Парадокс времени во вселенной

Парадоксы времени. Дайджест

Время — одна из величайших загадок Вселенной. Река времени уносит нас всех без исключения, независимо от нашего желания и даже против воли.
Каждый из нас в какой-то момент задумывался о странной и загадочной природе времени и о том, как сильно время отличается от пространства.
Если в пространстве мы можем без труда двигаться в любом направлении, то почему во времени все иначе?
Каждый из нас задумывался и о том, что ждет человечество после нас. Век отдельного человека ограничен, но всем нам ужасно интересно все, что произойдет в будущем, после нас.
Путешествия во времени порождают множество проблем, как технических, так и социальных. Ларри Дуайер поднимает всевозможные моральные, юридические и этические вопросы; он говорит:
«Следует ли предъявить обвинения путешественнику во времени, если он побил самого себя, только более молодого (или наоборот)? Если путешественник во времени совершит убийство и скроется в прошлом, следует ли судить его в прошлом за преступление, которое ему еще только предстоит совершить? Если он женится в прошлом, то можно ли судить его за двоеженство, если другой жене предстоит родиться, скажем, через пять тысяч лет?»
Но возможно, самые труднорешаемые проблемы — это логические парадоксы, которые возникают при путешествиях во времени. Что произойдет, к примеру, если мы убьем своих родителей до своего рождения? Это логически невозможно, поэтому получается парадокс — иногда его называют «парадокс дедушки».

Существует три способа разрешить эти парадоксы.
Во-первых, не исключено, что при возвращении в прошлое вам просто придется еще раз пережить все то же самое, восстановив тем самым историю в прежнем ее виде. В этом случае вы лишены свободы воли и вынуждены повторять прошлое в том виде, в каком оно единожды было реализовано.
В этой ситуации получается, что если вы отправляетесь в прошлое, чтобы передать самому себе секрет путешествий во времени, то, значит, именно так все и должно было произойти: секрет путешествий во времени действительно был доставлен из будущего. Такова судьба. (Надо сказать, при этом остается неясным, откуда взялась первоначальная идея.)
Второй вариант. Вы обладаете свободой воли и, соответственно, можете изменять прошлое, но в ограниченных пределах. Ваша свобода воли работает до тех пор, пока вы не создаете временных парадоксов. Стоит вам попытаться убить родителей до своего рождения, и загадочная сила не даст вам спустить курок.
Эту позицию отстаивает российский физик Игорь Новиков. (Он аргументирует это следующим образом. Существует, к примеру, закон природы, не позволяющий нам ходить по потолку, хотя мы можем этого захотеть. Почему не предположить, что существует закон, который не даст нам убить родителей до нашего рождения? Вот просто так, неизвестная сила не даст нам спустить курок.)
Наконец, третий вариант. Вселенная расщепляется на две. Люди, которых вы убили, в точности похожи на ваших родителей, но на самом деле ими не являются, поскольку вы уже находитесь в параллельной вселенной. Похоже, именно этот вариант соответствует квантовой теории.

Все парадоксы времени можно разрешить. Если вы убили своих родителей до вашего рождения, это означает просто, что вы убили людей, которые не являются на самом деле вашими родителями — хотя идентичны им генетически, обладают той же личностью и теми же воспоминаниями.
Идея множественности миров решает по крайней мере одну серьезную проблему путешествий во времени.
Для физика проблема номер один, связанная с путешествиями во времени (помимо поисков отрицательной энергии), заключается в том, что последствия излучения будут накапливаться, и в итоге произойдет одно из двух: или вы упадете замертво при попытке войти в машину, или кротовая нора схлопнется, когда вы будете через нее проходить.
Эти радиационные эффекты будут накапливаться, потому что любое излучение, попавшее в портал времени, отправится в прошлое; там это излучение выйдет наружу и будет бродить по Вселенной до сегодняшнего дня, когда ему наступит время снова войти в портал. Поскольку излучение может войти в портал бесконечное число раз, внутри портала оно может достичь невероятно высокого уровня — вполне достаточного, чтобы убить любого, кто туда попадет.
Но если говорить о версии с «множественными мирами», то эта проблема решится сама собой. Излучение, попавшее в машину времени, действительно отправляется в прошлое, но попадает в новую вселенную; оно не может входить в портал времени снова, снова и снова.
Это означает, что существует бесконечное число вселенных, для каждого цикла своя, и в каждом цикле в портал времени проникает лишь один фотон излучения — а не бесконечно много.
В 1997 г., когда трем физикам удалось наконец доказать, что намерение Хокинга раз и навсегда запретить путешествия во времени некорректно в принципе, спорные вопросы слегка прояснились. Бернард Кей, Марек Радзиковски и Роберт Уолд показали, что путешествия во времени не противоречат никаким известным физическим законам, за исключением одного момента.
Когда речь идет о передвижении во времени, все проблемы концентрируются на горизонте событий (расположенном возле входа в кротовую нору). Но этот горизонт — то самое место, где, согласно современным представлениям, теория Эйнштейна уступает место квантовым эффектам.
Проблема в том, что, пытаясь рассчитать радиационные эффекты на входе в машину времени, мы вынуждены использовать теорию, которая сочетает в себе общую теорию относительности Эйнштейна и квантовую теорию излучения. Но, как бы мы ни пытались наивно объединить эти две теории, результат получается неубедительным; в некоторых местах ответ получается бесконечным, что лишено смысла.
Вот здесь и приходит время так называемой теории всего. Все проблемы путешествий через кротовые норы, терзающие физиков (к примеру, стабильность кротовой норы, опасное для жизни излучение, схлопывание кротовой норы при попытке пройти через нее), сконцентрированы на горизонте событий — в точности там, где теряет смысл теория Эйнштейна.
Таким образом, ключевым для понимания путешествий во времени является понимание физики горизонта событий — а ее может описать и объяснить только теория всего. Именно поэтому большинство физиков в настоящий момент согласно в том, что единственный способ разрешить вопрос путешествий во времени — разработать полную теорию гравитации и пространства-времени.
Теория всего должна объединить четыре фундаментальных физических взаимодействия Вселенной и позволить нам математически рассчитать, что произойдет при входе в машину времени.
Только теория всего могла бы успешно рассчитать радиационные эффекты, создаваемые кротовой норой, и разъяснить вопрос о том, насколько стабильной будет кротовая нора при входе человека в машину времени.
Но даже после создания такой теории нам, возможно, придется ждать несколько веков или даже дольше, прежде чем первая машина времени сможет экспериментально проверить ее выводы.

***
Парадоксы времени: лазейки в мироздании найдены
Общепринятой теории времени или даже описания, которое устраивало бы всех, до сих пор нет. Тем не менее, ученые придумали множество машин времени — ведь ни один физический закон этого не запрещает.

Стрела времени
Мы не воспринимаем время ни одним из органов чувств, однако знаем о нем интуитивно и даже умеем в определенных границах предсказывать, что вскоре случится.
В нашем представлении время идет, бежит, течет. Мы говорим о текущем моменте, прошлом и будущем. Два разных события могут быть связаны между собой как причина и следствие: одно порождает другое. Никогда наоборот. В этом состоит суть принципа причинности, или необратимости времени.

Нобелевский лауреат академик Виталий Гинзбург включил необратимость (стрелу времени) в список трех великих проблем физики.
В классической механике необратимость обусловлена тем, что тела состоят из множества атомов, молекул, стремящихся к хаотичному состоянию (увеличивается энтропия). Простейший пример — сливки в чае. Их можно размешать, но нельзя собрать обратно в точно такую же каплю, хотя молекулы вещества и их число вроде бы остались теми же.
Другое дело — квантовый мир, где объекты — элементарные частицы, поля. Там стрелы времени не существует, процессы обратимы, но только до тех пор, пока мы не пытаемся их измерить, наблюдать. Частицы пребывают во всех возможных состояниях одновременно (физики предпочитают говорить о волновой функции). Но в момент измерения нашими приборами они «выбирают» одно из состояний (или мы выбираем).
Возникают законные вопросы: время — это объективный феномен, существующий независимо от сознания, как озеро, дом, Солнце? Или это свойство сознания, и без нас его нет?
«Время — худшее, о чем только можно спросить современного физика. Полный разлад в том, что каждая из наук видит время лишь с одной, своей стороны. Приходится поэтому говорить о геометрическом, термодинамическом, квантово-механическом времени. Даже понять, почему разные определения времени имеют какое-то отношение друг к другу, — проблема», — говорит доктор физико-математических наук Сергей Баранов, ведущий научный сотрудник лаборатории взаимодействия излучения с веществом ФИАН.

Парадокс близнецов и часов

По мнению Сергея Баранова, если исключить сознательный обман, «аномалии времени» объясняются ошибками восприятия, поломками электроники под влиянием атмосферных явлений или промышленных факторов.
«Водители, проезжающие вблизи радаров военного назначения, отмечают сбои в системе GPS, но вряд ли это имеет отношение к телепортации», — приводит пример ученый.
С реальными парадоксами времени физики сталкиваются в экспериментах, но все они объяснимы. Например, в специальной теории относительности известен «парадокс близнецов»: один из братьев-двойняшек, исследующий космос на быстрой ракете, по возвращении обнаруживает, что оставшийся на Земле близнец состарился сильнее. Никакой мистики. Просто в четырехмерном пространстве-времени для движущегося тела время течет медленнее.
Замедление времени фиксируется на ускорителях при распаде нестабильных частиц. Атомные часы на борту орбитальных спутников, наоборот, за сутки убегают на несколько микросекунд вперед. Здесь играет роль гравитация, которая, усиливаясь с высотой, слегка растягивает уровни энергии электронов и ядер.

Кротовые норы как телепорт
Теория относительности предсказывает существование во Вселенной черных дыр — объектов с огромной массой, искривляющих пространство. Стороннему наблюдателю кажется, что впереди — край света, за которым ничего нет. Это называется горизонтом событий. За ним замедляется время, внутри черной дыры любую материю разрывают приливные силы. В черную дыру можно только упасть. Назад пути нет.
В этом смысле «кротовая нора» (или «червоточина») открывает больше перспектив. Два входа соединены коротким тоннелем. Они могут находиться в удаленных частях нашей Вселенной или быть в разных вселенных.

Проблема в том, что «кротовые норы» нестабильны и под действием тяготения схлопываются. Космолог Игорь Новиков из Астрономического центра ФИАН полагает: если «червоточину» наполнить экзотическим веществом с отрицательной плотностью энергией (создать антигравитацию), она станет проходима.
«Экзотическое вещество — это квантовое состояние материи, известное только в теории. Мы не знаем, есть ли большие количества такого вещества, можно ли его получить искусственно. Нет никаких законов, запрещающих его существование, в том числе в природе», — уточняет космолог.
Современные научные представления допускают, что в центрах галактик, включая наш Млечный Путь, место черных дыр занимают «кротовые норы».
Разобраться в этом помогут будущие проекты, такие как российский «Миллиметрон» — космическая станция в точке Лагранжа, образующая вместе с наземными радиотелескопами гигантский интерферометр, способный различить объекты на относительно небольшом расстоянии друг от друга. Ее запуск запланирован на 2023 год.
«Главное отличие “кротовой норы” от черной дыры в том, что входы обладают магнитным монопольным полем. Кроме того, из кротовой норы вещество способно вытекать, а в черную дыру — только втекать. В “кротовую нору” можно смотреть, как в коридор. Если она ведет в другую вселенную, видно, что там происходит», — объясняет Новиков.

Машина времени
Согласно обычной теории гравитации, «кротовые норы» должны быть очень маленькими, с планковским радиусом горловины — порядка 10;33 сантиметров. Но «червоточину» можно увеличить. Для этого в теорию следует ввести дополнительный параметр, полагает Аркадий Попов, старший научный сотрудник Института физики Казанского федерального университета.
«Есть еще вариант увеличения радиуса. Нужно учесть температуру вакуума квантованных полей — экзотического вещества, которое создает “кротовую нору” в пространстве-времени. Это мы сейчас обсчитываем», — говорит ученый РИА Новости.
По его словам, телепортация через «кротовые норы» не запрещена.
«Может оказаться, что путь через нее гораздо короче, чем по внешнему пространству. Тогда наблюдатели со стороны будут считать, что вы очень быстро переместились — телепортировались», — добавляет Попов.

С помощью «кротовой норы» пытались создать и машину времени. Например, один конец можно вывести в район черной дыры, а другой — далеко, где время течет по-другому. Но тогда возникают всяческие нарушения теории.
«Это означает, что машины времени, скорее всего, запрещены, о чем, кстати, говорил Стивен Хокинг», — напоминает физик.

***
Что такое «петля времени» — временная петля? Можно ли вернуться в начало и заново пережить зацикленный отрезок времени, когда цикл завершается? Можно ли «замкнуть петлю», путешествуя во времени? Наверное, можно, если только изменить прошлое. Хотя, это похоже на информационный парадокс, согласно которому информация приходит из будущего, а это означает, что у нее нет начала. И возникает ещё один парадокс — изменив прошлое, вы меняете будущее, которое уже видели.

