A viagem no tempo é um dos conceitos de fantasia mais intrigantes. Mas isso levanta muitas questões - tanto para físicos quanto para filósofos - e também pode levar a vários paradoxos. O “paradoxo do avô assassinado” é um deles.
O conceito de viagem no tempo é usado em pleno andamento na literatura e no cinema, independentemente do gênero. Freqüentemente, no centro de todas essas histórias estão as mudanças feitas pelo viajante em eventos do passado, que levam a verdadeiros desastres no futuro. Vale a pena lembrar pelo menos a história de Ray Bradbury “And Thunder Rocked”.
Esse dilema, também conhecido como paradoxo do avô assassinado, representa a principal objeção dos físicos e filósofos à viagem no tempo: uma possível violação da causalidade. E embora a viagem no tempo ainda seja especulação, os resultados prováveis da violação da causalidade e como a natureza pode evitá-los são calorosamente debatidos entre cientistas como Stephen Hawking e Kip Thorne.
Qual é o "paradoxo do avô assassinado"
O Paradoxo do Avô Assassinado apresenta uma situação hipotética em que um viajante do tempo viaja no tempo e faz algo que o faz nunca existir (geralmente a morte acidental do avô do viajante é considerada) ou um evento que torna sua viagem impossível … O paradoxo se deve ao fato de que essa pessoa nunca nasceu. E já que ele nunca existiu, como ele poderia voltar no tempo e matar o avô? Assim, a própria ideia de viagem no tempo leva a uma possível violação da causalidade - a regra de que uma causa sempre precede um efeito.
De acordo com a Relatividade Especial, o passado (causa) sempre precede o futuro (efeito) / Helen Klus.
Vamos imaginar um cenário em que um jovem inventor talentoso - vamos chamá-lo de Eugene - cria uma máquina do tempo em 2018. Como Eugene nunca conheceu seu avô, ele decide viajar no tempo para conhecê-lo. Após uma pesquisa cuidadosa, ele descobre exatamente onde seu avô estava - ainda jovem e solteiro - às 15:43 de 22 de novembro de 1960. Ele entra na máquina do tempo e começa sua jornada.
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Infelizmente, Zhenya leva tudo ao pé da letra, e quando ele descobriu onde seu avô estaria, ele foi até aquele lugar. Ele "pousa" bem onde seu avô deveria estar naquele momento … com um resultado muito previsível. Após um rápido teste de DNA, ele percebe que realmente era o pai de seu pai, volta para o carro e aguarda seu desaparecimento.
O que fazer a seguir
Físicos e filósofos propuseram várias soluções para o paradoxo. O princípio de autoconsistência de Novikov, desenvolvido na década de 1970 pelo físico russo Igor Dmitrievich Novikov (Evolução do Universo, 1979), sugere o uso de linhas geodésicas para descrever a curvatura do tempo (aproximadamente como a curvatura do espaço é descrita na Teoria Geral da Relatividade de Einstein). Essas curvas fechadas, semelhantes ao tempo, não quebrarão nenhuma relação causal que esteja na mesma curva. O princípio também presume que a viagem no tempo só será possível em áreas onde essas curvas fechadas estão presentes - por exemplo, na presença de buracos de minhoca, conforme descrito por Kip Thorne e colegas em seu artigo de 1988 Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition (Wormholes, Máquinas do Tempo e a Condição de Energia Fraca). Nesse caso, os eventos seriam cíclicos e autoconsistentes. Isso, por sua vez, implica que os viajantes do tempo não seriam capazes de mudar o passado - seja por meio de algum tipo de barreira física ou pela falta de habilidade para fazer tal escolha. Portanto, por mais que Eugene tentasse, ele não teria conseguido pousar o carro naquele exato momento, mesmo se de repente estivesse determinado a matar seu avô.
Igor Dmitrievich Novikov / Arquivo de fotos do GAISh MSU.
Esta ideia foi posteriormente expandida pelos alunos do Caltech Fernando Esheverria e Gunnar Klinghammer em colaboração com Kip Thorn. Em seu artigo, eles apresentaram uma bola de bilhar lançada ao passado através de um buraco de minhoca ao longo de uma trajetória que o impediria de entrar nele. Eles argumentaram que as propriedades físicas do buraco de minhoca mudariam a trajetória da bola de tal forma que ela não poderia interferir em si mesma, ou que a bola não poderia entrar no buraco de minhoca devido à interferência real de fora.
