Войти
Вверху: исходный бильярдный шар траектория.В центре: шар выходит из будущего по траектории, отличной от исходной, и сталкивается со своим прошлым «я», изменяя свою траекторию. Внизу. : измененная траектория заставляет мяч входить и выходить из машины времени точно так же, как изменилась его траектория. Измененная траектория является своей собственной причиной, но не имеет источника. A причинная петля - это теоретическое положение, в котором посредством ретропричинности или путешествия во времени последовательность событий (действий, информации, объектов, людей) входит в число причин другого события, которое, в свою очередь, входит в число причин первого упомянутого события. Такие причинно зацикленные события существуют в пространстве-времени, но их происхождение не может быть определено. Дается гипотетический пример причинной петли, когда бильярдный шар ударяется о свое прошлое «я»: бильярдный шар движется по пути к машине времени, а будущее «я» бильярдного шара выходит из машины времени раньше его прошлое «я» входит в него, нанося своему прошлому «я» скользящий удар, изменяя прошлый путь шара и заставляя его войти в машину времени под углом, который заставил бы его будущее «я» нанести своему прошлому «я» тот самый скользящий удар, который изменил его путь. В этой последовательности событий изменение траектории мяча является его собственной причиной, что может показаться парадоксальным.
Путешествие во времени назад позволило бы создать причинные петли включая события, информацию, людей или объекты, истории которых образуют замкнутый цикл и, таким образом, кажется, «происходят из ниоткуда». Представление об объектах или информации, которые «существуют сами по себе» таким образом, часто рассматривается как парадоксальное, причем несколько авторов ссылаются на причинную петлю, включающую информацию или объекты без происхождения, как парадокс начальной загрузки, информационный парадокс или онтологический парадокс. Использование «бутстрапа» в этом контексте относится к выражению «подтягивать себя за шнурки » и к истории путешествия во времени Роберта А. Хайнлайна »Его Бутстрапы ". Термин «временная петля » иногда называют причинной петлей, но, хотя они кажутся похожими, причинные петли неизменны и возникают сами по себе, тогда как временные петли постоянно сбрасываются.
Пример парадокса причинной петли, включающего информацию, приведен Алланом Эвереттом: предположим, что путешественник во времени копирует математическое доказательство из учебника, затем возвращается во времени, чтобы встретиться с математиком, который первым опубликовал доказательство, за день до публикации, и позволяет математик просто скопирует доказательство. В этом случае информация в доказательстве не имеет происхождения. Похожий пример приводится в телесериале Доктор Кто о гипотетическом путешественнике во времени, который копирует музыку Бетховена из будущего и публикует ее во времена Бетховена от имени Бетховена. Эверетт приводит фильм Где-то во времени в качестве примера с объектом, не имеющим происхождения: старая женщина дает часы драматургу, который позже путешествует во времени и встречает ту же женщину, когда она была молодой, и дает у нее те же часы, которые она ему потом подарит.
Красников пишет, что эти бутстрапные парадоксы - информация или объект, повторяющийся во времени, - одно и то же; основной очевидный парадокс - это физическая система, эволюционирующая в состояние, не подчиняющееся ее законам. Он не считает это парадоксальным и приписывает проблемы, связанные с правомерностью путешествия во времени, другими факторами в интерпретации общей теории относительности.
В статье 1992 года физиков Андрея Лосева и Игоря Новикова такие предметы без происхождения, такие как Джинны, с единственным термином Джинни. Эта терминология была вдохновлена Джиннами из Корана, которые описываются как не оставляющие следов после исчезновения. Лосев и Новиков допустили, чтобы термин «джинн» охватывал как объекты, так и информацию рефлексивного происхождения; они называли первых «джиннами первого рода», а последних - «джиннами второго рода». Они указывают на то, что объект, совершающий круговой проход во времени, должен быть идентичным всякий раз, когда он возвращается в прошлое, иначе это создаст несогласованность; второй закон термодинамики, по-видимому, требует, чтобы объект становился более беспорядочным на протяжении своей истории, и такие объекты, которые идентичны в повторяющихся точках своей истории, по-видимому, противоречат этому, но Лосев и Новиков утверждали, что поскольку второй закон требует, чтобы беспорядок увеличивался только в закрытых системах, джинни мог взаимодействовать со своим окружением таким образом, чтобы восстановить утраченный порядок. Они подчеркивают, что между джиннами первого и второго рода нет «строгой разницы». Красников сомневается между «джиннами», «самодостаточными петлями» и «самосуществующими объектами», называя их «львами» или «зацикленными или вторгающимися объектами», и утверждает, что они не менее физичны, чем обычные объекты », которые: в конце концов, он также может появиться либо из бесконечности, либо из сингулярности ".
Термин парадокс предопределения используется во франшизе Star Trek для обозначения" временной петли, в которой путешественник во времени кто ушел в прошлое, вызывает событие, которое в конечном итоге заставляет первоначальную будущую версию человека вернуться в прошлое ". Это использование фразы было создано для эпизода в эпизоде 1996 года Star Trek: Deep Space Nine под названием «Trials and Tribble-ations », хотя фраза использовалась ранее для относятся к таким системам убеждений, как кальвинизм и некоторым формам марксизма, которые побуждали последователей стремиться к достижению определенных результатов и в то же время учили, что результаты были предопределены. Сминк и Моргенштерн используют термин «парадокс предопределения» специально для обозначения ситуаций, в которых путешественник во времени возвращается во времени, чтобы попытаться предотвратить какое-то событие в прошлом, но в конечном итоге помогает вызвать то же событие.
