсирует ли волновая функция вообще?

Он представил ситуацию, при которой волновая функция продолжает расти по экспоненте, не коллапсируя. В итоге вся Вселенная обретает одно из двух возможных состояний: «мир», в котором частица прошла через щель № 1, и «мир», в котором частица прошла через щель № 2. Эверетт утверждал, что такое же «деление» состояний происходит во всех квантовых событиях, многочисленные исходы которых существуют в разных мирах в состоянии суперпозиции. Волновая функция для нас выглядит так, будто она коллапсирует, поскольку мы живем в одном из таких миров, не способных взаимодействовать друг с другом.
 

Диаграмма разделения миров согласно многомировой интерпретации квантовой механики / © Wikipedia

Следовательно, когда Евгений прибывает в 1960 год, Вселенная разделяется. Он уже находится не в том мире, из которого прибыл (пусть это будет Мир № 1). Вместо этого он создал и занял новый мир. Когда он путешествует в будущее, то движется вместе с хронологией этого мира. Он никогда не существовал в нем и, по сути, никогда не убивал своего дедушку. Его дедушка продолжает существовать в добром здравии в Мире № 1.


Подведем итог

 
Конечно, ни одно из предложенных решений и гипотез не делает путешествия во времени реальностью. Специальная теория относительности Эйнштейна и ограничения на скорость объекта с массой ставят серьезные преграды для этого. Тем не менее они предоставляют интересные решения головоломке. По иронии судьбы самое правдоподобное решение «парадокса убитого дедушки» исходит из единственной физической гипотезы, породившей еще больше фантастических историй, чем многие другие идеи и гипотезы, высказанные учеными за последнее столетие.

Любопытно, что многомировая интерпретация также может ответить на еще одну головоломку, связанную с путешествиями во времени. Если такая технология когда-то и станет чем-то большим, чем фантастика, где все путешественники во времени? Почему они до сих пор не прибыли к нам, чтобы рассказать о своем открытии?

Вероятный ответ — мы живем в первичном мире, в котором машинам времени суждено быть созданными. А изобретатели и их попутчики просто попадают в другие миры, которые сами и порождают. Если это действительно так, то изобретение машины времени приведет наш мир к тому, что из него пропадет множество физиков и изобретателей.

 

Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 11

+1  
Источник 01.01.2019 20:53 [Материал]
Окно Овертона это, а не парадокс дедушки. В сознание молодых людей закладывается норма восприятия и разговор, произношение действия,рисунок, которые воспринимается просто как научная концепция... Это банальная обработка сознания...
0  
sprint22 20.12.2018 18:05 [Материал]
..уже давно..доказано.., что НЛО над Кремлем..это фэйк..!!

http://kosmopoisk.org/article....24.html
0  
sprint22 20.12.2018 17:55 [Материал]
..да смотрел..,верить или нет... не знаю.. cool
0  
sprint22 20.12.2018 16:06 [Материал]
...да уж.., сначала дадут.., а потом всё отберут...вместе с жизнью.. cool
+1  
sprint22 20.12.2018 06:24 [Материал]
....дедушка...!!!..а вы забыли про бабушку..??..как возможно "почкование" миров без её присутствия..??...или другие миры устроены по другому..??...сомневаюсь.., принцип один.., слияние.., деление.., почкование, Инь и ян...
..и почему..никто не думает.., что и в наше время происходит передача идей и информации из будущего...???...стремительное появление новых технологий..это не результат упорного труда учёных нашего времени.., по крайней мере идеи явно принесены из вне..., и это уже хроноклазм..в отличие от эффекта бабочки.., где любое воздействие на прошлое... вызывает немедленный лавинообразный эффект на будущее...
...и вообще..«Небольшие различия в начальных условиях рождают огромные различия в конечном явлении… Предсказание становится невозможным».. cool
+1  
kvantic 20.12.2018 08:49 [Материал]
Бабушка... biggrin Нет уж, решили убить дедушку, значит дедушку!
Бабушку не трожьте!
Она себе найдет другого деда и напочкует еще массу возможных реальностей. smile
+1  
Alexei2012 19.12.2018 21:34 [Материал]
biggrin Конечно кот Шредингера в сочетании с идеями Эверетта, которые живут и побеждают, спасет любого дедушку для Вселенской истории. Но неожиданные результаты о том, что прошлое, настоящее и будущее существуют одновременно в Мультивселенной и связаны волновой функцией, что дает возможность странствий между ними не во времени, а в пространстве, серьезно расстроили фанатов странствий во времени и машин времени да и кротовых нор. (кратко: http://www.nature.com/nphys/journal/v11/n3/full/nphys3233.html подробно: ( https://media.nature.com/origina....-s1.pdf ). А также убийство дедушки в отщепившемся прошлом никак не повлияет на жизнь «странника по времени» в настоящем . Увы.
+2  
kvantic 19.12.2018 22:18 [Материал]
Увы...? Why увы...? Представь: прыгаетт, прыгает странник по мирам и убивает, убивает дедушек, ан нет, опять рождается...Никак не найдет самый первый разпочковавшийся впоследствии мир, и чем дольше скачет, тем больше создает реальность. Под музыку "Рыжий рыжий, конопатый, убил дедушку когда-то". В отчаянии он совершает суицид и тем самым схлопывает все в начальную точку и умирает дедушка и прадедушка...Адам, змей...сингулярность и вопль в пространстве :"Дедаааа!" Занавес.
сорри... wacko
0  
AntiGun 19.12.2018 20:56 [Материал]
А где в СТО Эйнштейна написано, что можно попасть в прошлое? angry
Постоянное "почкование" миров противоречит закону сохранения энергии. Не говоря уже об информации (кто о чём, а хромой о костылях smile ).
0  
kvantic 19.12.2018 21:05 [Материал]
Не противоречит. Погугли. Иначе такой гипотезы вообще бы не существовало.
Неужели ты думаешь, что ученые, предложившие такую гипотезу не заметили, что возможно нарушение этого закона? Или только ты обратил на это внимание? Эврика!
0  
kvantic 19.12.2018 19:51 [Материал]
Мне нравится гипотеза Хью Эверетта. Она достаточно изящна и объясняет не только парадоксы, связанные с "дедушкой". biggrin
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Названы пять самых мистических городов России
Мистика в том что ты там никогда не был (от Solder)
Космический телескоп Хаббл заснял галактическую катастрофу
Хабл уже давно закрыли теперь новый телескоп работает Solder)
Физики предложили способ отыскать темную материю в недрах Солнца
Еще до солнца не долетели уже на темную Материю глаз положили Solder)