«Можно ли «обнулить петлю»? «И если петля «обнулится», существуем ли мы реально?» А если объективной реальности не существует, то Мироздание — это иллюзия? Позволяет ли существование замкнутых временных петель путешествия во времени со всеми связанными с ними парадоксами?
Теория замкнутых временных петель, возвращающих в исходную пространственно-временную точку, была впервые вынесена на обсуждение Куртом Гёделем в 1949 году на основании полученного им точного решения уравнений Эйнштейна. Курт Гёдель считал, что пространство-время во Вселенной, целиком заполненной вращающейся материей, имеет «временную петлю» в каждой точке, и по этим петлям можно путешествовать в прошлое. Теория относительности и квантовая физика продемонстрировали, что время, судя по всему, не является линейной последовательностью, что допускает возможность получения информации из будущего.
Однако передача информации или энергетических полей сквозь время — это совершенно не то же самое, что перемещение людей. Теория относительности как будто не допускает идею о том, что какой-либо материальный объект может перемещаться со скоростью, превосходящей скорость света (или хотя бы со скоростью света), а для путешествия во времени необходимо именно такое условие. Кроме того, существует сложная проблема парадокса, на который опираются физики в своем доказательстве невозможности путешествий во времени. Стивен Хокинг утверждает, что должен существовать какой-то еще НЕ открытый закон, который докажет ошибочность вывода квантовой физики об обоснованности путешествий во времени, поскольку эти парадоксы показывают, что путешествия сквозь время противоречат здравому смыслу.
Один из простейших парадоксов звучит следующим образом. Предположим, завтра вы построите машину времени, совершите путешествие в прошлое и застрелите себя в тот момент, когда вас будут нести из родильного дома. Поскольку теперь вы не будете иметь возможность вырасти и построить машину времени, то, как вы можете оказаться в прошлом в результате перемещения на машине времени, которую вы никогда не построите? И, вообще, как вы сможете существовать в будущем, если вы сделали так, что в будущем вы не сможете существовать?
Явная абсурдность подобных мысленных опытов такова, что возникает впечатление, будто путешественник во времени попадает в собственную ловушку. Однако все будет выглядеть по-другому, если мы представим этот парадокс как составную часть петли, в которой события становятся одним целым. В таком случае они будут лишь казаться нам невозможными, поскольку мы привыкли думать о времени как о линейной последовательности событий. Если же такая последовательность не линейна, то такие вещи как «до» и «после» не могут предотвратить это событие, потому что они являются всего лишь иллюзией.
Другой возможный способ решения этого парадокса заключается в обращении к теории множественных миров квантовой физики: мир прошлого, в который вы совершаете свое путешествие, не относится к той же самой реальности, которую вы покидаете. В таком случае, в ходе упомянутого эксперимента, вы застрелите всего лишь одну из почти идентичных версий самого себя, но не того, который стал убийцей. Единственный маршрут, который невозможен согласно законам физики параллельных вселенных, — это путешествие в прошлое или будущее вашей собственной реальности. При путешествии в альтернативные версии этой вселенной подобный парадокс не возникнет.
Современные ученые-физики, раздумывающие над возможными путями создания машины времени, начинают исследовать методы передачи информации или энергетических полей. Для того, чтобы послать сквозь время человека, возможно, придется сначала преобразовать его молекулы в энергию, а после совершения перехода во времени, снова «собрать» его «на другой стороне».
Мичио Каку в книге «Параллельные миры» пишет: «Если же пространственно-временные туннели и порталы окажутся слишком тесными для массового переселения в другую Вселенную, то есть еще один вариант: свести все информационное содержание развитой разумной цивилизации до молекулярного уровня и пропустить через туннель, а там оно снова организуется в самое себя. Таким образом, целая цивилизация сможет перенести свои «семена» через этот коридор и на новой почве снова расцвести во всей своей красе. Гиперпространство перестанет быть игрушкой в руках физиков — теоретиков и вполне сможет стать единственным спасением для разумной жизни, оказавшейся в умирающей Вселенной».
Однако есть еще один способ совершения такого перехода, при котором используются «червоточины» — «кротовые норы» — гипотетические топологические особенности пространства-времени, представляющие собой в каждый момент времени «туннель» в пространстве. Теория «червоточин» получила довольно широкую поддержку, а само это явление вытекает из искривленной природы пространства-времени. Собственно говоря, эти «червоточины» должны представлять собой кратчайший путь сквозь сложенную наподобие носового платка вселенную, и могут быть каналами, проходящими сквозь пространство и время. Мы знаем, что кратчайшее расстояние между двумя точками – прямая, но это не обязательно. Если свернуть лист бумаги так, чтобы точки соединились, то кратчайшим расстоянием между ними станет «кротовая нора».
«Кротовая нора» — самая многообещающая схема машины времени — туннель, связывающий разные части пространства. Вход в туннель может быть размером с дом, звезду или планету. И если туда «нырнуть», то можно «вынырнуть» в другом месте пространства-времени. Каждый раз, проходя сквозь «кротовую нору», мы возможно будем входить в новую Вселенную. Многие космологи и астрофизики уверены, что в космосе есть кротовые норы, образовавшиеся при зарождении Вселенной, через которые можно переместиться в другие вселенные и совершить путешествие во времени.
По мнению ряда физиков, после Большого взрыва Вселенная состояла из квантовой пены, и в каждый момент времени в ней возникали не только черные дыры, но и кротовые норы. Если ученым удастся разработать полную теорию гравитации и пространства-времени, это разрешит вопрос путешествий во времени и позволит человечеству создать «кротовую нору», соединяющую нашу Вселенную с другой, дочерней вселенной. Как только мы окажемся в одной из параллельных вселенных, мы сможем рассматривать время и пространство так же, как мы различаем длину, ширину и высоту. Возможно, путешественники во времени из будущего, и инопланетные цивилизации посещают нас посредством кротовых нор?
Когда мы преодолеем иллюзию реальности, связанной рамками времени, принцип причины и следствия окажется несостоятельным. Если мы через исследования множества странных феноменов времени попытаемся прощупать самую сердцевину реальности, то обнаружим, что пространство, время, прошлое, будущее, следствие и причина — это всего лишь слова.
В книге«Бури времени» Дженни Рэндлз пишет: «Что если мы обнаружим, что наши потомки скрытно живут среди нас, узнаем, что они используют то наследие, которое мы строим сегодня этими странными экспериментами с пространством и временем?
Как изменится наш мир, если иллюзии времени расколются навсегда? Одно из величайших чаяний научной фантастики вскоре может осуществиться. Доказательство этого экстраординарного момента может быть рядом с нами, ожидая, когда мы его обнаружим. В самом деле, во многих отношениях концепция путешествия во времени, возможно, уже стала истинной, и, возможно, нам придется искать в прошлом ответы на вопросы завтрашнего дня. Потому что с точки зрения путешествия во времени, завтра — это на самом деле сегодня».

