• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.12.2018
Редакция Naked Science
13
24 023

Что такое «парадокс убитого дедушки» и как его решить

3.6

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.

Парадокс убитого дедушки
©Wikipedia / Автор: Сергей Данилов

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
13 июня
Дарья Г.

В центре далекой галактики OJ 287 находятся две черные дыры, одна из которых в сотню раз больше другой. В 2021 году астрономы подтвердили существование пары по изменению яркости объекта. Теперь же ученым удалось доказать, что источником той необычной вспышки была именно малая черная дыра.

Позавчера, 12:22
Алиса Гаджиева

Авторы нового междисциплинарного исследования выяснили, как распределялись ресурсы в сообществе земледельцев и скотоводов одной из альпийских долин семь тысяч лет назад.

13 июня
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

11 июня
НИУ ВШЭ

Ученые из Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ изучили, как изменяются физиологические показатели у людей, начинающих заниматься медитацией. Оказалось, что начинающие практику медитации испытывают не расслабление, а, наоборот, повышенное физическое напряжение. В этом может крыться причина отказа от занятий медитацией у многих начинающих.

10 июня
Ольга Иванова

Ученые из Австралии пришли к выводу, что молодые мужчины чаще склонны к риску не только по сравнению с женщинами, но и с более зрелыми представителями своего пола. Исследователи предположили, почему так происходит, и определили факторы, которые этому способствуют.

11 июня
МПСУ

Ученые МПСУ выяснили, что, несмотря на расхожий стереотип, что «семьи счастливы одинаково», существует разница в удовлетворенности браком, ролевых ожиданиях и притязаниях у женщин с гуманитарной и математической профессиональными направленностями. Следуя установке, что женщина — хранительница семейного очага, «гуманитарии» и «математики» выстраивают разные стратегии счастья. Если женщины-гуманитарии черпают свое вдохновение именно внутри семейных отношений, то представительницы математических профессий ищут гармонию в семье через реализацию своих творческих способностей за ее пределами.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

13 Комментариев

-
0
+
Женя не мог изобрести и убить деда. Парадокс не в действиях. А парадокс сам Женя. Его не может быть потому что он уже убил своего предка.
Статья интересная, но как бы вы не старались создать парадокс, события всегда будут подстраивать сами себя, чтобы избежать противоречий.
-
0
+
Интересно другое: машина времени до сих пор не создана т к принципы ее работы не соответствуют существующим законам,но почему итоги ее работы (результат возможного путешествия в прошлое) пытаются обьяснить существующими?
-
0
+
Даже если он переместиться в прошлое и затронет чью-нибудь судьбу - это должно было произойти, наоборот без его вмешательсва будущего не было бы.
а если предположить что он вернется в параллельное прошлое, то есть если точнее не параллельное, а альтернативное или если еще точнее условное прошлое, иную версию прошлого? Ведь чтобы попасть в то реальное прошлое в котором он был, нужно отправить в прошлое вместе с ним всю вселенную, каждую молекулу вселенной, а это абсолютно немыслимо, но даже если бы это было мыслимо, в ходе перемещения во времени, он бы превращался в того кем он был ранее, молодел молодел, потом грудничок и в итоге бы исчез к тому моменту когда бы прибыл в то прошлое в котором был его дедушка и вместе с ним бы исчезла машина времени. А если бы ему все же удалось переместиться в иную версию прошлого тогда бы он не умер, убив дедушку. Но и никогда бы не вернулся в свое настоящее, а только в параллельное, альтернативное настоящее. То есть вернувшись в прошлое ты ничего не изменишь в том настоящем в котором ты был. Почему бы и не предположить что мы люди часть всей материи в данный момент времени и какой-то небольшой кусочек материи не может переместиться во времени, но если он и переместиться, он уже будет в ином, альтернативном месте. А если альтернативного места не существует, то и путешествия во времени невозможны. Почему никто не предполагает того, что течение времени и изменение материи существуют нераздельно, их не отделить. То есть от данного момента времени, отделить данную материю невозможно. Ибо они неотделимы. Вот тогда то исходя из неотделимости времени и материи можно приблизиться и ближе к тому что у времени и материи есть Создатель.
-
0
+
Путешествие в будущее вполне возможно, читаем же мы сейчас январский выпуск Naked Science за 2019 год!
-
0
+
О каком путешествии в прошлое можно говорить,если его физически не существует,его нет!
-
0
+
Парадокс убитого дедушки не существует, так как все путешествия во времени (включая даже гипотетические) относятся к области научной фантастики. Поэтому и разрешать данный парадокс, в общем-то и смысла нет.
Илья
19.12.2018
-
1
+
Свойства времени свойства пространства, и свойства материи зависят от частоты колебания и амплитуды энергетического мироздания в пределах одного фрактала на определённом уровне. Можно сказать, что попасть можно в любую точку пространства-времени, изменив режим колебания и амплитуды. Сейчас мы находимся в периоде расширения Вселенского фрактала, - вот вам и путешествие во времени! Кстати, в эту теорию хорошо вписывается такое понятие, как дежавю, вероятно происходят резонансные явления и человеку кажется, что это уже было. А это и было, ведь произошла резонансная накладка прошлого состояния колебаний и нового. И ещё, версия, что при путешествии во времени в прошлое можно изменить будущее, при такой теории не состоятельна, потому, что изменение колебаний энергетического мироздания возможно только локально. Ведь, возможности человека в любом случае никогда не превысят возможностей ВРЭС, то есть Бога.
    Что делать если сам случайно попал в портал я так понял что я попал видел типа черной дыры и она мне отвечала не бойся, а ко-то сказал держись правее и потом вообще такое думаете это бред что делать? Да и перед этим я лёг и типа подумал ну ка в будущее и загадал число!
    +
      ещё комментарии
      Илья
      24.01.2019
      -
      0
      +
      У меня нет рецепта, что делать. Я действую каждый раз индивидуально в каждом случае. Кстати, всю информацию я пытаюсь осознать, запомнить и записать. Правда, иногда я не понимаю то, что мне говорят. Приходится уже в нашем мире искать и учиться по этой теме. Во всяком случае, все люди имеют такую возможность - получать информацию из ВРЭС. Не все это понимают и осознают. Самые способные и талантливые становятся учёными, художниками, музыкантами, поэтами, и просто очень творческими людьми. Ванга, например, видела будущее.
    Mikhail Kravchenko
    30.09.2023
    -
    0
    +
    Так и думал, когда читал ваш непонятный текст, что в конце будет слово "бог" с большой буквы. Почему я понял эту публикацию, но не понял ваш текст? Колебания разных частей фрактала я ещё могу представить, но как связано путешествие во времени с изменением частоты колебаний части какого то объекта? И почему мироздание энергетическое? А бывает не энергетическое? Какую смысловую нагрузку несёт слово "энергетическое" в данном случае? ;)))
Интересная статься, но первую иллюстрацию выбрали немного странно) Наглядно, но странно) Дедушка то имеется ввиду не человек в возрасте, а предок. Не думаю что дед в таком возрасте еще и на ходулях решил сделать ребенка-отца)

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: