'Avengers: Endgame': Er brugen af tidsrejser og kvantemekanik passende eller lidt for Hollywood-agtig?
Superheltefilmen gør god brug af virkelighedens videnskabelige teorier. Kommer videnskaben til sin ret på det store lærred? To forskere afsiger deres dom.
Avengers: Endgame kvantemekanik Planck-skalaen eigenværdier Möbius-bånd bedstefar-paradokset simulation teori konceptfysik matematik Thanos Evighedssten

Hvad mener forskerne om 'Avengers:Endgame'-filmens brug af kvantemekanik? (Foto: Marvel)

Hvad mener forskerne om 'Avengers:Endgame'-filmens brug af kvantemekanik? (Foto: Marvel)

Spoiler alert! Artiklen her røber en del af filmens handling!

'Avengers: Infinity War' slutter med, at Thanos med et fingerknips udrydder halvdelen af alt liv i universet (både skurke og helte).

Så hvordan bliver de vakt til live igen i 'Avengers: Endgame'?

Såmænd ved hjælp af en god gammeldags dosis tidsrejse - plus en overraskende mængde videnskabelige teorier som kvantemekanik, Planck-skalaen, eigenværdier, Möbius-bånd og bedstefar-paradokset.

For ikke hele superheltefilmens forunderlige univers er udtænkt af en manuskriptforfatter; mange af koncepterne i ‘Avengers: Endgame’ har sit udspring i videnskabelige teorier, simulation og spekulation.

Så lad os kaste os ud i kvante-tidsrejsernes verden og diskutere, om eigenværdier virkelig kan redde universet.

Tidsrejse 101

Filmens hovedpræmis er, at Evighedsstenene - som Thanos brugte til at udslette halvdelen af universet - er det eneste, som kan vække superheltene til live igen.

Problemet er bare, at Thanos ødelagde stenene, så de er kun tilgængelige i fortiden. For at få fat på dem igen skal de tilbageværende Avengers-helte rejse tilbage i tiden til en række forskellige steder.

Er tidsrejser egentlig mulige? 

Lige siden Albert Einstein først fremlagde sin 'specielle relativitetsteori' for mere end 100 år siden, har vi vidst, at det er relativt let at rejse frem i tiden.

Hvis bare vi bevæger os igennem rummet nær lyshastigheden, så kan vi i teorien rejse flere millioner endda milliarder år frem i tiden.

Men hvordan kommer man tilbage? Ja, det er straks meget sværere. Her følger en række udfordringer og mulige løsninger.

 

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

 

Bedstefar-paradokset

En tidsrejse tilbage i tiden kan forårsage tilsyneladende logiske paradokser i virkeligheden. 

Det mest kendte er nok bedstefarparadokset: En tidsrejsende rejser tilbage i tiden og dræber sin bedstefar, før bedstefaren har fået børn, hvorfor den tidsrejsende ikke bliver født. 

Forskerne har en række teorier om disse ‘tidssløjfer’ (fysikerne kalder dem 'closed timelike curves').

Visse teorier hævder, at tidssløjferne er en fysisk umulighed, og at det er umuligt at rejse tilbage i tiden.

Men takket være Einstein ved vi, at roterende sorte huller kan sno både rum og tid, og derfor er den ene side af det sorte hul mere oplyst end den anden side i det første billede nogensinde taget af et sort hul.

'Avengers: Endgame'-trailer. (Video: Youtube/Marvel)

Tidsrejsen i 'Avengers: Endgame'

I filmen gør superheltene grin med tidsrejsefilm som 'Tilbage til fremtiden' og 'Terminator'-filmene, hvor man kan ændre både fortid og fremtid.

‘Endgame’ koncentrerer sig i stedet om teorien om mange verdener, som bruger kvantemekanikken til at forklare, at universet konstant bliver splittet op i andre universer og forskellige tidslinjer for hver eneste mulighed, der findes.

Indenfor fysikken kaldes det ‘Many Worlds Theory’.

For at omgå dette problem planlægger Avengers-superheltene at låne Evighedsstenene fra fortiden, bruge dem i nutiden, og så levere dem tilbage i netop det øjeblik, som de er færdige med dem.

Men er det muligt?

Forskerzonen

Denne artikel er en del af Forskerzonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde.

Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

Forskerzonen er støttet af Lundbeckfonden.