A Самоисполняющееся пророчество может быть формой петли причинности. Предопределение не обязательно включает в себя сверхъестественную силу и может быть результатом других механизмов «безошибочного предвидения». Проблемы, возникающие из непогрешимости и влияющие на будущее, исследуются в парадоксе Ньюкома. Известный вымышленный пример самоисполняющегося пророчества встречается в классической пьесе Царь Эдип, в которой Эдип становится царем Фив и в процессе невольно исполняет пророчество о том, что он убьет своего отца и женится на матери. Само пророчество служит толчком для его действий и, таким образом, сбывается. В фильме 12 обезьян широко рассматриваются темы предопределения и комплекс Кассандры, где главный герой, путешествующий во времени, объясняет, что он не может изменить прошлое.
Общая теория относительности допускает некоторые точные решения, которые учитывают путешествия во времени. Некоторые из этих точных решений описывают вселенные, содержащие замкнутые времяподобные кривые или мировые линии, которые ведут обратно в ту же точку пространства-времени. Физик Игорь Дмитриевич Новиков обсуждал возможность замкнутых временных кривых в своих книгах в 1975 и 1983 годах, высказывая мнение, что разрешены только самосогласованные путешествия назад во времени. В статье 1990 года Новикова и нескольких других «Задача Коши в пространстве-времени с замкнутыми времениподобными кривыми» авторы предложили принцип самосогласования, который гласит, что единственные решения законов физики, которые могут иметь место локально в реальной Вселенной те, которые глобально самосогласованы. Позднее авторы пришли к выводу, что путешествия во времени не обязательно приводят к неразрешимым парадоксам, независимо от того, какой тип объекта был отправлен в прошлое.
Физик Джозеф Полчински утверждал, что можно избежать вопросов по свободной воле рассмотрев потенциально парадоксальную ситуацию с бильярдным шаром, отправленным назад во времени. В этой ситуации мяч выстреливается в червоточину под таким углом, что, если он продолжит свой курс, он выйдет в прошлом под правильным углом, чтобы ударить себя раньше, сбив его конечно, что в первую очередь предотвратит попадание в червоточину. Торн назвал эту проблему «парадоксом Полчинского». Два студента Калифорнийского технологического института, Фернандо Эчеверрия и Гуннар Клинкхаммер, нашли решение, позволяющее избежать любых несоответствий. В пересмотренном сценарии мяч выйдет из будущего под другим углом, чем тот, который породил парадокс, и нанесет своему прошлому «я» скользящий удар вместо того, чтобы полностью отбросить его от червоточины. Этот удар меняет свою траекторию на нужную степень, а это означает, что он отправится назад во времени под углом, необходимым для того, чтобы нанести своему младшему «я» скользящий удар. Эчеверрия и Клинкхаммер фактически обнаружили, что существует более одного самосогласованного решения, с немного разными углами для скользящего удара в каждом случае. Более поздний анализ, проведенный Торном и Робертом Форвардом, показал, что для определенных начальных траекторий бильярдного шара на самом деле может существовать бесконечное количество самосогласованных решений.
Эчеверрия, Клинкхаммер и Торн опубликовали статья, в которой обсуждаются эти результаты в 1991 г.; кроме того, они сообщили, что пытались выяснить, могут ли они найти какие-либо начальные условия для бильярдного шара, для которых не было самосогласованных расширений, но не смогли этого сделать. Таким образом, вполне вероятно, что существуют самосогласованные расширения для каждой возможной начальной траектории, хотя это не было доказано. Отсутствие ограничений на начальные условия применимо только к пространству-времени за пределами нарушающей хронологию области пространства-времени; ограничения на область, нарушающую хронологию, могут оказаться парадоксальными, но это еще не известно.
Взгляды Новикова не получили широкого признания. Виссер рассматривает причинные петли и принцип самосогласованности Новикова как специальное решение и предполагает, что путешествия во времени имеют гораздо более разрушительные последствия. Красников также не находит ошибок, присущих причинным петлям, но находит другие проблемы с путешествиями во времени в общей теории относительности.
Физик Дэвид Дойч показывает в Документ 1991 года о том, что квантовые вычисления с отрицательной задержкой - обратное путешествие во времени - могут решать проблемы NP за полиномиальное время, а Скотт Ааронсон позже расширил этот результат, чтобы показать, что модель также может быть использована решать задачи PSPACE за полиномиальное время. Дойч показывает, что квантовые вычисления с отрицательной задержкой дают только самосогласованные решения, а область, нарушающая хронологию, накладывает ограничения, которые не очевидны с помощью классических рассуждений. В 2014 году исследователи опубликовали симуляцию, подтверждающую модель Дойча с фотонами. Однако в статье Толксдорфа и Верша было показано, что условие фиксированной точки Дойча (замкнутая времениподобная кривая или причинная петля) может быть выполнено с произвольной точностью в любой квантовой системе, описанной в соответствии с релятивистской квантовой теорией поля в пространстве-времени, где CTC исключены, что вызывает сомнения в том, действительно ли условие Дойча характерно для квантовых процессов, имитирующих CTC в смысле общей теории относительности.