***
Временной парадокс (temporal paradox) — парадоксальная ситуация, возникающая в результате путешествия во времени в обратную сторону, когда в результате каких-то действий в прошлом подобное путешествие не может быть предпринято.
Типичным примером является дедушкин парадокс, когда герой, путешествуя в прошлое, убивает своего деда до того, как тот успевает зачать его отца. Это является парадоксом, потому что, убивая дедушку, герой предотвращает собственное рождение и, таким образом, исключает путешествие во времени, в результате которого его рождение оказалось невозможным. В то же время, убив своего дедушку и не допустив своё рождение, герой автоматически предотвращает и убийство дедушки, ведь не будет иметь место возврат в прошлое. Кто же убивает дедушку, если внук после убийства никогда не рождался?
Разные философские школы по-разному рассматривают вопрос о том, как будет решаться дедушкин парадокс, если машину времени всё-таки изобретут.
Дисклеймер: путешествие в будущее здесь не рассматриваются, поскольку, в отличии от возможности путешествия в прошлое, которое современная наука однозначно отвергает, возможность путешествия в будущее — научно доказанный и непосредственно наблюдаемый факт, неоднократно имевший место в реальности (космонавты на МКС перемещались в будущее на несколько секунд, а в GPS используется поправка на временной сдвиг спутника), соответственно никаких парадоксов и различных объяснений не нужно.

Гипотеза защиты временной последовательности
Суть этой гипотезы в том, что путешественник во времени просто не сможет создать парадокс, потому что природное течение времени не позволит ему этого. Например, он появится не в том месте и вообще ничего сделать не сможет, либо ему помешают различные повороты судьбы, или даже он, сам того не замечая, восстановит ход событий в том виде, в котором их помнит. Это, кстати, создает ещё один парадокс — парадокс предопределения, он же — временна;я петля, когда путешественнику во времени предопределено отправиться в путешествие во времени и там произвести какие-то действия, которые уже произошли. Обычно эти действия предопределяют необходимость путешествия в будущем, примером может служить телефонный звонок самому себе.
Похожая теория утверждает, что путешествия во времени ответственны за то, каким является мир сегодня, то есть действия путешественников в прошлом влияют на настоящее. С другой стороны, в таком случае путешественники будут стараться взаимодействовать с прошлым как можно меньше из страха перед последствиями.
Такой ход истории можно достаточно легко себе представить. Вообразите, что время — это книга. Машина времени позволяет вам перелистнуть несколько страниц, но текст-то в них от этого не изменится, ни написанный про других, ни написанный про вас.
Гипотеза центрального наблюдателя
С момента включения машины времени точкой отсчета становится, собственно, главный герой. Он волен как угодно менять время: может убить своего дедушку, может совершить непотрёбство со своей бабушкой — новое будущее будет совершенно другим, но для него-то это текущее настоящее! Иными словами, временна;я линия героя не меняется. Если он вернётся в будущее — он обнаружит, что оно кардинально изменилось, и даже сможет, возможно, найти своего дубля (если не делал глупостей с бабушками и дедушками), но этот двойник не будет им. Вся временна;я линия крутится исключительно вокруг наблюдателя. К слову, эта же теория объясняет, почему в нашей реальности мы не видим толп путешественников из будущего.

Гипотеза повреждения временной последовательности
Эта гипотеза предполагает, что любые действия путешественника во времени сильнейшим образом влияют на будущее и вызывают так называемый «эффект бабочки», то есть даже незначительное изменение прошлого ведёт к полному изменению всей истории в будущем, как, например, в фильме «Эффект бабочки» или в рассказе Рэя Брэдбэри «И грянул гром», когда во время сафари юрского периода один из участников наступает на бабочку и в США избирают не того президента.

Гипотеза о множественных вселенных
Суть этой гипотезы в том, что существует бесконечное количество вселенных, по одной на каждую возможность выбора. Таким образом, если путешественник во времени убил бы дедушку, то будет одна вселенная с живым дедушкой, а другая — с мёртвым.
Другая гипотеза состоит в том, что убийство дедушки создаёт новую вселенную, в которой и произошло убийство, но это не затрагивает ни убийцу, ни его оригинальную вселенную. Стоит заметить, что для самого путешественника вселенная с мёртвым дедушкой так или иначе выглядит делом его рук: «Разве не любая вселенная с убитым мною до моего рождения дедушкой неизбежно включает меня, помнящего, как я совершил это для попадания сюда?» Так что обе гипотезы могут считаться разными истолкованиями одной и той же; разница возникает из-за различных взглядов на свободу воли путешественника — субъективно для себя, «творящего» новую ветвь времени, которая объективно «существовала всегда», неся в себе путешественника, помнящего, как он создавал её.

