Fysikere har (måske) løst alletiders tidsrejse-paradoks: ‘Bedstefar-paradokset’

Hvis du rejste tilbage i tiden og slog din bedstefar ihjel, ville du så nogensinde kunne være blevet født, eller ville du - puff! - være forsvundet fra Jordens overflade med et fingerknips?

Det lille tankeeksperiment, der er kendt som bedstefar-paradokset, er en af de store knaster, der gør tidsrejser til en absurd aktivitet.

Men nu er paradokset tilsyneladende ‘løst’. Det proklamerer to australske fysikere fra University of Queensland i et nyt studie.

Forskerne har kort fortalt regnet ud, at tidsrejser teoretisk set er mulige - men man ville ikke være i stand til at handle på nogen som helst måder, der ville føre til inkonsekvens eller et paradoks.

»Du kan forestille dig et hvilket som helst paradoks - begivenhederne vil altid tilpasse sig, så de undgår alle former for inkonsekvens,« fortæller hovedforfatteren, Germain Tobar, i en pressemeddelelse.

»Lad os sige, at du rejste tilbage i tiden for at stoppe patient nul fra at blive smittet med virussen (coronavirus, red.) og få COVID-19,« supplerer vejlederen til studiet, professor i fysik på University of Queensland Fabio Costa.

»Hvis du så stoppede det individ fra at blive smittet - så ville det stoppe din motivation for at rejse tilbage for at stoppe pandemien til at begynde med. Det er et paradoks.«

Og i dit forsøg på at stoppe coronavirus-pandemien, ville du eller en anden bare blive smittet med virussen i stedet for.

»[Fordi] ligegyldigt hvad du gør, vil de mest fremtrædende begivenheder bare kalibrere omkring dig igen. Det betyder, at - uagtet dine handlinger - vil pandemien finde sted,« siger Germain Tobar, der er fysikstuderende.

At glide i en bananskræl

Leder på Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet, Ulrik Uggerhøj, har skimmet forskernes løsning for Videnskab.dk.

»De mener, at det kun er historier, der opfylder sig selv, der bliver tilladt, og det betyder et eller andet sted, at historien er deterministisk,« bemærker Ulrik Uggerhøj, der selv har skrevet en bunke af bøger om tid.

»Hvis man forsøgte at slå sin bedstefar ihjel, ville der altid opstå noget, der forhindrer én i det,« forklarer den danske fysiker.

Et klassisk eksempel er, at man glider i en bananskræl, lige inden man skulle til at gøre sin ugerning, tilføjer Ulrik Uggerhøj og henviser til bogen ‘Time Travel and Warp Drives: A Scientific Guide to Shortcuts through Time and Space’ fra 2012.

Her bruger to amerikanske forskere netop ‘bananskræls-mekanismen’ som en logisk forklaring på, at det aldrig ville være muligt at rejse tilbage i tiden og ændre markant på historiens gang. Hver gang du prøver, vil en forhindring opstå.

Men de australske fysikere Fabio Costa og Germain Tobar har ikke bare siddet og tænkt sig frem til løsningen. De har rent faktisk regnet på den.

Og de kommer med en løsning, der - teoretisk set - ser ud til at fungere, vurderer Ulrik Uggerhøj.

Forener Laplaces dæmon og Einsteins tidssløjfer

Lidt mere teknisk har de forenet to ellers modstridende fysiske teorier, der handler om klassiske dynamikker og Einsteins generelle relativitetsteori.

Klassiske dynamikker fortæller os, at tilstanden i et system på et givent tidspunkt kan fortælle os hele systemets historie. Et system kan være mange ting; alt fra hele universet til partiklerne i et glas vand. Det lyder lidt abstrakt, men:

»Det betyder, at hvis man ikke indregner kvantemekanikken, og hvis man kender positionerne og bevægelsesretninger af alle partikler på et bestemt tidspunkt, så kan man regne alt ud. Man skal godt nok kende partiklerne med uendelig præcision, og det kan man ikke, men princippet gælder,« fortæller Ulrik Uggerhøj.

Den idé er mest berømt fremført i den franske videnskabsmand Pierre-Simon Laplaces (1749-1827) koncept ‘Laplaces dæmon’ fra 1814.

Idéen går ud på, at hvis en dæmon kendte positionen for alle atomer i universet, så ville dæmonen med sikkerhed kunne vide alt - fortidigt, nutidigt og fremtidigt - og dermed ville den kunne se, at universets historie hænger mekanisk sammen i en laaang kausal årsagskæde.

Men den idé stemmer ikke overens med Einsteins generelle relativitetsteori, der fortæller os, at tidssløjfer og tidsrejser eksisterer, så de samme ting kan finde sted både i fortiden og fremtiden.

»Den generelle relativitetsteori tillader, at der findes lukkede tidslige kurver, der bevæger sig fremad i tiden, men ender i fortiden. Lukkede tidslige kurver er matematiksprog for tidsmaskiner, og det er den idé, vi kender fra helt klassiske tidsmaskiner som ‘Tilbage til fremtiden’-filmene,« forklarer Ulrik Uggerhøj.

Meget forenklet fortalt har forskerne lavet matematiske beregninger, der viser, at de lukkede tidslige kurver kan rette ind efter de klassiske dynamikker, så man i teorien kan rejse tilbage i tiden uden at ændre på fremtiden. Bedstefar-paradokset er løst.

Kan vi så tage på tidsrejser nu?

'Hvor vildt og banebrydende!' tænker du måske. Men den begejstring kan Ulrik Uggerhøj hurtigt punktere:

»Sådan nogle løsninger kommer op med relativt jævne mellemrum. Jeg kan give i hvert fald fire navne på meget mere prominente forskere, som har kigget på det her paradoks før, og som også er kommet med løsninger,« siger den danske fysiker, der nævner den nulevende britiske filosof Paul Horwich som eksempel.

Paul Horwich beskrev i en artikel allerede tilbage i 1975, hvordan de lukkede tidslige kurver ville kunne fungere uden paradokser. Ulrik Uggerhøj medgiver dog, at måden de australske forskere løser problemet på »sandsynligvis er ny«.

»Men for mig at se, adresserer den her forklaring et problem, som jeg slet ikke tror findes. Præmissen er, at de her lukkede tidslige kurver overhovedet eksisterer. Det gør de i teorien, men det er ikke alt teori, der eksisterer i virkeligheden,« siger Ulrik Uggerhøj.

Så vi kan ikke tage på tidsrejser nu eller hvad?

»Det er der ingen som helst grund til at tro.«

Hvornår så?

»Nok aldrig. Jeg tror ikke på tidsrejser overhovedet. Det er teori for teoriens skyld og ikke andet, og det kan være sjovt nok, men jeg tror ikke, at det kan være forankret i virkeligheden.«

Giver det så overhovedet mening at forske i den slags?

»Det gør det faktisk. Det er ofte, når vi forsker i de eksotiske og meget teoretiske ting, at helt nye fænomener, som er fantastiske, dukker op for os. Eksempelvis Higgs-partiklen, der dukkede op i teorien i 1960’erne. I mange år vidste vi ikke, om den fandtes og var en del af naturen, men fandt vi ud af, at den eksisterer i 2012.«