Часовий парадокс

Часовий парадокс (англ. Temporal paradox, також відомий як парадокс подорожі у часі) — це гіпотетична парадоксальна ситуація, що суперечить формальній логіці та слугує аргументом проти можливостей подорожі у часі. Здебільшого розглядається в контексті подорожей у минуле, за яких порушується причинно-наслідковий зв'язок подій.

Можливість подорожей у часі

Фізичному всесвіту властива так звана термодинамічна асиметрія часу: ступінь ентропії (хаотичності) всесвіту завжди зростає, чим зумовлений напрям плину часу. В минулому ентропія нижча, а в майбутньому вища; час може плинути вперед (від нижчої ентропії до вищої), але ніколи назад (від вищої ентропії до нижчої); а причина завжди передує наслідку. Це є аргументом на користь того, що подорожувати в майбутнє можливо, а в минуле — ні. Втім, сучасна фізика допускає, що за специфічних умов, наприклад, в зоні дії дуже сильної гравітації, простір-час може деформуватися, формуючи «часоподібні криві», в межах яких подорож у минуле здійсненна. Також подорожі в минуле гіпотетично можливі для мікроскопічних об'єктів завдяки квантовим ефектам.

Підходи до формулювань

1) Замкнені причинно-наслідкові петлі — включають часову петлю, де причина та наслідок зумовлюють одна іншу, що унеможливлює встановити початок, але також внутрішньо узгоджуються з історією часової шкали. Такі парадокси стосуються як минулого, так і майбутнього.

2) Парадокси узгодженості — породжують низку невідповідностей часової шкали, де переміщення в минуле робить саме себе неможливим.

Відомі парадокси

Парадокс убитого дідуся. Парадокс, уперше описаний під цією назвою письменником-фантастом Рене Баржавелем у 1943 році. Сама концепція найраніше з'явилася в журналі «Amazing Stories» у 1927 році, формулюючись як проблема того, чи може мандрівник у минуле вбити самого себе колишнього. В варіації з убивством дідуся описаний у «Amazing Stories Quarterly» в 1929 році. За класичним формулюванням, мандрівник у часі вирушає в минуле та вбиває свого дідуся. Тоді мандрівник у часі не народився б, не вирушив у минуле та не вбив би свого дідуся. Тож виникає суперечність: внаслідок подорожі в часі дідусь одночасно живий і вбитий, а його вбивця існує і не існує. Контраргумент американського філософа Девіда Левіса, опублікований у 1976 році, стверджує, що вказаний приклад доводить неможливість вчинити нелогічну дію, але подорожі в часі в принципі лишаються можливими. Вбити власного дідуся в минулому — це саме що логічно неможлива подія, на відміну від самої подорожі в часі.

«Може і не може». Ця варіація парадоксу убитого дідуся, запропонована Девідом Левісом, повинна доводити, що сама подорож у часі логічно неможлива. Мандрівник у часі, прибувши в минуле, може вбити свого дідуся, бо для цього є всі умови, наприклад, наявність зброї. Водночас він не може вбити дідуся, бо якщо той помре, не народиться батько мандрівника і самого мандрівника не стане і він не вирушить у минуле, щоб вбити власного дідуся. Левіс проте наголошував, що парадокс не абсолютний, а залежить від того, які передумови беруться до уваги. Кадрі Віхвелін у 1996 році писала про цей парадокс, що «могти вбити власного дідуся в минулому» можна тільки в тому разі, якщо хтось уже вбив власного дідуся, вирушивши в минуле. Позаяк про таку подію невідомо, то абсурдно й казати, що хтось «може» це зробити.

Парадокс Ньюкома. Парадокс, описаний фізиком у 1960 році, стосується несумісності детермінізму та свободи волі, але також застосовний до подорожей у часі. В ньому фігурують гравець та ідеальний провісник (яким може бути мандрівник у часі). Провісник точно знає майбутнє і пропонує гравцеві гру: є дві коробки, в одній тисяча доларів, а в іншій або мільйон доларів, або нічого; взяти можна одну коробку чи дві. Залежно від того, який вибір зробить гравець у майбутньому, провісник заздалегідь покладе чи не покладе гроші в другу коробку. Тож виграш гравця завжди буде менший, ніж міг бути. Виходить, що дії провісника залежать від вибору гравця, і при тому ж вибір гравця заздалегідь визначений.

