Ученые из Университета Квинсленда в Австралии провели исследование, которое позволило им смоделировать однофотонное путешествие во времени. Основываясь на своих расчетах, они пришли к выводу, что одна молекула может вернуться во времени.
Загадка путешествий во времени связана с так называемыми замкнутыми пространственно-временными кривыми (ЗПВК). Это линии света, которые замыкаются в определенном пространстве-времени и возвращаются к своей исходной точке.
Они используются для имитации работы чрезвычайно сильных гравитационных полей, которые возникают, например, в окрестностях вращающейся черной дыры. Согласно теории относительности Эйнштейна, такое поле может искривлять пространство-время до такой степени, что образует замкнутую кривую пространства-времени, становясь путем к путешествию во времени.
Однако создание такого коридора, по мнению некоторых физиков, может быть нежелательным, поскольку путешествие во времени даже микроскопической молекулы может привести к парадоксу и вызвать последствия в настоящем. Однако, согласно работе, представленной в 1991 году Дэвием Дойчем, парадоксов, вызванных CTC, можно избежать в мире квантовой механики из-за необычной природы молекул, которые будут стремиться избежать парадокса.
Парадоксы, связанные с путешествиями во времени, возникают из теории относительности Эйнштейна. "Парадокс дедушки" гласит, что, отправившись в прошлое, мы можем убить нашего предка, изменив тем самым ход событий и никогда не родившись. Если мы не родимся, как мы сможем вернуться в прошлое и изменить ситуацию? Этот парадокс является аргументом против возможности путешествия во времени.
Интересно, что в соответствии с теорией относительности возникают парадоксы, но при рассмотрении ситуации с точки зрения квантовой физики, парадоксы могут исчезнуть. Так прокомментировал подготовку к эксперименту Мартин Рингбауэр.
В квантовом масштабе молекулы ведут себя не по правилам классической механики больших объектов, а удивительным и неожиданным образом, который мы только начинаем понимать.
Вопрос о путешествиях во времени находится на стыке величайших научных достижений человечества, которые мы пока не можем связать друг с другом - теории относительности и квантовой механики. "Теория Эйнштейна описывает мир в большом масштабе - галактики и звезды, тогда как квантовая механика относится к микромиру атомов и молекул", - комментирует Рингбауэр.
Тим Ральф и Мартин Рингбауэр создали моделирование модели CTC, описанной Давием Дойчем, чтобы проверить, как будут вести себя отдельные молекулы.
Ученые создали симуляцию поведения фотонов в двух ситуациях. В первом случае молекула прошла через червоточину и вступила в реакцию со своей страшной версией! Во втором случае фотон совершал нормальное путешествие через пространство-время, взаимодействуя с фотонами, захваченными в петлях кривых пространства-времени (CTC). Таким образом, они подтвердили предположения теории, которая насчитывает более 20 лет.
Молекулы взаимодействовали, что подтверждает истинность теории Дойча о возможности путешествия во времени на квантовом уровне. Свойства квантовых молекул на данный момент недостаточно изучены, чтобы предсказать их поведение.
В ходе эксперимента было обнаружено, что молекулы обладают достаточной свободой для избегания конфликтов во время путешествий во времени. Несмотря на революционные выводы, важно отметить, что эксперимент был чисто математическим моделированием. Исследователи создали математическую модель движения одного фотона через замкнутую пространственно-временную кривую. Для совершения физического путешествия им сначала необходимо создать такой цикл, что на данный момент не удалось ни одной исследовательской группе.