Μια ιδέα για να αποφύγουμε τα παράδοξα των ταξιδιών στο χρόνο

Άρθρο, Αύγουστος 2005

Στο άρθρο αυτό παρουσιάζεται μια ιδέα σύμφωνα με την οποία με κατάλληλη τοπολογία του χρόνου θα μπορούσαμε να ξεφύγουμε από τα παράδοξα που δημιουργούν τα ταξίδια στο χρόνο.

Μια από τις φαντασιώσεις του ανθρώπου είναι να μπορούσε να ταξιδέψει μέσα από τον χρόνο.

• Ίσως για να είναι παρών σε ένα διάσημο και μυστηριώδες γεγονός της ιστορίας --- Φανταστείτε να είσαστε παρών και να γνωρίζατε ποιος δολοφόνησε τον πρόεδρο Κένεντι το 1963.

• Ή να μπορούσατε να ταξιδέψετε πίσω σε μια προϊστορική εποχή όπου η μορφή του πλανήτη μας ήταν εντελώς διαφορετική.

• Ή να μπορούσατε να ταξιδέψετε στο μέλλον --- Να μάθετε τη συμπεριφορά που θα έχουν τα χρηματιστήρια , και επιστρέφοντας στον παρόντα χρόνο να μπορέσετε να επωφεληθείτε από τις πληροφορίες του μέλλοντος.

Δυστυχώς επί του παρόντος τα ταξίδια στο χρόνο δεν είναι δυνατά. Τελευταία όμως έχει γεννηθεί μεγάλο ενδιαφέρον από έγκριτους επιστήμονες όπως ο καθηγητής Kip Thorne, ο αποθανών αστρονόμος -καθηγητής Carl Sagan, ο γνωστός για την πολλαπλή και μεγάλη συνεισφορά του σε πολλούς τομείς της φυσικής καθηγητής John Wheeler, ο καθηγητής Stephen Hawking, ο καθηγητής Jim Al Khalili, και πολλοί άλλοι.

....Στην αρχή συνέβη η μεγάλη έκρηξη. Το Σύμπαν άρχισε να υπάρχει, και ο χρόνος άρχισε. Τοα σύμπαν άρχισε να διαστέλλεται, και αυτή η διαστολή συνεχίζεται και σήμερα. Προοδευτικά το σύμπαν θα σταματήσει να διογκώνεται και θ' αρχίσει η συρρίκνωσή του. Θα καταρρεύσει σε μια μοναδικότητα και θα συμβεί η μεγάλη σύνθλιψη. Το σύμπαν θα πάψει να υπάρχει και ο χρόνος θα σταματήσει. Θα υπάρξει και νέο ξεκίνημα, νέο Big Bang, και ο χρόνος θα αρχίσει πάλι να κυλάει. Ο κύκλος αυτός θα συνεχίζεται για πάντα. Είναι ο χτύπος της καρδιάς του Παντός. Δεν υπάρχει Αρχή δεν υπάρχει Τέλος.......

Το παραπάνω σενάριο μπορεί να μοιάζει μια τρελή θεωρία, αλλά για να έχει νόημα μια συζήτηση για τα ταξίδια στο χρόνο, χρειάζεται να υπάρχει ένα Κοσμικό Ρολόι που χτυπάει. Χωρίς την ύπαρξή του, δεν μπορούμε να συζητήσουμε για τη μετάβασή μας σε προηγούμενο ή σε μελλοντικό χρόνο. Υπάρχουν και άλλα σενάρια για την εξέλιξη κάθε κύκλου, αλλά χωρίς να δεχτούμε την ύπαρξη ενός κοσμικού κύκλου που αντιπροσωπεύει ένα συμπαντικό ρολόι, δεν μπορούμε να προχωρήσουμε.

Η αρχική Νευτώνεια ιδέα περί χρόνου, ήταν ότι υπάρχει ένας μόνο χρόνος κοινός για όλα τα αντικείμενα του σύμπαντος, ανεξάρτητα από την κίνησή τους. Έτσι, αυτό το κοσμικό ρολόι ήταν το μόνο ρολόι του σύμπαντος. Οτιδήποτε μέσα στο σύμπαν κατά το παρελθόν, το παρόν και το μέλλον, σχετιζόταν με αυτό το ρολόι. Όταν ο Einstein άλλαξε αυτή την εικόνα, με τις δύο θεωρίες του για τη σχετικότητα, έδειξε ότι ο χρόνος είναι σχετικός, και εξαρτάται και από την κίνηση και από την βαρύτητα. Και τα δύο τους επηρεάζουν τη ροή του χρόνου. Δεν υπάρχει παγκόσμιος χρόνος. Έτσι αυτό το κοσμικό ρολόι που περιγράψαμε είναι ένα από τα πολλά του σύμπαντος. Δεν είναι Το ρολόι, αλλά ΈΝΑ από τα ρολόγια.