Парадокс Фермі для мандрівників у часі. Парадокс Фермі полягає в тому, що імовірність зустріти позаземні цивілізації доволі висока, але такі зустрічі не відбуваються. Подібно його можна перефразувати: якби подорожі в часі були можливі, їх би вже спостерігали. Це, втім, може означати, що подорожі в часі з якоїсь причини неможливі саме на Землі чи саме в цей період, або наша епоха просто нецікава для мандрівників у часі.

Підходи до вирішення парадоксів

Часовий парадокс використовують, щоб заперечити можливість подорожей у часі, бо вони завжди створюють часовий парадокс. Американський фізик-пропагандист т. зв. «теорії ймовірності» Кіп Торн, однак, сказав, що жоден зі сформульованих парадоксів у історіях про подорожі в часі не може бути сформульованим у фізичному сенсі [логічний парадокс суперечить законам природи і не станеться у реальності — Авт.]. Стосовно ж теорії про подорожі в часі, то в художніх творах такі ситуації із подорожжю в часі можуть мати багато способів вирішення — тож парадоксу не станеться.

Гіпотеза захисту часової лінії чи принцип самоузгодженості. Минуле фіксоване і історія самоузгоджується таким чином, що події, які вже сталися, все одно стануться при спробі їх змінити. Наприклад, у фільмі «Машина часу» (2002) винахідник намагається врятувати свою наречену, яку вбив грабіжник. Але кожна спроба врятувати її призводить до того, що наречена гине якимось іншим чином того ж дня, бо саме її смерть спонукала до винайдення машини часу.

Цей підхід дозволяє вирішити парадокс убитого дідуся таким чином: при спробі мандрівником у минуле вбити власного дідуся, обставини завжди складуться так, що вбити дідуся стане неможливо. Наприклад, його зброя виявиться несправна.

Гіпотеза мультивсесвіту. Згідно з цією гіпотезою, при спробі змінити минуле виникне інший всесвіт, у якому здійснена зміна історії буде несуперечливою, а оригінальна лишиться незачепленою. Як варіант — існує багато варіантів усесвіту одночасно, і при подорожі в часі мандрівник потрапить у той всесвіт, де його дії не створюють парадоксу. Наприклад, мандрівник у минуле, вбивши свого дідуся, повернеться не в рідний всесвіт, а в той, де його ніколи не існувало.

Усунення причини. Зміна минулого зумовлює усунення причини для подорожі в часі. Історія змінюється так, що подорожі не стається. Таким чином, якби мандрівник у часі вирушив у минуле, щоб убити Гітлера й запобігти Другій світовій війні, то в разі успіху не мав би причини для вирушення в минуле. Він жив би у світі, де Гітлер загинув, не почавши війну.

У фантастиці

Перша згадка часового парадоксу присутня в фентезі Томаса Ансті Гатрі «Угода про час» (1891), де чоловік здає вільні години в «банк часу», щоб використати потім, але вони повертаються в довільні моменти. Нерозв'язно складна плутанина часу постає там не більше, ніж сон. Кінець XIX — початок XX століть насправді не досліджував ідею втручання в минуле, більшість тодішніх творів були більш пригодницькими розповідями, як-от «Машина часу» Герберта Веллса, або більш фаустівськими репрезентаціями подорожей у часі, наприклад, у «Єносі Сомсі» Макса Бірбома, де несприйнятий письменник укладає угоду з дияволом, щоб мати можливість відвідати 1997 рік і прочитати, що про нього написала історія. В «Час і Конвеї» (1937) Джона Прістлі висувалася ідея, що плин часу — це ілюзія, а всі моменти відбуваються одночасно, тож ними можна грати як завгодно.

