Ag éalú an 'Paradox Seanathair'. Féadfaidh Meicnic Quantum réiteach a sholáthar ar na puzail a bhaineann le taisteal ama

Tá taisteal ama mar stáplacha de scannáin seánra, úrscéalta agus seónna teilifíse le fada an lá mar chúlra go hi-jinks grinn-dhéagóirí i ‘Back to Future’ go machnamh tuisceanach i ngearrscéal Ray Bradbury ‘A Sound of Thunder’. Go minic bíonn na scéalta seo dírithe ar ghné amháin ar leith de thaisteal ama, na hiarmhairtí a d’fhéadfadh a bheith ag taistealaí le himeacht ama ag athrú imeachtaí san am a chuaigh thart agus mar thoradh air sin beidh cás tromluí ag imirt amach ar fhilleadh dó sa todhchaí, ag dul i bhfeidhm ar a chumas taisteal ar ais go dtí an t-am atá thart. ar chor ar bith.

Tugann an aincheist seo, ar a dtugtar an ‘paradacsa seanathair’ breac-chuntas ar phríomh agóid an fhealsaimh agus an fhisiceora i gcoinne taistil ama, an sárú féideartha ar chúisíocht. Cé go bhfanann an taisteal ama féin i réimse na tuairimíochta íon, tá na torthaí a d’fhéadfadh a bheith ag sárú phrionsabal na cúise agus an chaoi a bhféadfadh an dúlra iad a chosc, ina n-ábhair a bhfuil díospóireacht mhór fúthu seachas ríochtaí na ficsean laíon le fealsúna agus fisiceoirí mar Stephen Hawking agus Kip Thorne ag tuairimíocht faoi réitigh fhéideartha. An bhfuil sé indéanta go bhféadann an léirmhíniú ‘go leor domhan’ ar mheicnic chandamach taistealaí ama gan cháim (agus cléiteach) a tharrtháil?

Cad é an 'paradacsa seanathair' agus cén fáth go bhfuil imní air mar sin?

Leagann an paradacsa seanathair cás hipitéiseach amach ina dtéann taistealaí ama ar ais san am atá thart gan ach eachtra a chur faoi deara go neamhaireach nach mbíonn an taistealaí ama ann ar chor ar bith (bás de thaisme an seanathair teidil) nó rud éigin eile de ghnáth imeacht a fhágann go bhfuil a dturas dodhéanta. Eascraíonn an paradacsa mar mura raibh an taistealaí ama ann riamh, conas is féidir leo taisteal siar in am chun grand-patricide a dhéanamh? Mar sin is cosúil go n-ardaíonn an-smaoineamh ar thaisteal ama an fhéidearthacht go sáraítear cúisíocht, an riail go gcaithfidh cúis a bheith i gcónaí roimh a éifeacht

Bhí teagmháil an-trua ag Fry, príomhcharachtar mór le rá Futurama le Matt Groening lena sheanathair agus lena sheanmháthair araon san eipeasóid a bhuaigh duaiseanna 'Roswell a chríochnaíonn go maith.' (21st Century Fox, 1999)

Chun é seo a mheas déanaimis pictiúr de chás ina gcruthaíonn aireagóir óg cumasach, Marty, meaisín ama sa bhliain 2018. Toisc nach raibh aithne ag Marty ar a sheanathair riamh, socraíonn sé turas a dhéanamh ar an am atá thart chun bualadh lena phatriarch. Tar éis taighde cúramach a dhéanamh, faigheann Marty amach go díreach cá mbeidh a sheanathair, atá fós ina fhear óg agus gan leanbh ag an bpointe seo, lonnaithe ar 23 Samhain, 1963. Téann sé isteach ina mheaisín agus tosaíonn sé ar a thuras chuig an am atá thart.

