KOSMIČKO TKANJE

(NE)MOGUĆE KROZ VREME

Ilustracija

Putovanje kroz vreme moglo bi se zbivati bez problematičnih logičkih paradoksa, pokazalo je nedavno objavljeno istraživanje dvojice fizičara Džermejna Tobara i Fabija Koste. No, prema onome što danas znamo, za stvaranje zatvorenih vremenskih petlji (CTC) potrebna je toliko velika energija da bi dovela do gravitacionog kolapsa svemira

Vremenske mašine su jedna od središnjih tema naučne fantastike. Najčešći zaplet u tom smislu jeste, uglavnom, odlazak junaka u prošlost da bi promenio budućnost i spasio svet od rata ili neke prirodne katastrofe kao što je pandemija smrtonosne bolesti.

No, putovanje kroz vreme ima i svoje konsekvence. Kada bi ono bilo moguće, posljedice bi uticale na sve – od nastanka svemira do postojanja slobodne volje. Jedan od središnjih problema u pretpostavci putovanja kroz vreme jeste taj što ona stvara paradokse u kojima bi se posledica mogla pojaviti pre uzroka. Da bi bilo jasnije na koji način je fizičarski dvojac rešio jedan od najpoznatijih paradoksa, tzv. paradoks dede, potrebno je prvo podsetiti šta uopšte znači putovanje kroz vreme u kontekstu fizike.

Utiču i kretanje i gravitacija

U Opšoj relativnosti, ne postoji neki veliki kosmički sat koji predstavlja uniformno vreme ili starost svemira. Vreme nije apsolutno već je relativno. Brzina kojom vreme protječe za neki objekat zavisi od toga kako se on kreće u odnosu na neki drugi objekat i gde se on u prostoru nalazi. Svako od nas vreme doživljava na jedinstven način.

U tom kontekstu poznat je primer tzv. paradoksa blizanaca u kojem jedan ostaje na Zemlji, dok drugi putuje raketom. Kada se blizanac astronaut vrati s putovanja, biće mlađi od brata na Zemlji. Paradoks je u tome da nijedan blizanac ne bi trebalo brže da stari od drugog. Naime, dok blizanac koji je ostao na Zemlji vidi da vreme sporije teče njegovom bratu koji je u raketi, jer on leti velikom brzinom u odnosu na njega, brat u raketi može reći: Gle, ja mirujem ali Zemlja se udaljava od mene i vidim da mom bratu vreme protiče sporije”. Dakle, čini se da ne postoji neki razlog zbog kojeg bi jedan ili drugi brat stario sporije ili brže. Razrešenje ovog paradoksa jeste u tome da se matematički može pokazati da postoji razlog zašto pozicije dvojice braće nisu simetrične. Naime, onaj brat koji ostaje na Zemlji ne napušta svoj sistem, dok ga drugi, koji poleće i sleće, napušta i prelazi u drugi inercioni sistem.

Na protok vremena, takođe, utiče gravitacija jer masa i energija iskrivljuju prostor-vreme. Ono sporije teče za osobu u jačem gravitacionom polju u odnosu na nekog ko se nalazi u slabijem. To znači da čovek na najvišem spratu nebodera brže stari od onoga u prizemlju. Naravno, ti efekti su zanemarljivo maleni u uobičajenim okolnostima u slučajevima kao što su neboder i Međunarodna svemirska stanica (ISS), no merni uređaji ipak lako mere čak i takve male promene. Primerice, satelitski sistemi GPS-a moraju uzimati u obzir razlike u protoku vremena u njima u odnosu na Zemlju i kalkulisati s njima.

Zatvorene krive vremena

Budući da se položaj predmeta ne definiše samo njegovim položajem u prostoru, već i položajem u vremenu, vreme se ponekad naziva četvrtom dimenzijom. Kada se objekat kreće kroz prostor, on se istovremeno kreće i kroz vreme. U fizici to znači da kroz prostor-vreme možemo povući crtu koja predstavlja naš put ili kretanje kroz prostor i vreme, što se obično naziva našom vremenskom crtom; naš ceo život može se predstaviti kao jedna crta od rođenja do smrti.

Ovo je prilično jednostavno u Ajnštajnovoj Specijalnoj teoriji relativnosti, no u Opštoj teoriji relativnosti stvari se malo komplikuju. U Opštoj relativnosti, gravitacija je rezultat činjenice da materija iskrivljuje prostor-vreme. Mogli bismo reći da materija utiče na iskrivljenje prostor-vremena, a prostor-vreme određuje kako će se materija u njemu kretati. Ako je prostor-vreme zakrivljen, objekat koji se nalazi u slobodnom kretanju kroz njega se neće kretati po ravnom pravcu, kao što bismo očekivali, već po krivulji, kao da na njega deluje neka sila.