На 1940-і припав розквіт теми часових петель, де подія спричиняє саму себе, як у «Час хоче скелета» (1941) Росса Рокліна, «За власними слідами» (1941) Роберта Гайнлайна, «Поштовх пальця» (1942) Альфреда Бестера, «Як ніколи не було» (1944) Шайлера Міллера. Один з найвідоміших прикладів таких творів — це «Всі ви зомбі…» (1959) Роберта Гайнлайна, де чоловік унаслідок подорожей у часі стає сам собі матір'ю та батьком. У «Зірка імперії» (1966) Семюеля Делані подібним чином двоє людей стають один одному учнем і наставником. У 1955 році також вийшов твір Вільяма Тенна «Відкриття Морніела Метавея» про історика, який повертається в середину XX століття, щоб дізнатися про художника, яким виявляється він сам. Майкл Муркок повторив цю передумову з Ісусом Христом у «Ось людина» 1969 року. Також у 1956 році Джон Віндем написав новелу «Подумай про її шляхи», де прокидається в антиутопічному майбутньому через дію ліків, а потім повертається та імовірно стає причиною того ж майбутнього. В творі Волтера Тевіса «Інший кінець лінії» 1963 року мандрівник у часі помилково дзвонить на власний номер телефону, змушуючи його говорити самого з собою. А в Денні Плахти в «Людина з того часу» 1966 року розповідається про особу, що випадково знищила планету, подорожуючи назад на 18 хвилин.

Про зміну сьогодення внаслідок втручання у минуле написано в «Голоси предків» (1933) Нейта Шахнера, де прийом подорожі в часі використовується, щоб викрити абсурдність поклоніння предкам і расизм. Але найвідомішим прикладом є «Гуркіт грому» (1952) Рея Бредбері, де турист у часі, який наступає на доісторичного метелика, змінює сучасну політику на гірше. Вільям Тенн у «Бруклінському проєкті» (1948) запропонував, що зміни минулого будуть непомітні, позаяк змінена історія вважатиметься нормальною. У багатьох творах добрі наміри тих, хто може змінити історію, сумно й іронічно йдуть наперекір їхнім сподіванням, як у «Арістотель і рушниця» (1858) Лайона Спраг де Кампа, чи «Чоловік, який прийшов зарано» (1956) Пола Андерсона. Серія «Часові війни» Саймона Гоука про надзвичайно екстравагантні історії в цьому ключі, розпочата з «Гамбіту Айвенго» (1984), все ще триває. А в оповіданні «Подвоєне та подвоєне» (1941) Малкольма Джеймсона, випадково проклятий відьмою, герой нескінченно повторює «ідеальний» день.

Потенціал мандрівників у часі існувати в кількох версіях у один і той самий час спеціально забороняється в таких оповідях, як «Мисливці на Лінкольна» (1957) Вілсона Такера та «Міленіум» (1983) Джона Варлі. Таке одночасне існування породжує відчуття неправоти та тривоги в «Кінці вічності» (1955) Айзека Азімова та «Польоті драконів» (1968) Енн Маккефрі. Однак інші автори, включаючи таких нежанрових письменників, як Осберт Сітвелл у «Людині, яка втратила себе» (1929) та Еліот Кроушей-Вільямс в «Людині, яка зустріла себе» (1947) — були особливо заінтриговані можливими психологічними наслідками зустрічі людини з пізнішою версією себе.

Класична арка коміксів про Людей Ікс 1981 року «Дні минулого майбутнього» розповідала історію Рейчел Саммерс, дочки супергероя Циклопа і Джин Грей з іншої хронології, яка подорожує в минуле, щоб врятувати своє майбутнє, але виявляє, що в кращому випадку може тільки повторити її. Така сюжетна лінія повторена через кілька років у «Dragon Ball Z».

Найраніше зображення часового парадоксу в кіно відбулося в «Площі Берклі» (1933), де чоловік опиняється в минулому і зустрічає власного предка, через що його народження опиняється під загрозою. Починаючи з 1960-х років телебачення почало досліджувати концепції подорожі в часі, деякі з них написані видатними прозаїками наукової фантастики. В епізоді «Сутінкової зони» «Немає часу, як у минулому» герой розуміє, що не тільки не в змозі змінити минуле, а й стає причиною лих. У епізоді «Зоряного шляху» «Місто на межі вічності», герої рятують життя жінки, чий пацифізм затримує вступ Сполучених Штатів у Другу світову війну та призводить до того, що їхній Зоряний флот у майбутньому не існує. Кілька епізодів «Доктора Хто» розповідають про те, як люди зустрічаються самі з собою або якимось чином змінюють минуле.

