Călătoria în timp a rămas mult timp un mister pentru fizica teoretică din cauza așa-numitului „paradox al bunicului ucis”: ce se întâmplă dacă un călător în trecut îl împiedică pe bunicul său să aibă copii, negându-și astfel existența? Un nou studiu oferă o soluție la această dilemă.
Studiul, realizat de Lorenzo Gavassino, fizician la Universitatea Vanderbilt din Statele Unite, a combinat teoria relativității generale, mecanica cuantică și termodinamica pentru a arăta că o călătorie în timp ar putea fi posibilă fără contradicții logice.
Concepția tradițională privind timpul are la bază fizica newtoniană, potrivit căreia evenimentele se derulează în mod liniar. Cu toate acestea, teoria relativității generale a lui Einstein, publicată în anul 1915, arată că spațiu-timpul poate adopta forma ce sfidează chiar și bunul simț, așa cum sunt găurile negre. Una dintre cele mai interesante predicții ale sale sunt curbele de timp închise – bucle în spațiu-timp care permit unui călător să se întoarcă în timp.
Toate formele de energie și impuls afectează gravitație. De exemplu, dacă materia se rotește, ea poate „trage” spațiu-timpul împreună cu ea. Acest efect este aproape imperceptibil la nivelul planetelor și al stelelor, dar dacă întregul univers s-ar roti, spațiu-timpul s-ar curba atât de mult încât timpul ar forma o buclă. Într-un astfel de sistem, o navă spațială ar putea reveni la punctul său de plecare nu doar în spațiu, ci și în timp.
Paradoxuri ale călătoriei în timp
Principala problemă a călătoriilor în timp sunt paradoxurile pe care le creează. Un exemplu este „paradoxul bunicului ucis”. Aceste paradoxuri apar datorită presupunerii că legile termodinamicii, care controlează căldura și energia, funcționează în același mod în buclele temporale.
Legea creșterii entropiei, care măsoară gradul de dezordine al unui sistem, este doar o lege a fizicii care face distincția între trecut și viitor. Entropia determină multe aspecte ale vieții noastre, de la îmbătrânire până la memorie. Însă cum ar funcționa aceste procese într-o buclă de timp?
Soluții cuantice pentru paradoxuri
Noul studiu, publicat în revista Classical and Quantum Gravity, oferă o soluție interesantă. Pe baza activității fizicianului Carlo Rovelli, el a demonstrat că termodinamica se modifică într-o curbă temporală închisă datorită fluctuațiilor cuantice ce pot reduce entropia. Această descoperire înseamnă că memoriile pot dispărea, iar îmbătrânirea poate reveni.
De exemplu, reducerea entropiei poate face moartea temporară într-o buclă de timp. „Majoritatea fizicienilor și filozofilor cred că natura poate evita întotdeauna situațiile contradictorii, însă studiile mele arată că secvența logică a istoriei decurge în mod natural din legile cuantice”, notează Gavassino.
Cu toate acestea, studiul lui Gavassino este util pentru a ne extinde înțelegerea asupra naturii entropiei. Chiar dacă buclele temporale nu există, modelarea lor va ajuta la o mai bună înțelegere a sistemelor subatomice și a termodinamicii lor. „Entropia este unul dintre subiectele-cheie în fizică care ne modelează percepția asupra universului”, conchide Gavassino.
Sursa: Universe Magazine