Гипотеза Save/Load
Сочетание некоторых черт от множественных вселенных и от повреждения временно;й последовательности. Вселенная одна, но её поведение в некоторой степени похоже: отправившись в прошлое, ты покидаешь тот вариант вселенной, в котором ты есть, ты путешествуешь и у тебя именно такая родинка над ухом. Навсегда. Всё, что взял с собой — станет артефактами из этого варианта развития событий, но сама эта ветка (начиная от точки назначения в прошлом) отсекается и дальше всё пойдёт не так. От родинки до самого путешествия во времени вместе со своим существованием.
Для стороннего наблюдателя это выглядит так: в какой-то момент в его мире появляется некий чудак, который начинает городить околесицу о том, как в этом будущем всё плохо, а потом что-то такое вытворяет, что дальнейшее наблюдение показывает, что и будущее не такое уж и плохое, и, возможно, даже сам этот чудак не родился на свет. Или родился, и путешествовать во времени не хочет. А вот для самого хроно-путешественника всё выглядит иначе: он прожил годы в варианте «А», он ему не понравился и он его переиграл по-другому.
Конечно, вариант «Б» тоже может пойти не так, и тогда пришельцы из разных версий будущего, рассказывающие истории одна бредовее другой, посыплются ему на голову, как из рога изобилия. Пока не устаканится тот вариант, когда больше никто никуда лететь не изволит.
Плюс: если Самурай Джек взял с собой в прошлое Аши, она не растворится в воздухе. Как и он сам, его знание о произошедшем, зазубрины на катане и вообще все остальные артефакты уничтоженной ветки событий, которые пропихнули в портал.
Минус: в «то будущее» никогда не удастся вернуться. «Билета домой» нет — дома не существует. Если Самурай Джек отправился один, он в печали разглядывает божью коровку.
Странная особенность: когда мы добираемся до точки отправки в прошлое, обычно само путешествие является признаком непротиворечивого развития событий. В этой гипотезе — совершенно наоборот! Если герой не предотвращает своё путешествие во времени, то он отправляется ещё раз, в прошлое прилетают двое, эта ветка тоже отсекается и история перекраивается ещё раз. Если предотвращает — всё устаканивается. Чтобы это не смотрелось так дико, обычно в таком сеттинге в прошлое можно отправить только информацию или, как в Mahou Shoujo Madoka Magica, передать в прошлое свою личность.

Гипотеза о слиянии вселенных
В противовес гипотезе о множественности вселенных, эта гипотеза предполагает, что любое действие, совершённое при путешествии во времени, переписывает прошлое. Таким образом, если путешественник во времени встретит своего дубля из прошлого, то он просто сольется с ним, став частью времени, в котором происходит действие. То же справедливо и для событий: два события сольются в одно, не порождающее парадокса. То есть, смерть деда в одной вселенной и его жизнь в другой сольются так, чтобы прошлое героя позволило ему продолжать существовать, либо, если это невозможно, уничтожить все его следы из будущего.

Гипотезы хроноволн
При изменении прошлого будущее меняется не мгновенно; возникает волна изменений, распространяющаяся с конечной скоростью. Если эта скорость выше естественной скорости течения времени, то возникнут две альтернативных реальности, бесконечно циклически сменяющие друг друга (дед умирает — через некоторое время его внук исчезает — через некоторое время дед снова жив — через некоторое время его внук снова рождается и т. д.) При этом обитатели каждой из реальностей ничего не будут знать о другой (исключая путешественников во времени через фронт волны), т. к. в момент прохождения волны реальность полностью перезаписывается. Раз возникнув, такое чередование будет существовать всегда — никакие «полицейские времени» не смогут его исправить, а смогут лишь породить новые волны.
Если скорость волны равна скорости естественного течения времени, то изменения в прошлом никак не повлияют на будущее, поскольку никогда его не догонят. То, что убийца деда отменит собственное рождение в прошлом, не помешает ему существовать в будущем (при этом ни его память, ни документальные свидетельства о его рождении опять-таки не исчезнут, поскольку все они существуют в одном с ним времени).
Наконец, возможен вариант, когда хроноволны, оказавшиеся в противофазе (создающие парадокс), гасят друг друга, выкидывая из истории породившие их события. Например, дед умрёт от естественной причины, а внук, соответственно, не родится. Или, напротив, дед останется жив, но внук всё равно не появится на свет (или не убьёт деда по другой причине).

Гипотеза о выборе временной последовательности
Идея в том, что история меняется сразу, как только путешественник во времени подумает о путешествии во времени. Таким образом, он может отправлять послания из прошлого в будущее и получать нужные ему в данный момент инструменты или материалы с помощью ещё одного путешествия в более раннее прошлое.

«Этого не может быть, потому что не может быть никогда!»
Эта гипотеза утверждает, что путешественник во времени является прошлым по отношению к будущему себе. Если в будущем однажды будет создана машина времени, то, вероятно, она будет когда-либо растиражирована и когда-нибудь потенциальный путешественник во времени в будущем до неё доберётся и отправит к себе в прошлое. Но, поскольку этого не происходит, машины времени не были изобретены и изобретены быть не могут.
Также есть точка зрения, что машина времени, возможно, самоуничтожится, если её отправить в прошлое до даты её изобретения.

Гипотеза о потере мотива
Суть в том, что если путешественник построил машину времени с целью исправить что-то конкретное и достиг этой цели путешествием во времени, то причина для создания машины времени будет устранена и, таким образом, машина не будет создана. Зато будет создан ещё один парадокс, по сути схожий с парадоксом дедушки.
С другой стороны, этот парадокс может быть обойдён, если никакие манипуляции со временем не смогут изменить событие, которое путешественнику во времени требуется изменить. Тогда машина времени всё равно будет построена, что бы путешественник ни делал во время путешествия в прошлое.

Гармоничная вселенная
Тут всё достаточно просто: вселенная стремится к гармонии и потому откорректирует себя обратно, даже если некий человек, событие или идея грозят разрушить эту гармонию. Примером этого в советской литературе является произведение Стругацких «За миллиард лет до конца света» с концепцией «гомеостатического мироздания».

