Iedereen wil minstens één keer in zijn leven terugkeren naar het verleden om een fout recht te zetten of zelfs iemands leven te redden. Ethan Siegel in Forbes beantwoordt de vraag hoe gevaarlijk tijdreizen in theorie is. Zullen tijdelijke paradoxen ons universum vernietigen? In ieder geval zal de tijdreiziger nooit meer terugkeren naar de wereld die hij verliet.
We dromen allemaal van tijdreizen. We willen terug in de tijd om iets verkeerds te corrigeren, of een fout die we hebben gemaakt ongedaan te maken, of iemands leven te redden, of iets vreselijks te voorkomen - de hoeveelheid goeds die we zouden kunnen doen lijkt onmetelijk. We hebben geen idee hoe we dit moeten doen, maar waarschijnlijk is er iets essentieels, waardoor reizen naar het verleden onmogelijk is.
Had Doc Brown uit de Back to the Future-trilogie gelijk? Dit is precies wat Alex Knapp wil weten door zijn vraag te stellen:
"Mijn 8-jarige heeft voor het eerst Back to the Future-films gezien en zou graag willen weten of, zoals Doc Brown suggereert, het creëren van een tijdparadox het ruimte-tijd continuüm kan verstoren en het universum kan vernietigen?"
Het is misschien een beetje hyperbolisch, maar tijdelijke paradoxen roepen gevoelens op die dieper zijn dan alleen een beetje onbehagen. Laten we eens nadenken over waarom.
Als het gaat om wat het universum nu werkelijk is, moet men begrijpen hoe onwaarschijnlijk die specifieke uitkomst was. In de loop van 13,8 miljard jaar werken alle deeltjes die in slechts één zichtbaar deel van ons universum voorkomen (er zijn er ongeveer 1090) ontelbare keren op elkaar in en botsen ze met elkaar.
En alleen dankzij deze interacties werden sterren en sterrenstelsels in grote hoeveelheden gevormd, evenals zware elementen, organische moleculen en planeten (bijvoorbeeld de aarde), die de voorwaarden scheppen voor het ontstaan van leven.
Het pad dat onze planeet aflegde vóór de komst van de mens, was een reeks hoogst onwaarschijnlijke resultaten vanwege het enorme aantal mogelijkheden dat het universum kon toestaan. Een kleine verandering die tien jaar geleden misschien niet werd opgemerkt, zoals of een zoemende vlieg je aandacht trok, heeft misschien bepaald of je de toekomstige liefde van je leven opmerkte of niet. De manier waarop uw voet het wandelpad raakt, kan de kans op een jonge, giftige slang (die u waarschijnlijk heeft gebeten) beïnvloeden. De beweging van watermoleculen langs de oceaankust kan het verschil maken tussen een aangename dag op het strand en een dag waarop een kind tragisch verdronk.
Promotie video:
In de natuurkunde noemen we dit fenomeen "chaos". Kleine verschillen in de begintoestanden van het systeem kunnen in de loop van de tijd tot zeer verschillende resultaten leiden. Als we op de een of andere manier de hele geschiedenis van elk deeltje in het universum zouden traceren, zouden we ontdekken dat elk van hen een bepaald pad heeft afgelegd, en in de geschiedenis van elk deeltje was er een bepaalde reeks interacties. Dit pad was zeker niet constant; als het mogelijk zou zijn om terug in de tijd te gaan en de oorsprong van het universum te herhalen met behulp van simulatie, dan zou hetzelfde resultaat uiterst onwaarschijnlijk zijn.
Veel processen in ons universum zijn willekeurig, ook op het fundamentele, kwantummechanische niveau. Hun uitkomsten zijn inherent onzeker en inherent onvoorspelbaar. In de kwantumfysica kunnen we alleen de kans op een uitkomst berekenen, niet een bepaalde uitkomst.
Het punt van dit alles is om te benadrukken dat het universum dat vandaag bestaat, precies zoals het is, het resultaat was van een overweldigend aantal kwantumbeslissingen die gedurende de hele geschiedenis van zijn bestaan hebben plaatsgevonden. De kans om opnieuw exact hetzelfde resultaat te krijgen - zelfs onder dezelfde omstandigheden en dezelfde wetten - is praktisch nul.
Daarom, als je het hebt over teruggaan naar het verleden en dit verleden veranderen, zul je zeker niet in hetzelfde universum komen dat vandaag bestaat. Alles zal noodzakelijkerwijs anders zijn, en dit kan tot ernstige gevolgen leiden.
Laten we een voorbeeld geven. Wat als je terug in de tijd zou gaan - zoals Marty McFly - en zou ingrijpen in een situatie die kritiek is voor je eigen bestaan? Wat als je je ouders ervan weerhoudt elkaar te ontmoeten en van elkaar te houden? In dit geval kon je natuurlijk niet geboren zijn. U bestaat echter duidelijk. Dus hoe kun je terug in de tijd reizen en terug in de tijd om zoiets te doen als je ouders ervan weerhouden je zwanger te worden?
In gedachte-experimenten zoals deze hebben velen (filosofisch gezien) aangenomen dat tijdreizen naar het verleden onmogelijk is. Hiermee wordt een paradox geassocieerd die bekend staat als de 'grootvaderparadox', volgens welke het universum niet zou moeten toestaan dat een persoon terug in de tijd reist om zijn eigen grootvader te doden, waardoor de mogelijkheid van zijn eigen bestaan wordt uitgesloten.
