Od doby, kdy nás vědeckofantastické filmy jako Návrat do budoucnosti seznámily s problémy a paradoxy spojenými s cestováním v čase, existuje jedno paradigma, které fyziku bezhlavě vede ke snaze najít řešení, které se neuchyluje k novým zákonům nebo magickým vzorcům, aby našlo vysvětlení: Paradox dědečka. Nyní je věda o krok blíže k jeho vyřešení.
Zatímco myšlenka cestování časem do budoucnosti byla změřena a ověřena teorií relativity, například s tím, že čas na Zemi plyne pomaleji než v lodi letící vesmírem rychlostí světla, cestování do minulosti narazilo na nesrovnalosti, které se na základě problémů s tím, co chápeme ze současné fyziky, dnes zdají nemožné. Klíčem ke zvrácení této situace je vyřešení Paradoxu dědečka.
Co vyvolává Paradox dědečka
Ti z vás, kteří se setkali se ságou Návrat do budoucnosti a jejím cestováním v čase, pravděpodobně vědí, v čem spočívá Paradox dědečka, i když o něm nikdy neslyšeli. Zjednodušeně řečeno, podstata problémů, které způsobuje Marty McFly na své konkrétní cestě, je založena na stejném principu.
Paradox dědečka říká, že pokud by se nám podařilo cestovat zpět v čase s úmyslem eliminovat našeho dědečka a zabránit mu mít děti, důsledkem by bylo, že by se nenarodil váš otec nebo matka, a tudíž by nedošlo ani k vaší existenci, čímž by vám bylo znemožněno vůbec cestovat zpět v čase. Dilema, které se skrývá za paradoxem, spočívá právě v tom, jak by bylo možné, abyste udělali něco, co by mohlo způsobit, že nebudete existovat.
Až dosud se hlavní odpověď na toto dilema soustředila na tvrzení, že v důsledku tohoto paradoxu cestování časem do minulosti neexistuje. Stephen Hawking tvrdil, že díky mechanismům, které zatím neznáme, by nám fyzika znemožnila uskutečnit cestu, která by tento problém vyřešila. I kdybychom v určitém okamžiku této vzdálené možnosti dosáhli, například prolomením časoprostoru červími dírami, příroda by se postarala o to, aby podle fyzikálních zákonů zabránila tomu, aby se tak stalo.
Práce Lorenza Gavassina, fyzika z Vanderbiltovy univerzity, využívá toho, co zatím víme od vědců, jako byl Einstein, a nadhazuje další možnost. Teorie fyzikálních zákonů a termodynamiky by skutečně umožnila cestování časem do minulosti, ale dokázala by se vyhnout jakémukoli paradoxu pomocí zákonů a principů, které vlastně již dokonale známe.
Řešení paradoxu dědečka v rámci cestování v čase
Začněme od základů, tedy od toho, jak Albert Einstein vysvětlil, že cestování časem do minulosti by bylo možné. Jeho teorie relativity předpokládala, že při zakřivení časoprostoru může masivní černá díra způsobit tak velké zakřivení, že se nakonec stane uzavřenou časovou křivkou. Jinými slovy, když by vesmírná loď cestovala po takové trajektorii, dosažení jejího konce by znamenalo návrat na začátek, a tedy cestování zpět v čase.
Tato teorie však naráží na dva problémy: termodynamické zákony, které stanovují zachování energie a nárůst entropie. Zjednodušeně řečeno, pokud uvaříte vejce, stav vejce se nikdy nemůže vrátit do syrového stavu. Zákon zachování energie diktuje, že proces zahrnuje přeměnu ve vejci, zatímco nárůst entropie diktuje, že neuspořádanost systému může pouze růst nebo zůstat konstantní, od syrového k vařenému a dále, ale ne zpět do původního stavu.
Co Gavassino v tomto bodě zavádí, je možnost, že podle kvantových zákonů systém provede opačný proces, aby zůstal ve stejném stavu, v jakém byl na začátku. Jde o jakýsi termodynamický reset, který za určitých podmínek může způsobit, že se systém vrátí do původního stavu.
Fyzik také přidává Poincarého rekurenci, myšlenku, že v izolovaném systému, jako je uzavřená časová křivka, se systém vždy vrací do svého počátečního stavu. Například konstanta kyvadla vždy vrátí objekt do polohy a rychlosti co nejbližší té, kterou měl, když se začal kývat.
Z toho všeho vyplývá další způsob přístupu k dědečkovu paradoxu a jeho řešení. Pokud cestujete zpět v čase, vše, co se během této cesty stalo, se vynuluje tak, abyste dosáhli stejného výchozího bodu, a navíc vaše zkušenost s tím, co se stalo, projde identickou transformací.
Veškeré změny, které jste provedli, se vrátí do výchozího bodu a veškeré důkazy, které jste si s sebou přinesli, včetně vaší paměti, budou zcela vymazány, aby byly naprosto stejné jako na začátku cesty. I když jen teoreticky, cestování do minulosti je stále možné a zákony kvantové a termodynamické se s tímto paradoxem vypořádávají, aniž by vytahovaly z rukávu nové zákony.