Upravo ta činjenica ostavlja mogućnost za putovanje kroz vreme. Naime, kada bismo svoju vremensku crtu mogli saviti u neku zatvorenu krivu ili petlju (closed timelike curve-CTC), mogli bismo se vratiti nazad u vremenu, primerice u trenutak vlastitog rođenja. Tu sad dolazimo do paradoksa dede. On se predstavlja misaonim eksperimentom u kojem čovek otputuje u prošlost i ubije vlastitog dedu još u njegovom detinjstvu. To bi za posledicu imalo da za putnika kroz vreme vlastito rođenje postane nemoguće. Ako je njegovo rođenje nemoguće, onda je nemoguće i njegovo postojanje i putovanje u prošlost.

Princip samokonzistentnosti

Jedno moguće rešenje ovog paradoksa predstavio je ruski fizičar Igor Dmitrijevič Novikov, začetnik ideje o tzv. belim rupama. On je 1980-ih formulisao princip samokonzistentnosti prema kojem je verovatnoća putovanja kroz vreme koje bi moglo imati uticaja na budućnost nula. Drugim rečima, putovanje nazad u prošlost moguće je samo onda ako će njegove posledice biti takve da neće uzrokovati nikakav paradoks. Pojednostavljeno govoreći, možete otputovati u prošlost i pomoći svojim roditeljima da se upoznaju što će rezultirati vašim rođenjem jer je vaše rođenje konzistentno s vašim putovanjem u prošlost. No, ne možete otputovati u prošlost i onde učiniti nešto što će onemogućiti vaše rođenje.

Nepostojanje slobodne volje

Međutim, ovo rešenje paradoksa, budući da znači da osoba ne može učiniti ništa da promeni povest, podrazumeva drugi problem koji se mnogima ne sviđa, a to je nepostojanje slobodne volje. Sam Novikov i njegovi saradnici u svojem su radu o rešenju paradoksa dede napisali sledeće: „Ako su CTC-i dopušteni i ako se navedeno viđenje prilagođavanja teorijske fizike s njima pokaže više ili manje ispravnim, šta će to značiti za filozofsko poimanje slobodne volje za ljude i druga inteligentna bića? To će sigurno značiti da inteligentna bića ne mogu menjati prošlost. Takva promena nespojiva je s načelom samokonzistentnosti. Sledom toga, svako biće koje je prošlo kroz crvotočinu i pokušalo promeniti prošlost, fizički zakoni sprečiće da izvrši promenu; drugim rečima, ,slobodna volja’ bića bila bi ograničena.”

Naravno, to će vam biti samo ako imate problema s nepostojanjem slobodne volje. Naime, ako prihvatimo da je sve, uključujući naš mozak, a time i um, deo materijalne prirode, onda logično sledi da se sve ponaša prema zakonima fizike, što pak podrazumeva da ne postoji nikakav nematerijalni, odnosno natprirodni agent koji bi bio nezavisan od zakona fizike i imao funkciju slobodne volje. Za svaku posledicu, uključujući i želju i odluku, postoji fizički uzrok i obratno.

Čak i ako prihvatimo da slobodna volja ne postoji u ravni zakona fizike, trebalo bi biti moguća barem iluzija da u svakodnevnom životu uvek imamo mogućnost odabrati šta želimo učiniti. Novikovo rešenje za paradoks dede ne ostavlja mogućnost ni za takvu iluziju slobodne volje.

Rešenje uz slobodnu volju

Upravo u tom kontekstu zanimljiv je novi rad dvojice fizičara. On, umesto da razmatra fiziku putovanja kroz vreme, istražuje njegovu matematičku doslednost. Autori u ispituju možemo li imati zatvorenu vremensku krivulju i još uvek imati složenu dinamiku. Drugim rečima, možemo li putovati u prošlost, a opet imati barem iluziju slobodne volje. Autori su pokazali da možemo.

Otkrili su da CTC-i dopuštaju postojanje složenih sistema jer ograničenje vremenske petlje ne definiše isključivo jedan određeni put. Umesto toga, postoji više načina za formiranje CTC-a, što znači da bi putnik kroz vreme uvek imao razne mogućnosti izbora. Primerice, ako ste se rodili zato što je vaše ja iz budućnosti navelo roditelje da se sretnu, onda će se to dogoditi, no vi ćete još uvek moći odabrati brojne druge stvari koje će odlučivati o vašem životu. Vi ćete čak moći otputovati u prošlost i pokušati da ih razdvojite, no to vam iz nekog razloga neće uspeti. Ključna poenta jeste da ćete moći zatvoriti petlju, a da ćete istovremeno imati mnogo različitih drugih izbora.

Dakle, autori su pokazali da je putovanje kroz vreme moguće, a da ne podrazumieva ni dedin paradoks, niti narušava slobodnu volju.

Pokušajte svim silama stvoriti paradoks, događaji će se uvek prilagoditi kako bi se izbegla bilo kakva nedoslednost”, rekao je Kosta, koautor novog rada objavljenog u IOP Science.Niz matematičkih procesa koje smo predstavili pokazuju da je putovanje kroz vreme uz slobodnu volju u našem svemiru moguće bez ikakvog paradoksa”, dodao je.

