ادعای یک فیزیکدان: پارادوکس پدربزرگ مانع سفر در زمان نیست

یکی از بزرگترین چالش های سفر در زمان در تضادهایی است که ایجاد می کند. پارادوکس پدربزرگ تنها یکی از این تناقضات است. این مشکلات به این دلیل به وجود می آیند که ما فرض می کنیم قوانین ترمودینامیک، قوانین حاکم بر گرما و انرژی، عموماً در یک حلقه زمانی عمل می کنند. به گفته گاواسینو:

در واقع قانون افزایش آنتروپی، کمیتی ترمودینامیکی که درجه بی نظمی یک سیستم را اندازه گیری می کند، تنها قانون فیزیک است که بین گذشته و آینده تمایز قائل می شود. تا آنجا که می دانیم، آنتروپی تنها دلیلی است که رویدادهای گذشته را به خاطر می آوریم و نمی توانیم آینده را پیش بینی کنیم.

آنتروپی بر بسیاری از تجربیات روزمره ما، از نحوه پیری بدن تا نحوه پردازش خاطرات، نظارت می کند. حتی کارهای ساده ای مانند راه رفتن به اصطکاک متکی هستند که خود آنتروپی را افزایش می دهد. بنابراین چگونه این فرآیندها در یک چرخه زمانی رفتار می کنند؟

به گزارش لایو ساینس، مطالعه گاواسینو در 12 دسامبر 2024 منتشر شد. در مجله Quantum and Classical Gravity، راه حل جالبی ارائه می دهد. او با الهام از تحقیقات کارلو روولی، فیزیکدان ایتالیایی، نشان داد که رفتار ترمودینامیکی اساساً در یک منحنی زمان بسته تغییر می کند. در چنین چرخه ای، نوسانات کوانتومی رخ می دهد که می تواند آنتروپی را از بین ببرد. فرآیندی که به شدت با آنچه در زندگی روزمره تجربه می کنیم متفاوت است.

نوسانات کوانتومی می تواند تأثیر شگرفی بر مسافران زمان داشته باشد. به عنوان مثال، با کاهش آنتروپی، حافظه فرد می تواند ناپدید شود و پیری معکوس شود. گاواسینو این سوال را مطرح می کند: افزایش آنتروپی علت مرگ ماست. وقتی مرگ را وارونه می کنید چه اتفاقی می افتد؟ این پدیده حتی می‌تواند رویدادهای غیرقابل برگشتی مانند کشتن پدربزرگتان را به رویدادهای موقتی در یک حلقه زمانی تبدیل کند و این پارادوکس را به‌طور کامل از بین ببرد. گاواسینو می گوید:

اکثر فیزیکدانان و فیلسوفان گذشته استدلال می کردند که اگر سفر در زمان وجود داشته باشد، طبیعت همیشه راهی برای جلوگیری از موقعیت های متناقض پیدا می کند. بر اساس اصل خودسازگاری، همه چیز باید هماهنگ باشد تا داستانی منسجم و منطقی ایجاد شود. کار من ارائه اولین استدلال دقیق این اصل خودسازگاری است که از فیزیک تثبیت شده سرچشمه می گیرد. به طور خاص، من چارچوب استاندارد مکانیک کوانتومی را بدون مفروضات اضافی یا متناقض به کار بردم و نشان دادم که خودسازگاری تاریخ به طور طبیعی از قوانین کوانتومی ناشی می شود.

در حالی که یافته‌های گاواسینو یک چارچوب نظری قانع‌کننده برای سفر در زمان ارائه می‌کند، این سوال همچنان باقی است: آیا منحنی‌های بسته زمان مانند در دنیای واقعی وجود دارند؟ اکثر دانشمندان در این مورد تردید دارند. به عنوان مثال، در سال 1992 استیون هاوکینگ معروف “فرضیه حفاظت گاهشماری” را مطرح کرد که نشان می دهد قوانین فیزیک می توانند در وهله اول از تشکیل حلقه های زمانی جلوگیری کنند. این فرض ممکن است مستلزم تبدیل یا اختلال در فضا-زمان درست قبل از ایجاد چرخه باشد.

حتی اگر حلقه‌های زمانی وجود نداشته باشند، درک و مدل‌سازی آن‌ها می‌تواند بینشی نسبت به پدیده‌های واقعی فراهم کند. به عنوان مثال، با مطالعه چگونگی تکامل و رفتار آنتروپی واقعی در یک مسیر بسته در مقیاس زیراتمی، می توان به بینش های شگفت انگیزی در مورد رفتار سیستم های زیراتمی و ترمودینامیک آنها دست یافت.