Sceitse de thuras Marty mura gceadaímid ach líne dhomhanda amháin a bheith ann

Ar an drochuair, is capall thar a bheith liteartha é Marty, agus nuair a dúirt muid go bhfuair sé amach go díreach cá mbeadh a sheanathair, ní haon áibhéil a bhí anseo. Téann Marty i dtír díreach mar a bheadh ​​a sheanathair, le torthaí intuartha. Tar éis tástáil thapa DNA chun a chinntiú gurb é seo, go deimhin a sheanathair, tá Marty ag fanacht go foighneach lena imeacht .....

Réiteach ar aincheist Marty?

Rinne fisiceoirí agus fealsúna tuairimíocht ar roinnt réiteach ar an paradacsa. Mhol prionsabal féin-chomhsheasmhachta Novikov, ar a dtugtar freisin Dlí Niven maidir le caomhnú na staire, a d’fhorbair an fisiceoir Rúiseach Igor Dmitriyevich Novikov ag deireadh na 1970idí (Evolyutsiya Vselennoĭ (1979)) go n-úsáidfí geodasaí (cosúil leis na cinn a úsáidtear chun cur síos a dhéanamh ar an cuaire) de spás i dteoiric Einstein ar choibhneasacht ghinearálta) le cur síos a dhéanamh ar chuaire an ama. Chuirfeadh na cuair iata dúnta seo (CTCanna) cosc ​​ar shárú ar aon imeachtaí cúisithe atá suite ar an gcuar céanna. Molann sé freisin nach mbeifí in ann taisteal ama ach i gceantair ina bhfuil na CTCanna seo, mar shampla i láthair péisteanna péiste mar a rinne Kip Thorne tuairimíocht agus a chomhghleacaithe i bpáipéar 1988 “Wormholes, Time Machines, agus an Coinníoll Fuinnimh Lag”. Bheadh ​​na himeachtaí timthriallach agus féin-chomhsheasmhach. Tugann sé seo le tuiscint go láidir nach mbeadh taistealaithe ama in ann an t-am atá thart a athrú, cibé acu a chiallaíonn sé sin go bhfuil cosc ​​fisiceach orthu nó an bhfuil an cumas acu i ndáiríre é sin a dhéanamh. Mar sin is cuma cé chomh deacair a dhéanann Marty iarracht, ní fhéadfadh sé a mheaisín a thabhairt i dtír ag an láthair bheacht sin, fiú má bhí sé ar intinn aige a sheanathair a mharú.

Chuir mic léinn Caltech Fernando Echeverria agus Gunnar Klinkhammer leis an smaoineamh seo in éineacht leis an bhfisiceoir Kip Thorne i bpáipéar a shamhlaigh go gcaithfí liathróid billiard san am atá thart trí pholl péisteanna i dtréimhse a chuirfeadh isteach ar an liathróid ag dul isteach sa pholl péisteanna. D'áitigh siad go n-athródh airíonna fisiciúla an phéisteanna péiste an liathróid sa chaoi is nach bhféadfadh sé cur isteach air féin nó gurb é an cur isteach iarbhír is cúis leis an liathróid dul isteach sa pholl péisteanna sa chéad áit.

Léiriú amhairc ar rún Echeverria agus Klinkhammer. (Ciorcal geal)

Mar sin, de réir theoiric Novikov, ní bhíonn aon ghníomhartha a dhéanann taistealaí ama ach mar chuid den stair a bhí ann cheana agus tá cosc ​​ar bhreathnóirí na himeachtaí seo a fheiceáil ar a dtugtar léaslíne Cauchy.

Ar fhilleadh dó go 2018, faigheann ár laoch Marty amach go bhfuil áras a theaghlaigh imithe mar atá gach rian dá shaol. Ag léamh faoi theoiric Novikov agus ag trasnú liathróidí billard mallaíonn sé easpa gníomhaíochta na cruinne. Ag an bpointe seo tuigeann sé go mb’fhéidir nár chuir an chruinne isteach mar bhí gníomh ceartaithe éigin eile ag teastáil. Spreagtha ag caint faoi liathróidí billiard a bhualadh, rásaíonn sé lena mheaisín ama agus é meáite ar é a úsáid chun a chúrsa féin a bhaint níos luaithe agus a thodhchaí féin a shábháil… ..