Εφόσον υπάρχουν εκατομμύρια γαλαξιών που κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες και τα διάφορα άστρα μέσα στους γαλαξίες αυτούς παράγουν διαφορετικά βαρυτικά πεδία, το σύμπαν γίνεται πολύμορφο όταν μιλάμε για το χρόνο. Ο δορυφόρος COBE όμως που μέτρησε την μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, βρήκε ότι δεν υπάρχουν μεγάλες διαφορές σ' αυτήν στις διάφορες κατευθύνσεις του χώρου, και ότι το σύμπαν είναι στην πραγματικότητα αρκετά ισότροπο. Έτσι λοιπόν, αν και φαίνεται να υπάρχουν διαφορετικοί χρόνοι, ανάλογα με το που βρίσκεστε μέσα στο σύμπαν και πόσο γρήγορα κινείστε, φαίνεται επίσης ότι υπάρχει ένας κυρίαρχος χρόνος στο σύμπαν. Σε τελευταία ανάλυση, κάτι σαν τον παγκόσμιο χρόνο του Νεύτωνα.

Καθώς όλα τα δεδομένα από τον COBE λαμβάνονται από ένα δορυφόρο που περιφέρεται γύρω από τη Γη, τότε θα πρέπει ο κυρίαρχος αυτός χρόνος του σύμπαντος να είναι ο ίδιος με αυτόν που μετράει ένα ρολόι ευρισκόμενο επί της Γης. Ο κοσμικός χρόνος είναι ο γήινος χρόνος. Το κοσμικό ρολόι είναι ένα γήινο ρολόι. (Στην πραγματικότητα η Γη κινείται με ταχύτητα περίπου 350km/sec αλλά επειδή αυτή είναι ένα μικρό μόνο κλάσμα της ταχύτητας του φωτός, έχει μικρή μόνο επίδραση στο κοσμικό ρολόι, και για απλούστευση θα την αγνοήσουμε.)

Με τους χτύπους αυτού του κοσμικού ρολογιού, γεννιέται μια κοσμική γραμμή για το σύμπαν. Αρχίζει με το Big Bang, συνεχίζεται στις μέρες μας 15 δισεκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, και θα συνεχίσει μέσα από τον χωροχρόνο ως τη μεγάλη σύνθλιψη. Ο χρόνος των ημερών μας μπορεί να είναι κατά τη διάρκεια του πρώτου χτύπου ή κατά τη διάρκεια του εκατομμυριοστού χτύπου.

Αλλά και ο καθένας μας έχει τη δική του κοσμική γραμμή. Αρχίζει με τη γέννησή του και τελειώνει με το θάνατό του. περιλαμβάνονται με τη σειρά πάνω σ' αυτήν όλα τα γεγονότα της ζωής κάθε ανθρώπου. Αυτές οι κοσμικές γραμμές των διαφόρων ανθρώπων, ποτέ δεν εξαφανίζονται ή δεν εμφανίζονται από το πουθενά. Η κάθε προσωπική κοσμική γραμμή φτιάχνεται από τις κοσμικές γραμμές των διαφόρων χημικών στοιχείων στα σώματά μας. Του άνθρακα, του οξυγόνου, του υδρογόνου κ.λ.π. Αυτές οι κοσμικές γραμμές είναι πολύ μεγαλύτερες από αυτή ενός ανθρώπου, καθώς συνεχίζονται και μετά το θάνατο του ανθρώπου όταν τα χημικά αυτά στοιχεία ανακυκλώνονται για να σχηματίσουν άλλα αντικείμενα ή όντα του σύμπαντος.

Η κοσμική γραμμή κάθε ανθρώπου είναι παράλληλη και εξελίσσεται με τον ίδιο ρυθμό με την κοσμική γραμμή του σύμπαντος.

Όταν γίνεται ένα ταξίδι στο χρόνο, αλλάζει η σχέση της κοσμικής γραμμής των χρονο-ταξιδιωτών και της κοσμικής γραμμής του σύμπαντος. Οι αλλάγές αυτές και τα αποτελέσματα που έχουν στο σύμπαν είναι το θέμα που μας ενδιαφέρει και θα συζητήσουμε. Παρακάτω δείχνουμε ένα απλό διάγραμμα για να σχηματίσουμε μια εικόνα των κοσμικών γραμμών.