Пустое время
Теория о перемещении во времени, подробно описанная Клиффордом Саймаком в повести «Что может быть проще времени» и позднее использованная Стивеном Кингом в произведении «Лангольеры». Оказавшись в будущем или прошлом, путешественник обнаружит, что оно пусто. Нет людей, спички и бензин не горят, еда и напитки безвкусные, нет электричества, погода и время суток либо статичны, либо меняются абы-как (проще говоря, существуют только те предметы, которые глубоко укоренились во времени и почти вечны — например, наша планета под ногами; все остальные предметы существуют только в виде своих теней или призраков). Прошлое через какое-то время исчезает, далёкого будущего нет, а при попадании в ближайшее герою остаётся лишь ждать, когда его нагонит настоящее (или, как вариант, будущего на самом деле нет, а любой попавший туда столкнётся с полной пустотой, в которой нет даже воздуха). В этот момент внезапно для героя появятся окружающие (а он появится внезапно для окружающих, что может быть чревато в лучшем случае ничем, в чуть менее лучшем — столкновением, а в худшем — зависит от фантазии автора), спички при чирканье о коробок гореть будут и т. д.

Гипотеза замещения памяти
Суть этой гипотезы в том, что человек, изменяя прошлое, изменяет и сам себя, а значит не будет ничего помнить. К примеру, если некий человек вернётся в прошлое и убьёт Сталина, то Гитлер выиграет войну и завоюет мир. Но в таком случае получается, что этот некий человек родился в фашистском обществе, жил, разговаривая на немецком и наблюдая везде где можно и где нельзя свастику. Значит, когда он вернётся в будущее, ему будет казаться, что ничего не поменялось (ведь он изменил прошлое и никогда не жил в нашем с вами обществе), хотя на самом деле всё поменялось, ведь Гитлер таки победил в войне.

Гипотеза невозможности
Вернуться в прошлое невозможно. Вообще никак. И никаких парадоксов.

***
Каждый путешественник во времени обречен столкнуться с самыми непредвиденными трудностями.
Иван Сорокин

Парадоксы путешествий во времени регулярно занимают умы не только ученых, осмысляющих возможные последствия такого перемещения (хоть и гипотетического), но и вполне далеких от науки людей. Наверняка вы не раз спорили с друзьями, что все-таки будет, если увидеть себя в прошлом. Мы решили порассуждать, какие потенциальные опасности могут ждать героев временного сай-фая, от убийства своих предшественников до расщеплений реальности.

Самый распространенный, а заодно и самый понятный из парадоксов, настигающих путешественника во времени. Ответ на вопрос «что случится, если в прошлом вы убьете собственного деда (отца, мать и т. п.)?» может звучать по-разному — самым популярным исходом является возникновение параллельной временной последовательности, вычеркивающей виновного из истории. В любом случае для самого темпонавта (этим словом, по аналогии с «космонавтом» и «астронавтом», иногда обозначают пилота машины времени) это не сулит совершенно ничего хорошего.

Второй по распространенности сюжет в кино, связанном с путешествиями во времени: отправляясь в славное прошлое из ужасного будущего и пытаясь изменить его, герой в итоге сам становится причиной своих (или всеобщих) бед. Нечто аналогичное может происходить и в позитивном контексте: сказочный помощник, направляющий сюжет, оказывается самим героем, пришедшим из будущего и обеспечивающим верный ход событий. Эту логику развития происходящего сложно назвать парадоксом: так называемая временная петля здесь замкнута и всё происходит ровно так, как и должно быть, — но в контексте взаимодействия причины и следствия человеческий мозг всё равно не может не воспринимать эту ситуацию как парадоксальную. Назван же этот прием, как несложно догадаться, в честь барона Мюнхгаузена, вытаскивающего самого себя из болота.

Парадокс имени Билла Мюррея
Сюжеты о зацикленных временных петлях какое-то время назад уже стали отдельным поджанром сай-фая о темпонавтах — как в литературе, так и в кино. Ничуть не удивительно, что почти любое такое произведение автоматически сравнивают с «Днем сурка», который с годами стал восприниматься не только как притча об экзистенциальном отчаянии и стремлении ценить жизнь, но и как занятное исследование возможностей поведения и саморазвития в крайне ограниченных условиях. Главный парадокс здесь заключается не в самом наличии петли (природа этого процесса затрагивается в подобных сюжетах далеко не всегда), а в невероятной в своем объеме памяти темпонавта (именно она способна обеспечивать какое-либо движение сюжета) и столь же невероятной инертности окружающих ко всем свидетельствам того, что положение главного героя поистине уникально.

Обманутые ожидания
Проблема несоответствия результата ожиданиям всегда присутствует в нашей жизни — но в случае путешествий во времени она может ранить особенно сильно. Обычно этот сюжетный прием используется как воплощение пословицы «Будь осторожен в своих желаниях» и работает согласно законам Мерфи: если события могут развиваться по худшему из возможных путей, то так всё и случится. Поскольку сложно предполагать, что путешественник во времени способен заранее оценить, как будет выглядеть дерево возможных результатов его или ее действий, то у зрителя редко возникает сомнение в правдоподобности таких сюжетов.