Assim, se você seguir a teoria de Novikov, quaisquer ações tomadas pelo viajante do tempo se tornam um fato consumado, e os observadores não podem ver esses eventos no horizonte de Cauchy.
Ao regressar a 2018, o nosso Evgeny descobre que a casa da sua família desapareceu, bem como outros vestígios da sua existência. Depois de ler sobre a teoria de Novikov e as bolas de bilhar dos cientistas do Caltech, ele amaldiçoa o Universo por inação. E neste momento ele percebe que talvez o Universo não tenha intervindo, pois isso exigiu alguma ação corretiva. Ele corre de volta para a máquina do tempo para mudar suas próprias ações e salvar seu futuro.
Solução Esheverria e Klinkhammer / Wikipedia.
A solução de Novikov pode parecer um tanto rebuscada, uma vez que definitivamente requer muitos mecanismos que ainda são desconhecidos da física. É por esta razão que a comunidade científica rejeita esta solução do “paradoxo do avô assassinado”.
Poderia haver uma solução mais econômica para o paradoxo, construída sobre aspectos da física já existentes introduzidos por outras teorias? Acontece que uma hipótese como a interpretação de muitos mundos da mecânica quântica pode fornecer isso.
A interpretação de muitos mundos da mecânica quântica corre para o resgate
A interpretação de muitos mundos da mecânica quântica foi proposta por Hugh Everett III na década de 1950 como uma solução para o problema do colapso da função de onda observado no famoso experimento de duas fendas de Young.
À medida que viaja pela fenda, um elétron pode ser descrito por uma função de onda com uma probabilidade finita de passar pela fenda 1 ou pela fenda 2. Quando um elétron aparece na tela, ele se parece com uma onda borrada. E em outros casos, ele se manifesta como uma partícula. Isso é chamado de colapso da função de onda. Em outras palavras, a onda parece desaparecer e uma partícula permanece em seu lugar. Este, por sua vez, é um fator chave na interpretação de Copenhague da mecânica quântica. Mas os cientistas não entenderam por que a função de onda entrou em colapso.
Everett fez outra pergunta: a função de onda entra em colapso?
Ele apresentou uma situação em que a função de onda continua a crescer exponencialmente sem entrar em colapso. Como resultado, o Universo inteiro adquire um de dois estados possíveis: o "mundo" no qual a partícula passou pela fenda nº 1 e o "mundo" no qual a partícula passou pela fenda nº 2. Everett argumentou que a mesma "divisão" de estados ocorre na todos os eventos quânticos, múltiplos resultados dos quais existem em diferentes mundos em um estado de superposição. A função de onda para nós parece estar em colapso, já que vivemos em um desses mundos que não são capazes de interagir uns com os outros.
Diagrama da divisão dos mundos de acordo com a interpretação de muitos mundos da mecânica quântica / Wikipedia.
Portanto, quando Eugene chega em 1960, o universo está dividido. Ele não está mais no mundo de onde veio (que seja o mundo nº 1). Em vez disso, ele criou e ocupou um novo mundo. Quando ele viaja para o futuro, ele segue a cronologia deste mundo. Ele nunca existiu nela e, na verdade, nunca matou seu avô. Seu avô continua a viver com boa saúde no no. 1 do mundo.
Resumir
Claro, nenhuma das soluções e hipóteses propostas torna a viagem no tempo uma realidade. A teoria da relatividade especial de Einstein e as limitações na velocidade de um objeto de massa representam barreiras sérias para isso. No entanto, eles fornecem soluções interessantes para o quebra-cabeça. Ironicamente, a solução mais plausível para o "paradoxo do avô assassinado" vem de uma única hipótese física que gerou histórias ainda mais fantásticas do que muitas outras ideias e hipóteses apresentadas por cientistas no século passado.
Curiosamente, a interpretação de muitos mundos também pode responder a outro enigma associado à viagem no tempo. Se essa tecnologia vai ser algo mais do que fantasia, onde estão todos os viajantes do tempo? Por que não nos procuram para nos contar sobre sua descoberta?
A resposta provável é que vivemos em um mundo primordial no qual as máquinas do tempo estão destinadas a ser criadas. E os inventores e seus companheiros de viagem simplesmente acabam em outros mundos, que eles próprios geram. Se isso for verdade, então a invenção da máquina do tempo levará nosso mundo ao fato de que muitos físicos e inventores desaparecerão dela.
Vladimir Guillen
