Pętle kwantowe i odwracalne losy: Przełom w rozwiązaniu głównego paradoksu podróży w czasie



Każdy doświadczony podróżnik w czasie doskonale zdaje sobie sprawę z kardynalnej zasady wyrytej w tkance jego egzystencji: nie mieszaj się w przeszłość. Nie chodzi tu tylko o uniknięcie banalnego błędu zgniecenia motyla lub ponurej głupoty wysłania własnego dziadka. Nawet popijanie herbaty z polonem - przestroga na inny dzień - podlega temu ścisłemu tabu.

Najmniejsze czyny, takie jak pogłaskanie bezpańskiego psa lub delektowanie się ciepłym kawałkiem ciasta, rozchodzą się na zewnątrz w sposób, który może rozwikłać delikatny gobelin historii. Podróże w czasie stają się więc ćwiczeniem ekstremalnej precyzji, tańcem o wysoką stawkę, w którym każdy krok musi być obliczony, aby uniknąć katastrofy.

Aby poruszać się po tym polu minowym, podróżnicy mogą polegać na dwóch kołach ratunkowych: niemal nadludzkiej czujności lub wyrafinowanych algorytmach predykcyjnych wyznaczających kurs „bezpieczny dla przeszłości”, minimalizując kontakt ze wszystkim, co oddycha, porusza się lub kusi zmysły. Science fiction od dawna bawiło się takimi koncepcjami - jedna szczególnie sprytna opowieść wyobrażała powracającego turystę w czasie przechodzącego przez bioskaner. Jeśli system wykryłby czasowy błąd - zmiażdżonego owada lub niewłaściwe słowo - włączyłby alarm, oferując szansę na przewinięcie i naprawienie osi czasu, zanim szkody zostaną utrwalone.

Jednak Lorenzo Gavassino, fizyk z Vanderbilt University, podważa tę ortodoksję w przełomowym badaniu łączącym entropię, mechanikę kwantową i dziwactwa czasoprzestrzeni. Argumentuje on, że niesławny „paradoks dziadka” - w którym zabicie młodego dziadka zapobiega własnym narodzinom, negując w ten sposób sam akt - może nie być kosmicznym ślepym zaułkiem, którego się obawialiśmy. Daleko mu do sztywnej bariery, Gavassino postrzega go jako łamigłówkę z zaskakująco eleganckim rozwiązaniem.

Wyobraźmy sobie czas jako pętlę kolejową biegnącą przez rozległy, elastyczny materac. Ogólna teoria względności mówi nam, że ten tor wygina się i rozciąga pod wpływem masy i przyspieszenia. W pobliżu miażdżącej grawitacji czarnej dziury te zniekształcenia mogą skręcać się w zamknięte krzywe czasopodobne - portale, które odrzucają cię z powrotem do miejsca, w którym zacząłeś. W tym przypadku entropijna strzałka czasu (ten nieubłagany marsz od porządku do chaosu) obraca się i tańczy między wejściem i wyjściem pętli, przecząc naszej zwykłej intuicji tylko do przodu. W opowieściach wywołuje to niekończące się spekulacje: rozszczepiające się osie czasu, niekończące się cykle lub równoległe światy rozkwitające z każdego wyboru. Ale co na to fizyka? Aby to rozpakować, zagłębiamy się w termodynamikę - naukę o porządku i nieporządku - i pytamy: co się dzieje, gdy system podwaja się sam z siebie?

My, ludzie, zaznaczamy upływ czasu pamięcią, co jest luksusem, na który fizyka nie pozwala. Prawa wszechświata, od Newtona do Einsteina, są w dużej mierze czasowo-symetryczne - uruchom je wstecz, a nadal będą obowiązywać. Entropia nadaje jednak czasowi kierunek. To powolne rozpadanie się zamku z piasku na bezkształtne ziarna, nieuniknione rozprzestrzenianie się chaosu. Klasyczna termodynamika śledziła to przez stulecia, ale mechanika kwantowa wrzuca klucz do prac, zacierając linie z niepewnością.

Eksperyment Gavassino zaczyna się od pewnej myśli: wyobraź sobie podróżujący w czasie statek kosmiczny, mieszaninę ciepła i ruchu o wysokiej entropii, powracającą do przeszłości o niskiej entropii. Konwencjonalna mądrość mówi, że entropia powinna wspinać się w nieskończoność, nieporządek piętrzący się na nieporządku. Ale jego kwantowe modele statystyczne ujawniają pewien zwrot: gdy statek ponownie wkracza na swoją własną oś czasu, entropia nie tylko rośnie. Wkracza niepewność kwantowa, która skutecznie „zamraża” chaos, tworząc równoległą oś czasu - taką, która ma ten sam początek i koniec, ale przepisuje podróż.

Wewnątrz tego zapętlonego naczynia zasady entropii naginają się. Procesy, które nazwalibyśmy nieodwracalnymi - jak śmierć dziadka - mogą się odwrócić, stając się plastycznymi. Cofnij się do momentu, w którym twój młody dziadek opiekuje się twoją babcią, a pętla może cofnąć jego śmierć. Motyw morderstwa? Wymazany, jakby nigdy go nie było. Zawartość statku kosmicznego - jego załoga, jego bałagan - istnieje w dziwnym zastoju, ani w pełni przeszłym, ani przyszłym, ale kwantowym echem obu.

Gavassino nie jest pierwszym, który bada podróże w czasie przez soczewkę kwantową, ale jego praca wzbudza świeżą ciekawość. Nie jest to projekt DeLoreana czy TARDIS; to okno na najgłębszą mechanikę wszechświata - czas, przestrzeń i cienie możliwości. Porównajmy to do tropy sci-fi nieskończonych równoległych wszechświatów: wyjdź na zewnątrz w trampkach, a pojawi się kosmos, w którym zamiast tego wybrałeś buty. Matematyka Gavassino idzie o krok dalej, osadzając ją w rzeczywistości kwantowej. Każde działanie w pętli czasowej nie tylko rodzi nowy świat - przekształca ten, w którym się znajdujesz, subtelnie, płynnie.

Podróżnicy w czasie mogą więc odetchnąć z ulgą. Motyl może latać dalej, ciasto może pozostać niezjedzone, a dziadek może żyć - przynajmniej w jednej wersji historii. Praca Gavassino nie obiecuje biletu do 1885 roku, ale zaprasza nas do ponownego przemyślenia zasad gry, łącząc rygor z cudem w sposób, który utrzymuje tajemnice wszechświata przy życiu.

---

Amon
www.strefa44.pl
www.strefa44.com.pl