Η συμπαντική κοσμική γραμμή συνεχίζεται επ' άπειρον, και το διάγραμμα δείχνει μόνο το τωρινό σύμπαν, το οποίο π.χ. μπορεί να είναι το εκατομμυριοστό σύμπαν στους συμπαντικούς κύκλους. Όλα τα πρόσωπα που αναφέρονται έζησαν επί της Γης κι έτσι όλα ανήκουν στο ίδιο χρονικό σύστημα. Ένα λεπτό στην κοσμική γραμμή του Einstein έχει την ίδια σημασία με ένα λεπτό της κοσμικής γραμμής του Stephen Hawking, και με ένα λεπτό της κοσμικής γραμμής της Γης, που είναι το ίδιο με ένα λεπτό του κοσμικού ρολογιού. Όλα αυτά τα ρολόγια τρέχουν με τον ίδιο ρυθμό, και είναι σε συγχρονισμό μεταξύ τους. Κάθε διαταραχή αυτού του συγχρονισμού, έχει ως αποτέλεσμα ένα χρονικό ταξίδι. Μια τέτοια διαταραχή μπορεί να εννοηθεί ως επιβράδυνση, επιτάχυνση, εμφάνιση κάποιου χάσματος ή ως μια επικάλυψη μιας προσωπικής κοσμικής γραμμής σε σχέση με την συμπαντική κοσμική γραμμή.

Το πιο κοινό παράδοξο των ταξιδιών στο χρόνο, περιγράφει τη δράση ενός χρονοταξιδιώτη που ταξιδεύει πίσω στο χρόνο, αλλάζει το μέλλον του ιδίου, δημιουργώντας ένα παράδοξο.

Αρχικά ο χρονοταξιδιώτης επιστρέφει σε μια χρονική στιγμή πριν από τη γέννηση του ιδίου και της μητέρας του. Δρα θανατώνοντας τ γιαγιά του, και από εδώ ακριβώς γεννιέται το παράδοξο.

.... Αν σκοτώσεις τη γιαγιά σου τότε δεν θα γεννηθείς, δεν θα μπορέσεις να ταξιδέψεις στο παρελθόν για να σκοτώσεις τη γιαγιά σου κ.ο.κ......

Το παράδοξο αυτό έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλά βιβλία και ταινίες επιστημονικής φαντασίας όπως για παράδειγμα στο "Επιστροφή στο Μέλλον". Εκεί ο χρονοταξιδιώτης Marty Mc Fly και όλως τυχαίως εμποδίζει τους γονείς του να γνωριστούν μεταξύ τους. Σαν αποτέλεσμα δεν μπορεί να επιστρέψει στο μέλλον γιατί δεν θα υπάρχει. Έτσι στο υπόλοιπο της ταινίας προσπαθεί να τους ξαναενώσει.

Κάποιος θα μπορούσε να πει ότι τη στιγμή που ο ήρωας αλλάζει το παρελθόν θα έπρεπε να εξαφανιστεί. Κάτι τέτοιο θα αποτελούσε μια λογική κατάληξη του ταξιδιού του στο χρόνο και ίσως μια καλή συμβουλή για τους ανθρώπους να μην επιδιώξουν ταξίδια στο χρόνο. Στο φιλμ όμως ο ήρωας απλά αρχίζει να σβήνει μέσα σε μια φωτογραφική αναπαράσταση με τα αδέλφια του όπου και αυτά αρχίζουν να χάνουν βαθμιαία τα μέρη των εαυτών τους. Μόνο όταν καταφέρνει να κάνει τους γονείς του να ξαναερωτευτούν η μελλοντική του γέννηση είναι ξανά εγγυημένη και ξαναβρίσκει την υγεία του.

Στο φιλμ παρουσιάζονται και άλλες όψεις του ταξιδιού στο χρόνο. Ο Marty επιστρέφει 10 λεπτά πριν από τη στιγμή που είχε ξεκινήσει το ταξίδι του και έτσι για 10 λεπτά υπάρχει μια επικάλυψη με δύο Martys και με δύο χρονομηχανές. Επίσης εξαιτίας του ότι ο Marty είχε παρακολουθήσει ορισμένα γεγονότα πριν από το χρονοταξίδι του, όπως τον πυροβολισμό που είχε δεχτεί ο δόκτορας Emmett, είναι σε θέση τώρα να τον προειδοποιήσει. Έτσι ο δρ.Emmett φοράει ένα αλεξίσφαιρο γιλέκο και προστατεύεται.

