Путешествия во времени всегда волновали человеческую фантазию. Но могут ли они на самом деле существовать? И если да, то как избежать парадоксов, когда путешественник меняет собственное прошлое?
Суть принципа самосогласованности Новикова
Принцип самосогласованности Новикова - это попытка разрешить временные парадоксы, теоретически возможные при путешествиях в прошлое.
Согласно этому принципу, вероятность события, которое меняет личную историю путешественника во времени, стремится к нулю. Иначе говоря, при любой попытке изменить прошлое будут возникать непредсказуемые случайные события, препятствующие этому.
Таким образом, все события на замкнутой временной линии оказываются самосогласованными - прошлое, настоящее и будущее не меняют друг друга, а существуют в единой причинно-следственной связи.
Мы формулируем эту точку зрения в виде принципа самосогласованности, который постулирует, что из всех возможных моделей, допускаемых известными законами физики, в нашей Вселенной локально могут существовать только те, которые глобально самосогласованы.
Этот принцип был предложен в 1980-х годах советским астрофизиком Игорем Дмитриевичем Новиковым. Однако похожие идеи высказывались и ранее.
Принцип самосогласованности Новикова
Чтобы понять суть принципа Новикова, рассмотрим такой пример.
Представим, что вы из будущего отправились в прошлое и случайно убили там своего дедушку. Логично предположить, что после этого вы не родитесь и не сможете попасть в машину времени, чтобы убить деда. Это классический парадокс дедушки.
Но если действует принцип самосогласованности Новикова, то ваша попытка будет обречена на неудачу. Например, пистолет даст осечку, вы промахнетесь или в последний момент кто-то оттолкнет вашу руку. Так Вселенная защитит себя от временного парадокса.
Другие примеры действия принципа:
- Вы пытаетесь помешать своим родителям познакомиться, но в итоге сами же их знакомите.
- Вы хотите отговорить себя в прошлом от трагицфой ошибки, но ваши слова оказывают обратный эффект.
- Вы сообщаете себе выигрышные лотерейные номера, но билет почему-то оказывается недействительным.
Как видно из примеров, принцип самосогласованности Новикова накладывает жесткие ограничения на действия путешественника во времени и фактически делает невозможным изменение исторических событий.
Теоретические предпосылки
Идея о возможности путешествий во времени основана на решениях уравнений общей теории относительности Эйнштейна, которые допускают существование "червоточин" и пространственно-временных петель.
Однако открытие подобных решений сразу породило множество парадоксов. Ведь если можно менять собственное прошлое, то как быть с причинно-следственными связями?
1937 год | Выдвинут парадокс убитого предком. Если путешественник во времени убьет своего предка, то сам он не родится, а значит и убить некого. |
1949 год | Описан парадокс самоубийства. Путешественник возвращается в прошлое и убивает самого себя. Но как тогда он оказался в прошлом? |
1991 год | Сформулирован парадокс Ферми. Если возможны путешествия в будущее, то где же путешественники из будущего? |
Чтобы разрешить эти парадоксы, физики и философы выдвигали разные подходы, пока не появился принцип Новикова.
А какие еще парадоксы времени вы знаете? Расскажите в комментариях!
Обоснование принципа самосогласованности
Для обоснования своего принципа Новиков использовал философские аргументы и математический аппарат.
Он исходил из постулата, что прошлое не может быть изменено. Любая попытка повлиять на него приведет лишь к тому, что это влияние уже учтено в прошлом.
Математическая формулировка
Принцип самосогласованности Новиков сформулировал следующим образом:
Мы можем строить локальное решение уравнений физики, только если оно является частью глобального решения, определенного во всех несингулярных областях пространства-времени.
Иными словами, любые локальные нарушения причинности должны устраняться на глобальном уровне.
Связь с квантовой механикой
Принцип Новикова перекликается с идеями квантовой механики. Согласно ей, случайные события на квантовом уровне могут компенсировать любые попытки изменить историю.
Исходя из принципа Новикова, можно сделать некоторые выводы о свойствах гипотетических путешествий во времени.
Предчувствия и дежа вю
Странные ощущения "уже виденного" могут быть вызваны нашими контактами с самими собой в прошлом или будущем.
"Петля времени" в истории
Некоторые исторические события могли стать возможными благодаря вмешательству путешественников во времени из будущего.
Критика принципа Новикова
Несмотря на кажущуюся логичность, принцип самосогласованности вызывает вопросы у многих ученых.
Нарушение свободы воли
Согласно принципу Новикова, все наши поступки предопределены и мы не можем повлиять на прошлое. Но так ли это на самом деле?
Альтернативные временные линии
Согласно многомировой интерпретации, при путешествии в прошлое образуется альтернативная временная ветвь. В ней путешественник может изменить события, не затрагивая своей исходной линии.
Однако в рамках этой концепции непонятно, как определяется "исходная" реальность и не противоречит ли она принципу самосогласованности.
Модель Бхакта
Индийский физик Бхакт предложил модель, в которой нарушения причинности устраняются за счет коллапса вероятностной волновой функции.
Согласно его идее, квантовая природа реальности сама по себе обеспечивает самосогласованность, без дополнительных постулатов.
Экспериментальная проверка
К сожалению, современная наука пока не располагает возможностями для проверки идей, связанных с путешествиями во времени.
Поэтому принцип Новикова, как и альтернативные подходы, остается пока ничем не подтвержденной гипотезой.
Принцип самосогласованности в фантастике
Мысль о том, что прошлое невозможно изменить, часто используется в фантастических произведениях.
Литературные примеры
В ряде фантастических романов и рассказов принцип Новикова выступает важным сюжетообразующим элементом.
Роман "Время всегда найдет выход"
В этом произведении главный герой пытается предотвратить гибель своей возлюбленной в прошлом. Но все его попытки терпят неудачу - события находят выход так, что ее смерть оказывается неизбежной.
Рассказ "Петля времени"
Здесь описан эксперимент по отправке сообщения в прошлое. Однако в итоге обнаруживается, что это сообщение и послужило импульсом для организации самого эксперимента.
Роман "Почтальон всегда звонит дважды"
Главный герой получает возможность вернуться в прошлое и изменить трагический инцидент со своей возлюбленной. Однако его многочисленные попытки не меняют конечного результата.
Путешествия во времени в кино и на ТВ
Принцип Новикова также нашел отражение в ряде популярных фильмов и сериалов на тему временных путешествий.