Maar zou een dergelijke tijdreis het ruimte-tijd continuüm kunnen verstoren? Zou het leiden tot de vernietiging van het hele universum?
Waarschijnlijk niet. Paradoxen vertellen ons dat onze traditionele manier van denken over een object ons op zijn best geen compleet beeld geeft. Maar dit betekent niet dat de gevolgen even verschrikkelijk zullen zijn als de vernietiging van het ruimte-tijd continuüm of de vernietiging van het universum. Het zou eenvoudig kunnen betekenen dat er iets anders gaande is in het universum dan wat onze gedachten ons aanvankelijk vertellen.
Is dit een catastrofale paradox? Ik kan zeker nee zeggen. Gezien de natuurkundige wetten zoals we die vandaag de dag begrijpen, zijn er twee mogelijke manieren om uit deze paradox te komen.
Ten eerste kunnen we zeggen dat het verleden voor altijd ongewijzigd zal blijven en wat we ook doen, we kunnen het niet veranderen. Maar het is helemaal niet zo dat dit onverenigbaar is met het idee van tijdreizen naar het verleden! Stel je voor dat je ontdekt dat je beste vriend op het punt staat in de problemen te komen, en dat je terug in de tijd moet gaan om dit te voorkomen. Je stapt in je tijdmachine, gaat terug in de tijd, waarschuwt je vriend en komt terug.
Verleidelijk, toch?
Nou, in dit scenario is dit al gebeurd! Je vriend zou zich herinneren dat je datgene hebt ontmoet waarin je bent geïncarneerd tijdens tijdreizen, zich herinnert dat hij een waarschuwing ontving en zich goed voorbereidde op het onvermijdelijke. Je zou een reis terug in de tijd maken, doen wat nodig is en terugkomen. Dit alles is al gebeurd - je had niet eens de tijd om het op te merken, omdat de gebeurtenissen die je nu overkomen al in het verleden van het universum hebben plaatsgevonden.
Volgens dit eerste scenario is de uitweg uit de paradox door op te merken dat alles wat je zou willen doen terwijl je terug in de tijd reist en dat je graag zou willen beïnvloeden, al is gebeurd. Hoe het universum in zijn huidige staat terechtkwam, is gedeeltelijk te danken aan de acties die je ondernam in elke fase van je bestaan - inclusief de fasen waarin je terug in de tijd reisde.
Toegegeven, in dit geval geef je het vermogen op om het universum door je eigen acties te veranderen. U weet heel goed dat wat u vandaag doet, ongelooflijk belangrijk is voor de resultaten van morgen. Of je nu naar je werk gaat, je baas slaat of met je auto de zee in rijdt - dit alles heeft zeer ernstige gevolgen. Maar als je terug in de tijd ging en daar handelde, zouden deze gevolgen al zijn vastgesteld. De gedachte is verwarrend en verontrustend.
De tweede optie is om aan te nemen dat het verleden kan worden veranderd en dat uw acties er toe doen. Het universum zoals het vandaag bestaat, zal niet gebonden zijn aan zijn huidige staat als je terugkeert naar het verleden. In zekere zin creëert al uw handelingen een nieuwe, alternatieve geschiedenis van het universum. Je kunt je eigen grootvader vermoorden voordat je ouders werden verwekt, je kunt voorkomen dat je ouders elkaar ontmoeten en verliefd op elkaar worden. Je kunt Hitler doden voor de Tweede Wereldoorlog of Brutus, Cassius en Marcus Antonius doden voordat ze Caesar doden.
Kortom, u kunt de geschiedenis wijzigen.
In dit geval moet je alleen de onveranderlijkheid opgeven van het universum waarin je leeft - van het feit dat het hetzelfde blijft na een reis terug naar het verleden. Je acties kunnen de toekomst veranderen, maar je moet ervoor betalen: alles wat er gebeurt na je avonturen in het verleden wordt herschreven en wordt een nieuwe alternatieve geschiedenis. Het universum zoals je het kende in de "huidige toekomst" kan veranderen. Of het kan niet veranderen - in een universum waarin je niet langer kunt leven.
Op de plek waar je nu bent, zullen alle toekomstige gebeurtenissen zich op een heel andere manier ontvouwen dan wanneer je niet was teruggekeerd. En het is heel goed mogelijk dat je in deze nieuwe toekomst niet eens geboren wordt. Misschien ben je net geboren op het moment dat je tijdens je tijdreis op je bestemming aankwam. Je zou letterlijk een gast zijn uit een ander universum.
We begrijpen de ware aard van onze realiteit nog niet volledig. We weten niet of ons waarneembare universum met de regels van de kwantummechanica het enige van deze soort is, of dat er ergens alternatieve parallelle universums zijn (er zijn natuurlijk opmerkelijke theorieën over). We weten niet of het universum deterministisch is of niet. En hoewel de kwantumfysica vrij duidelijk lijkt te zijn over het gebrek aan determinisme, kunnen er logische tekortkomingen zijn. En we weten niet of het verleden onveranderlijk is of kan worden veranderd.
Tijdreizen naar het verleden is zeker wiskundig mogelijk, maar of het fysiek mogelijk is, is een betwistbaar punt. Hoewel ze, als ze mogelijk zijn, u of uw vrienden niet zullen helpen om te vermijden wat in dit universum bestemd is. Tegenwoordig kan het enige echte resultaat worden beschouwd als het resultaat van gebeurtenissen uit het verleden, die al als een voldongen feit zijn opgetekend. Wat echt belangrijk is voor de toekomst, is wat we in het heden doen.
Ethan Siegel