B’fhéidir go bhfuil réiteach treallach Novikov beagáinín treallach duit mar is cinnte go n-éilíonn sé go bhfuil iliomad meicníochtaí ann nach bhfuil ar eolas ag an bhfisic faoi láthair, go leor chun rásúir Occam a mhaolú go buan. Is ar an gcúis seo, is réiteach é ar an paradacsa seanathair a dhiúltaíonn an pobal eolaíochta i gcoitinne. Tugann an fisiceoir Matt Visser, taighdeoir i réimse na coibhneasachta ginearálta le tuiscint go bhfuil prionsabal féin-chomhsheasmhachta Novikov i bhfad ró- “ad-hoc” le glacadh leis mar tharrtháil cúisíochta.

An bhfuil réiteach níos parsánaí ar an paradacsa seanathair atá tógtha ar ghnéithe den fhisic a bhí ann cheana a thug teoiricí nó disciplíní eile isteach?

Tarlaíonn sé mar sin go bhféadfadh gné aitheanta amháin den fhisic chandamach réiteach amháin den sórt sin a sholáthar: an léirmhíniú ‘go leor domhan’ ar mheicnic chandamach.

Léiriú an domhain ar mheicnic chandamach chun an tarrthála…. cineál.

Mhol Hugh Everett III an léirmhíniú 'go leor domhan' ar mheicnic chandamach sna 1950idí ar dtús mar réiteach ar fhadhb na tubaiste feidhm tonn a léiríodh i dturgnamh scoilt dúbailte clúiteach Young.

Léaráid bhunúsach den turgnamh slit dúbailte. Is féidir le leictreoin dul trí cheann amháin de dhá scoilttosaíonn leictreoin a scaoiltear trí aonair patrún cur isteach sainiúil a thógáil ar scáileán níos faide ná an dá scoilt

De réir mar a bhíonn an leictreon ag taisteal is féidir cur síos a dhéanamh air mar tonnfheidhm le dóchúlacht teoranta go rachaidh sé trí scoilt S1 nó scoilt S2. Nuair a bhíonn an leictreon le feiceáil ar an scáileán ní smeartha trasna air mar a bheadh ​​tonn. Réitítear é mar phointe cosúil le cáithníní. Tugaimid seo titim an tonnfheidhm mar tá iompar cosúil le tonn imithe, agus is príomhfhachtóir é sa léiriú Cóbanhávan ar mheicnic chandamach. Ach d’fhan an cheist, cén fáth go dtitfidh an tonnfheidhm?

Chuir Everett ceist dhifriúil. An dtitfidh an tonnfheidhm ar chor ar bith?

Shamhlaigh sé cás ina leanann sé ag fás go heaspónantúil in ionad an tonnfhada ag titim as a chéile. An méid sin sa chaoi go ndéantar an chruinne iomlán a thumadh sa deireadh mar cheann amháin de dhá stát a d’fhéadfadh a bheith ann. 'Domhan' inar rith an cáithnín trí S1, agus domhan inar rith an cáithnín trí S2. Dúirt Everett freisin go dtarlódh an ‘scoilt’ céanna de stáit le haghaidh gach imeachta chandamach, agus torthaí difriúla ann i ndomhan éagsúil i bhforshuíomh stáit. Is cosúil go bhfuil an tonnfheidhmiú ag titim as dúinn toisc go bhfuil ceann de na saolta seo againn nach féidir idirghníomhú leo.

Mar sin ciallaíonn sé seo nuair a thagann Marty ar ais i 1963, scoilt. Níl sé ar an domhan as a tháinig sé a thuilleadh, déanaimis Domhan 1. air. Ina áit sin, tá domhan nua cruthaithe aige agus áitithe aige. Nuair a thaistealaíonn sé ar aghaidh in am téann sé ar feadh amlíne an domhain seo. Ní raibh sé riamh ar an saol seo agus i ndáiríre níor mharaigh sé a sheanathair i ndáiríre. Tá a sheanathair sábháilte agus slán siar i 1963 de World 1.