Див. також

• Причинність
• Теорія хаосу
• Принцип космічної цензури
• Часова петля
• Червоточина

Література

1. John Friedman, Michael Morris, Igor Novikov, Fernando Echeverria, Gunnar Klinkhammer, Kip Thorne, Ulvi Yurtsever,. Cauchy problem in spacetimes with closed timelike curves. — Vol. 42, № 6. — DOI:10.1103/PhysRevD.42.1915.
2. Thorne, K. S., in 300 Years of Gravitation, (Eds.) S. W. Hawking and W. Israel, 1987, (Chicago: Univ. of Chicago Press), Gravitational Radiation.
3. Thorne, K. S., Price, R. H. and Macdonald, D. M., Black Holes, The Membrane Paradigm, 1986, (New Haven: Yale Univ. Press).
4. Friedman, J., Morris, M. S., Novikov, I. D., Echeverria, F., Klinkhammer, G., Thorne, K. S. and Yurtsever, U., Physical Review D., 1990, (in press), Cauchy Problem in Spacetimes with Closed Timelike Curves.
5. Bunge, Mario (1959). Causality: the place of the causal principle in modern science. Cambridge: Harvard University Press.

Примітки

1. Callender, Craig (2021). Zalta, Edward N. (ред.). Thermodynamic Asymmetry in Time. The Stanford Encyclopedia of Philosophy (вид. Summer 2021). Metaphysics Research Lab, Stanford University.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url ()
2. Billings, Lee. Time Travel Simulation Resolves “Grandfather Paradox”. Scientific American (англ.). Процитовано 8 лютого 2023.
3. Miller, James (20 грудня 2014). 5 Bizarre Paradoxes Of Time Travel Explained (амер.). Процитовано 6 лютого 2023.
4. Smith, Nicholas J.J. (2021). Zalta, Edward N. (ред.). Time Travel. The Stanford Encyclopedia of Philosophy (вид. Fall 2021). Metaphysics Research Lab, Stanford University.
5. Nahin, Paul J. (1999). Time machines : time travel in physics, metaphysics, and science fiction (вид. 2nd ed). [Woodbury, N.Y.]: AIP Press. с. 252—253. ISBN . OCLC 39235659.
6. Nahin, Paul J. (1999). Time machines : time travel in physics, metaphysics, and science fiction (вид. 2nd ed). [Woodbury, N.Y.]: AIP Press. с. 254. ISBN . OCLC 39235659.
7. Craig, William Lane (1987-10). Divine foreknowledge and Newcomb's paradox. Philosophia (англ.). Т. 17, № 3. с. 331—350. doi:10.1007/BF02455055. ISSN 0048-3893. Процитовано 2 лютого 2023.
8. Craig, William Lane (1988-03). Tachyons, Time Travel, and Divine Omniscience. The Journal of Philosophy. Т. 85, № 3. с. 135. doi:10.2307/2027068. Процитовано 2 лютого 2023.
9. L, D. (5 липня 2019). The time travel paradox. Medium (англ.). Процитовано 6 лютого 2023.
10. . Архів оригіналу за 11 вересня 2013. Процитовано 30 листопада 2012.
11. Див.: Misner, Charles W.; Kip S. Thorne, John Archibald Wheeler (September 1973). Gravitation. San Francisco: W. H. Freeman. ISBN .
12. Miller, James (20 грудня 2014). 5 Bizarre Paradoxes Of Time Travel Explained (амер.). Процитовано 6 лютого 2023.
13. SFE: Time Paradoxes. sf-encyclopedia.com. Процитовано 6 лютого 2023.
14. Jackson, Charlie Jane Anders and Gordon (15 вересня 2011). The Complete History of Time Paradoxes. Gizmodo (англ.). Процитовано 6 лютого 2023.