Tidsreiser: Fysikerne som leter etter svar på et av universets største spørsmål

Okay, jeg innrømmer det: Jeg har brukt altfor mange sene kvelder på å dykke ned i tidsreise-rabbithull. Du vet hvordan det er — leser om paradokser, ser YouTube-videoer om ormehull, blir genuint stresset over hva som hadde skjedd hvis du ved et uhell drepte bestefaren din.

Men her er greia som holder meg våken om natta (på en god måte): hva hvis vi har tenkt på tidsreiser på feil måte hele tiden?

Bestefar-problemet (Det er morsommere enn det høres ut)

Tenk deg dette: Du bygger en tidsmaskin, hopper oppi, reiser tilbake til 1955, og ved et uhell hindrer bestefaren din i å møte bestemoren din. Ingen bestefar betyr ingen deg. Ingen deg betyr ingen tidsmaskin. Ingen tidsmaskin betyr... du skjønner tegninga. Det er et logisk mareritt pakket inn i fin innpakning fra sci-fi-verden.

Dette er det berømte «bestefar-paradokset», og i tiår etter tiår trodde fysikere at det var den ultimate dealbreakeren. Hvis du kunne forandre fortida, ville du skape umulige situasjoner der årsak og virkning bryter fullstendig sammen.

Men her blir det interessant.

Noen forskere mener nå at paradokser som dette kanskje ikke faktisk ødelegger virkeligheten i det hele tatt. I stedet kan de avsløre noe sinnsykt: universet kan allerede inneholde alt, på én gang.

Så hva tester egentlig forskerne?

Jeg skal være ærlig — da jeg først hørte om faktiske labbeksperimenter som involverte tidsreisekonsepter, måtte jeg sette meg ned.

Dr. Kater Murch ved UC Berkeley har kjørt eksperimenter som høres ut som de er henta fra en sci-fi-film. Han bruker kvantebiter (de små superledende kretsene som viser kvantefunksjon) for å simulere scenarier som speiler tidsreiser — spesifikt det som kalles en «lukket tidslignende kurve.»

La meg prøve å forklare dette uten å få hjernen din til å eksplodere.

Eksperimentet involverer to kvantepartikler som er sammenfiltret — altså kobla sammen på en måte der det som skjer med én øyeblikkelig påvirker den andre, uansett avstand. Murchs team viste at ved å måle én partikkel i etterkant, kunne de faktisk påvirke hvordan den andre partikkelen oppførte seg i fortida. Det er som om informasjon reiste bakover gjennom tid.

«Et av eksperimentene mine ble inspirert av et øyeblikk der jeg så en stjerneskudd over meg,» forklarte Murch. «Jeg lurte på — hadde det vært mulig å ha et kamera som tok bilde av stjerneskuddet etter at det hadde skjedd?»

Og her er den ville greia: kvantemekanikk tillater faktisk noe sånt. De kunne orientere en sensor «i etterpåklokskapens tegn», kan du si.

To Ville Ideer Som Kanskje Redder Tidsreiser

Forskere har kommet opp med et par scenarier der paradokser ikke ødelegger alt:

Mangeverden-teorien: Dette er den du sannsynligvis har sett mest av i Marvel-filmer. Når du reiser tilbake i tid og forandrer noe, skriver ikke universet seg selv om — det splitter seg. Bestefaren din i den nye tidslinja lever, du eksisterer, og ingen paradoks. Bare en helt ny grein av virkelighet der ting gikk annerledes.

Universet Fikser Det Selv: Fysiker Lorenzo Gavassino fra Cambridge sier det sånn: «Problemet er at universet har en tendens til å bryte sammen før» — som betyr at hvis du prøvde å lage et paradoks, kan universet finne måter å stoppe det på. Kanskje singulariteter dannes, kanskje andre mekanismer setter inn. Virkeligheten har noen innebygde sikkerhetstiltak.

Hvorfor Skulle Du Bry Deg?

Jeg vet hva du tenker: «Greit med vitenskap, men dette betyr vel ikke at jeg faktisk kan møte dinosaurer, eller?»

Poeng godt tatt.

Men her er hvorfor jeg synes dette er genuint spennende: disse eksperimentene handler egentlig ikke om å bygge tidsmaskiner (selv om, hei, det hadde vært kult). De handler om å forstå tidens grunnleggende natur.

Tenk på det. Hvis universet allerede inneholder alt på tvers av alle tidspunkter — fortid, nåtid og framtid — hva betyr det for hvordan vi opplever virkeligheten? For fri vilje? For naturen til årsak og virkning?

Dr. Nicole Yunger Halpern fra NIST beskriver en lukket tidslignende kurve som «en bane gjennom romtiden som sløyfer tilbake til seg selv i tidsdimensjonen» der «en partikkel på en lukket tidslignende kurve kan møte sitt tidligere jeg.»

Da jeg leste det, forestilte jeg meg en liten kvantepartikkel som high-fiver sitt tidligere jeg, og ærlig? Det er den typen bilde som gjør fysikk fortryllende.

Notebook-paradokset (Min Personlige Favoritt)

Før jeg avslutter, la meg gi deg dette: hva om du reiste tilbake i tid og ga deg selv en notatbok som forklarte hvordan du bygger en tidsmaskin? Og så, år senere, brukte du den notatboka til å bygge tidsmaskinen, reiste tilbake, og ga fortidsversjonen av deg selv den samme notatboka.

Hvor kom notatboka fra?

Dette kalles bootstrap-paradokset — informasjon uten opprinnelse. Og ærlig talt? Jeg synes det er mer fascinerende enn bestefar-greia. Det handler ikke om ødeleggelse; det handler om skapelse uten skapelse. Kunnskap som eksisterer rett og slett fordi den må eksistere.

Her er hva jeg stadig kommer tilbake til: vitenskap handler ikke om å ha alle svarene. Det handler om å stille spørsmål som skyver grensene for hva vi tror er mulig.

Tidsreiser kanskje aldri skjer. Vi kanskje aldri stikker innom for å slå av en prat med Leonardo da Vinci eller advarer dinosaurene om den steinen. Men utforskningen av disse idéene — kvanteeksperimentene, de matematiske modellene, den teoretiske fysikken — det er det som driver oss framover.

Og ærlig? Det faktum at fysikere kjører virkelige eksperimenter for å teste disse konseptene føles bare som bevis på at nysgjerrighet, kombinert med rigorøs tenkning, kan ta oss til virkelig ekstraordinære steder.

Selv om disse stedene bare er matematiske muligheter i et univers som kanskje allerede inneholder alt, overalt, på én gang.

Kilde: https://www.popularmechanics.com/science/a73835729/we-might-solve-time-travel-paradoxes