Sceitse de thuras Marty má chuirtear an léirmhíniú ‘go leor domhan’ ar mheicnic chandamach i bhfeidhm. Iarracht ar thaisteal ar gcúl is cúis le 'hop' anuas línte an domhain

Mar sin, cad a tharlaíonn nuair a thaistealaíonn Marty ar ais go dtí an t-am atá thart agus é ag iarraidh a shaol a tharrtháil cruthaíonn sé stát eile de thaisme, Domhan 3. D’fhéadfadh an domhan seo a bheith cosúil le Domhan 1 ar bheagnach gach bealach a shamhlaítear, ach de réir chur i bhfeidhm na léirmhínithe, tá sé ní mar an gcéanna mar gheall ar imeacht amháin. Imbhualadh dhá mheaisín ama an 23 Samhain, 1963.

Má dhéanann Marty iarracht taisteal ar ais go 1963 arís chun an cur isteach tosaigh a cheartú ní chruthaíonn sé ach stát eile. Domhan 3

Is í an fhírinne más é seo an réiteach ceart ar an paradacsa seanathair ansin ní féidir le Marty filleadh ar Domhan 1. Tá sé intreach don léiriú ‘go leor domhan’ nach féidir le domhan sárchumtha idirghníomhú lena chéile. Is féidir le Marty bogadh ‘síos’ toisc gurb é a láithreacht ag nóiméad áirithe a chruthaíonn an domhan. Ciallaíonn neamh-idirghníomhaíocht is cuma cén bearta a ghlacann sé, gach uair a thaistealaíonn sé ar ais san am atá thart cruthaíonn sé stát nua agus leannlusanna ‘síos’ go dtí an stát sin agus ansin ní féidir leis ach dul ar aghaidh in am ar an líne sin. Áit éigin ina shaol, Domhanda 1, Marty, níor imigh an fear óg airgtheach sin ach lá amháin nár fhill sé riamh.

Conclúid.

Ar ndóigh, ní féidir, nó is dócha, aon cheann de seo a dhéanamh le taisteal ama. Cuireann teoiric Einstein maidir le coibhneasacht speisialta agus na srianta ar luas réad le mais srian mór ar an bhféidearthacht. Ach tugann sé léargas suimiúil ar chomhréiteach loighciúil. Tá sé íorónta go dtagann an réiteach is sochreidte ar an paradacsa seanathair as an t-aon choincheap san fhisic, b’fhéidir, a chruthaigh scéalta agus eachtraí níos iontaí, coincheap na n-aon Cruinne, fiú má dúirt sé sa chás seo go bhfuil cruinneoga ann le chéile i neamh- idirghníomhú supposition stáit.

Tugann an léirmhíniú ‘go leor domhan’ le tuiscint go bhfuil méid beagnach gan teorainn de shaol féideartha…. fiú ceann amháin inar shocraigh tú féasóg a fhás agus éirí olc (eviler). (Paramount Pictures, 1967)

Suimiúil go leor, freagraíonn an feidhmchlár seo conundrum eile a chuirtear go minic faoi thaisteal ama. Má ghluaiseann teicneolaíocht den sórt sin ó tuairimíocht fhiáin go réaltacht, cá bhfuil an lucht siúil ama? Cén fáth nár thug siad cuairt orainn chun a bhfionnachtain iontach a phlé?

D’fhéadfadh an freagra a bheith ann go bhfuil muid ann i ndomhan bunscoile ina bhfuil sé i gceist na meaisíní ama a thógáil. Ní hionann aireagóirí agus paisinéirí a leithéid a imíonn go saol eile a chruthaigh siad féin. Dúinn, ní bheidh an t-aireagán de mheaisíní ama marcáilte ach ag an iliomad fisiceoirí atá ag imeacht.

Casadh amach go raibh sé éasca ag Marty.