Аристотель со смартфоном
Этот парадокс представляет частный случай популярного научно-фантастического тропа «продвинутая технология в отсталом мире» — только в качестве «мира» здесь используется не другая планета, а наше собственное прошлое. Нетрудно догадаться, чем чревато внедрение условного пистолета в мир условных дубинок: обожествление пришельцев из будущего, разрушительное насилие, смена уклада жизни в конкретном сообществе и тому подобное.

Тяжелая доля помнящего
Что происходит с памятью темпонавта, когда в результате его же действий меняется сама временная стрела? Гигантский в своих масштабах стресс, который неизбежно должен возникнуть в подобном случае, авторы-фантасты зачастую игнорируют, но вот неоднозначность положения героя игнорировать не получается. Вопросов здесь возникает ну очень много (и все они не имеют однозначного ответа — для адекватной проверки ответов на них нужно буквально заполучить в руки машину времени): помнит ли темпонавт все события или же только их часть? Сосуществуют ли в памяти темпонавта две параллельные вселенные? Не воспринимает ли он своих изменившихся друзей и родственников как других людей? Что будет, если подробно рассказывать людям из нового таймлайна об их аналогах в предыдущем таймлайне?

Пугающий ты № 2
Нейрофизиологи довольно активно изучают то, как люди воспринимают свою внешность; важным аспектом этого является реакция на близнецов и двойников. Обычно подобные встречи характеризуются повышенным уровнем тревоги, что довольно неудивительно: мозг перестает адекватно воспринимать положение в пространстве и начинает путать внешние и внутренние сигналы. Теперь представьте, что должен чувствовать человек, видящий себя же — но другого возраста.
Несбывающиеся предсказания
Ваше мнение по поводу того, являются ли подобные события парадоксальными, напрямую зависит от того, придерживаетесь ли вы лично детерминистской модели Вселенной. Если свободной воли как таковой нет, то умелый темпонавт может спокойно ставить огромные деньги на различные спортивные соревнования, предсказывать итоги выборов и церемоний наград, вкладываться в акции нужных компаний, раскрывать преступления — ну и так далее. Если же, как это обычно бывает в фильмах о путешествиях во времени, действия темпонавта всё же способны менять будущее, то функция и роль предсказаний, основанных на своеобразном инсайте пришельца из будущего, столь же неоднозначны, как и в случае тех прогнозов, что основаны исключительно на логике и прошлом опыте (то есть похожих на те, которые используются и сейчас).

Я был вчера в завтра
В большинстве главных языков мира существует несколько времен для обозначения событий, происходящих в прошлом, настоящем и будущем. Но как быть с темпонавтом, который вчера мог наблюдать гибель Солнца, а сегодня он уже находится в компании динозавров? Какие времена использовать в речи и на письме? В русском, английском, японском и многих других языках подобный функционал попросту отсутствует — а выкручиваться приходится так, что неизбежно происходит нечто комичное.

Мультиверс
Самый фундаментальный парадокс путешествий во времени — не зря он напрямую связан с серьезной понятийной дискуссией в квантовой механике, основанной на принятии или неприятии понятия «мультиверса» (то есть совокупности множественных вселенных). Что на самом деле должно произойти в тот момент, когда вы «меняете будущее»? Остаетесь ли вы самим собой — или становитесь копией себя в ином таймлайне (а соответственно, и в иной вселенной)? Сосуществуют ли все таймлайны параллельно — так, что вы лишь перескакиваете из одного в другой? Если количество решений, меняющих ход событий, бесконечно, то бесконечно ли число параллельных вселенных? Значит ли это, что мультиверс бесконечен по своим размерам?

Фундаментальная несовместимость общей теории относительности и квантовой механики является одной из причин противоречий в отношении проблемы обращения времени. Классическая физика и даже инфляционная теория Большого взрыва свидетельствуют о направленности времени или наличии стрелы времени, запрещающем разбитому яйцу вернуть первоначальную форму, обратить аварию вспять или оживить мертвого — все текущие события как бы встроены в «ткань бытия» таким образом, что его книгу можно листать лишь в одном направлении — от начала к концу.
Квантовая же теория не только не отрицает возможность обращения времени, но предлагает экспериментальные методы исследования подобных процессов в ядерном магнитном резонансе (ЯМР), кросс-поляризации, управлении вектором состояния квантовых объектов. С позиции науки обратить время означает выделить квантовый объект из внешнего окружения и целенаправленно изменить все степени свободы выделенного объекта.
Это возможно при абсолютной изоляции системы от окружения (что трудно достижимо, но возможно в ментальных актах духовных практик) или путем переведения системы в максимально запутанное состояние с окружением.
Из квантовой теории получается, что и мы сами находимся одновременно и здесь, и везде, и нигде! А мы не знаем об этом только потому, что локализуем себя, неосознанно фиксируя определенное состояние окружающего мира. А фиксируем состояние этого мира мы только из-за того, что для нашего ума вокруг существует слишком много значимого, слишком много того, к чему он привязан.

Источник