Ένας πιθανός μηχανισμός για άρση των παραδόξων

Ο August Ferdinand Mobius ένας Γερμανός μαθηματικός του 19ου αιώνα, βρήκε ότι ενώνοντας τα δύο άκρα μιας ταινίας χαρτιού ώστε να σχηματιστεί ένας βρόχος, αλλά προσέχοντας να συστρέψουμε τα άκρα πριν τα ενώσουμε, σχηματίζεται ένας συνεχής βρόχος και καθώς προχωρούμε κατά μήκος της μιας επιφάνειας του αρχικού χαρτιού βρισκόμαστε στην άλλη επιφάνειά του, χωρίς όμως να συναντήσουμε και να περάσουμε από κάποιο άκρο επιφάνειας.

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ταινία του Mobius για να εξηγήσουμε πως μπορεί να συστρέφεται ο χρόνος και να έχουμε μια πιθανή άρση του παραδόξου με τη γιαγιά που αναφέραμε παραπάνω. Είναι δύσκολο η εξήγηση να δοθεί στη 2-διάστατη οθόνη ή το χαρτί, και γι αυτό θα χρειαστεί να κάνετε μια απλή κατασκευή ακολουθώντας τις οδηγίες του παρακάτω σχήματος. Θα χρειαστείτε ψαλίδι, σελοτέιπ και κόλα. Ακολουθείστε τις οδηγίες και στη συνέχεια διαβάστε την περιγραφή που ακολουθεί.

Περιγραφή

Ξεκινάμε σ' ένα σημείο Α στα 1960 όπου η γιαγιά είναι 40 ετών. Μετακινούμαστε δεξιά στην ταινία καθώς προχωράει ο 20ος αιώνας, μέχρι το 1990 όπου η γιαγιά παθαίνει στα 90 της χρόνια. Τότε, το 1999 ο χρονοταξιδιώτης κάνει το ταξίδι του στο χρόνο πίσω στα 1930 όπου δολοφονεί τη γιαγιά του. Ακολουθούμε ξανά την πορεία του 20ου αιώνα παρατηρώντας ότι αυτή τη φορά δεν υπάρχει γιαγιά, και συνεχίζουμε όλη τη διαδρομή μέχρι το 1999. Αυτή τη φορά όμως στην πορεία που ακολουθήσαμε δεν γεννήθηκε χρονοταξιδιώτης. Δεν γεννήθηκε γιατί δεν υπήρχε η γιαγιά του ώστε να υπάρξει και η μητέρα του. Δεν δολοφονήθηκε επίσης καμία γιαγιά και όταν μετά από νέο ταξίδι στο χρόνο θα ξαναβγούμε στα 1930 θα υπάρχει η γιαγιά σε ηλικία 10 ετών. Η νέα πορεία μας στο χρόνο θα μας φέρει στα 1960 όπου η γιαγιά θα είναι 40 ετών και στα 1990 όπου η γιαγιά πεθαίνει σε ηλικία 70 ετών.

Έχει ενδιαφέρον να παρατηρήσουμε ότι οι χρόνοι σε κάθε θέση της ταινίας Mobious είναι οι ίδιοι και στις δύο πλευρές οι οποίες παριστάνουν όμως διαφορετικές σειρές γεγονότων και το βέλος του χρόνου που έχει σχεδιαστεί στη μέση της ταινίας έχει την ίδια φορά πάντα.

Η ιδέα αυτή θέλει να δείξει ότι ίσως ο χρόνος ο ίδιος θα μπορούσε να συστραφεί μέσα σε μια πολλαπλότητα περισσοτέρων διαστάσεων, κάθε φορά που πραγματοποιείται ένα ταξίδι στο χρόνο. Άλλωστε όλες μέθοδοι ταξιδιού στο χρόνο που έχουν περιγράψει οι θεωρητικοί συνδέονται με μια κυκλοειδή μορφή χρόνου. Πρόκειται για ένα τρόπο λοιπόν που καταφέρνει να ξεπεράσει το παράδοξο. Το ερώτημα βέβαια που τίθεται με την παραδοχή της τοπολογίας του Mobious είναι αν κάθε όψη της ταινίας περιγράφει ένα και το αυτό σύμπαν ή αν τη στιγμή του ταξιδιού στο χρόνο έχουμε ένα διχασμό σε δύο ανεξάρτητα παράλληλα σύμπαντα σύμφωνα και με την ερμηνεία της κβαντομηχανικής που προτάθηκε από τον Hew Everett. Το θέμα όμως αυτό είναι τελείως ανεξάρτητο και η απλή αναπαράσταση του χρόνου με μια ταινία Mobious δεν μπορεί να μας πει τίποτα πάνω σ' αυτό.