Kvantemekanik to the rescue!

Kvantemekanik bliver bragt på banen adskillige gange i filmen, og der er mange fremspirende kvanteteorier om tidsrejser, som potentielt kan løse 'bedstefar-paradokset'.

Den britiske fysiker David Deutsch, som bliver omtalt i filmen, kombinerede denne teori med teorien om mange verdener for at vise, at bedstefarparadokset forsvinder, hvis vi udtrykker alting probabilistisk (altså baseret på sandsynlighedsteori).

Ligesom partikler er der kun en vis sandsynlighed for, at en person, som rejser tilbage i tiden, slår sin bedstefar ihjel, hvilket skaffer det af med den evindelige tidssløjfe. Teorien er desuden blevet simuleret med succes.

Det forekommer måske lidt mærkværdigt, og selv om fagjargonen i filmen til tider er lige i overkanten, så er kvantevidenskab endnu mere forunderlig, end det gængse biografpublikum kan forestille sig, for selv forskere har svært ved at forestille sig kvanteteoriens implikationer.

LÆS OGSÅ: Store opdagelser: Den mageløse kvantemekanik

Fagterminologi for effektens skyld

Tidsrejse-teori-scenerne (og der er mange) er fuld af fagjargon - noget af det er malplaceret, noget af det rammer plet.

Her er nogle eksempler på, hvad du kan høre om i filmen:

Eigenværdier 

Da Tony Stark og Bruce Banner diskuterer tidsrejseplaner, nævner de eigenværdier.

Det er et eksempel på ‘film-matematik’; eigenværdier er et ret basalt matematisk koncept, der primært bruges i lineær algebra. 

Vores dom: Med i filmen for effektens skyld. 

Planck-skalaen 

Planck-skalaen er på den helt lille skala. Planck-længden, Planck-tiden, Planck-energien og Planck-massen er størrelsesangivelser brugt i fysikken. En Planck-længde er 1.616 × 10−35m. Det er meget lille. Planck-længden er ca. 1.022 gange mindre end diameteren af en atomkernepartikel.

Ved så små afstande vil rum og tid ophøre med at eksistere, så det er ikke helt ved siden af, at superheltene inddrager Planck-skalaen i deres planer. 

Vores dom: Planck har en pointe.

Avengers: Endgame kvantemekanik Planck-skalaen eigenværdier Möbius-bånd bedstefar-paradokset simulation teori konceptfysik matematik Thanos Evighedssten

Möbius-bånd. (Foto: Wikimedia/David BenbennickCC BY-SA)

Möbius-bånd

Superheltene overvejer også at invertere Möbius-bånd. Almindeligvis består et Möbius-bånd af kun én flade og kun én kant. 

Det er let at lave et Möbius-bånd: Tag en strimmel papir, drej det én gang, og lim strimlens ender sammen.

Selv om et Möbius-bånd har en række interessante matematiske egenskaber, er det ikke rigtig relevant for tidsrejseplanerne, ud over at man forsøger at forklare bedstefar-paradokset

Vores dom: Strækker teorien en kende.

Filmen hopper i med begge ben

Fra et videnskabeligt syndpunkt er det spændende at opleve en film, hvor plottet i dén grad læner sig op ad en tidsrejse.

Filmen hopper i med begge ben i forhold til både fagjargon og implikationerne ved de forskellige tidsrejse-scenarier.

Selv om en del af den matematiske terminologi ikke rigtig giver mening, men er inkluderet for effektens skyld, gør plottet en indsats for at holde sig til teorierne - i en vis udstrækning.

Tidsrejser er et spændende videnskabeligt koncept og nok også det koncept, som er længst væk fra at blive implementeret af forskerne.

Netop derfor har det sin plads i en film, hvor superheltene kan flyve, blive subatomiske, ødelægge hele universer og ændre virkeligheden.

Michael Milford modtager støtte fra Australian Research Council, the Queensland Government, Caterpillar Corporation, Mining3, Microsoft, Asian Office of Aerospace Research and Development and AMP. Peter Stratton modtager støtte fra Queensland Brain Institute, the Asia-Pacific Centre for Neuromodulation og Massachusetts Institute of Technology. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.

LÆS OGSÅ: Hvad ved vi om tidsrejser?

LÆS OGSÅ: Er superheltene ved at uddø?

 

The Conversation

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.