Nije dokaz vremenske mašine”

Važno je naglasiti da nova studija nije dokaz da je putovanje kroz vreme moguće, već samo da ono može biti dinamički dosledno. Putovanje do proizvoljne tačke u prostor-vremenu ima vrlo ograničeno uporište u teorijskoj fizici i obično je povezano samo s kvantnom mehanikom ili crvotočinama. CTC-ovi se javljaju u ,prostorno-vremenskoj peni’ na submikroskopskoj skali od oko 10-35 metara i sežu oko 10-42 sekunde u prošlost. Za sada niko ne zna kako bi se ovaj prostor mogao proširiti ili kako bi se moglo produžiti razdoblje u koje sežu.

U velikim razmerama, CTC-i se obično javljaju u blizini masivnih rotirajućih predmeta, poput rotirajućih crnih rupa. No postoje nedoumice jesu li ti CTC-i stabilni ili bi nestali u prisustvu malenog poremećaja. Rešenja Ajnštajnovih jednačina opisuju crvotočine u prostor-vremenu – odnosno kratke poveznice između inače udaljenih područja. Teorijski fizičar Kip Torn i njegove kolege iz Kalifornijskog tehnološkog instituta u Pasadeni otkrili su nedavno da bi crvotočina, ako bi se pomakla na određeni način, uzrokovala pojavu CTC-a. Tako bismo, barem u načelu, mogli napraviti vremensku mašinu ako ikad pronađemo dovoljno veliku crvotočinu ili naučimo kako da je napravimo.

Trenutno raspoloživom tehnologijom nije moguće naterati neko telo da napreduje ili da zaostaje u vremenu u poređenju s nekim drugim telom za više od nekoliko milisekundi. Čak ni sateliti, koji kruže velikim brzinama oko Zemlje, ne zaostaju u vremenu više od delića sekunde. Za sada je još uvek neizvesno hoće li vremensko putovanje ljudi u prošlost ikada biti moguće. No, prema onome što danas znamo, za stvaranje zatvorenih vremenskih petlji (CTC) potrebna je toliko velika energija da bi dovela do gravitacionog kolapsa svemira. Možda će vas utešiti činjenica da je slavni fizičar Stiven Hoking, uprkos svemu, vremensku mašinu smatrao mogućom.

(Izvor Indeks)

O autoru

Stanko

1 komentar

  • Ništa nije nemoguće.Postoje procesi koji svakodnevno “krše”TZV strelu vremena ali ljudi nisu dostigli stepen razumevanja da to uoče a kamoli dokuče.Teza da je sve determinisano i podložno matematičkim proračunim je donekle tačna.Na primer ako govorimo o svesnosti,često se pominje da je to iluzija.Da pripada nasumičnom slučajnom procesuiranju ili strogo određenom procesuiranju podataka u mozgu.Pri tome obe su determinističke prirode jer podležu konačnim matematičkim predviđanjima i objašnjenjem u skladu sa “strelom vremena”.Međutim da je to tačno onda mozak ne bi bio ništa više od današnjih računara a “iluzija svesnosti”ne bi postojala.Tačno je da mozak ima karakteristike logičke mašine i što je složeniji na primer od životinje ka čoveku to on ima više “softverskih” mogućnosti i kognitivnosti.Međutim mozak ne funkcioniše po principu Bulove algebre i u untra nemamo bitove i bajtove koji poseduju dva osnovna stanja ,već neurone koji mogu biti u više ne definisanih stanja čak više od tri -TZV kvantna stanja.Šta je uzrok tome?Vrlo prosto,mozak je sposoban da komunicira sa samim sobom van vremenski odnosno da već procesuiranu infirmaciju vrati u prošlost pre procesuiranja.Na taj način dolazi do TZV paradoksa”dede i unuka”gde se javlja otvoreni logički sled.Otvoreni logički sled je informacija koja nije strogo vremenski definisana i podložna je prepravljanju unazad kroz vreme.Kompjuter radi u skladu sa “sterlom vremena” i tako nešto nije moguće pa je konačni rezultat proračuna uvek u skladu sa vremenom.Kod mozga to nije tako pa je informacija uvek ne definisana i otvorena krećući se normalno u granicama zadatih parametara.Zbog toga mi imamo svest a determinizam je prisutan tek onda kada se radnja konačno završi.Do tog trenutka determinizam nije prisutan jer predviđanja ne važe.Takođe mozak je sposoban da reciklira izgubljenu informaciju zadirući dublje u vremenskoj komunikaciji.Osnov za ovakav način razmišljanja leži u tome da priroda koristi sve svoje zakone u punom potencijalu čak i one koje danas nisu poznate kao na prmer zračenja brža od brzine svetlosti,itd,itd,itd,itd….itd.

Ostavite komentar