09.03.2011 11:11
Tehtud! Ajarännakute vanaisa paradoksile on olemas lahendus
Relatiivsusteooria üks põnevamaid ideid on teooria suletud
ajasarnastest kõveratest, mida mööda rännates lõpeb teekond alati oma
alguspunktis. Selline kõver peaks seega võimaldama ka ajas tagasi liikumist.
Ajas reisimine on tulvil tervele mõistusele näilikult
vastuvõetamatut. Ilmselt kõige tuntum on nõndanimetatud vanaisa paradoks, mille
puhul ajas rändaja kohtab minevikus oma vanaisa ning tapab ta, vältides nii
iseenda sündimist.
Rahvusvaheline füüsikute uurimisrühm, kes süvenes suletud
ajasarnaste kõverate olemusse, pakub välja lahenduse vanaisa paradoksile. Ajakirjas Physical Review Letters
ilmunud uurimuse autorid arendavad edasi teooriat, mille kohta nad ilmutasid artikli möödunud aastal.
“Einsteini üldrelatiivsusteooria toetab suletud ajasarnaste
kõverate olemasolu,”selgitas
Seth Lloyd Massachusettsi Tehnoloogiainstituudist. “Aastakümneid on füüsikud vaielnud, kuidas sellist
lähenemist kvantmehaanikaga klappima panna. Usume, et meie teooria on paigas
ning selle kohaselt on ajarännakud võimalikud ka siis, kui selliseid kõveraid
ei eksisteeri.”
Uue teooria kohaselt peaksid suletud ajasarnased kõverad
käituma nagu ideaalsed teleporteerumiseks kasutatavad kvantkanalid ning paradokse sisaldavad ajasarnased
kõverad välistatakse.
Uurijate selgituse kohaselt erineb nende lähenemine
ajasarnastele kõveratele sellest, mille on välja pakkunud tuntud kvantteoreetik
David Deutsch. Deutschi järgi säilitab ajarändur iseenesega kooskõla, rännates
teistsugusesse minevikku, kui ta ise mäletab. Paradokse välistavate ajasarnaste
kõverate puhul rännatakse mäletatavasse minevikku.
Uuringu katselises osas kasutati kvantbitte. Kvantbitt on
kvantmehaanika infoühik, mis
erinevalt tavabitist võib korraga olla väärtustega 1 ja 0.
Saates kvantbiti väärtusega üks mõned miljardikud
sekundid ajas tagasi, et see nö iseenda hävitaks, ehk siis muudaks enda
väärtuse ühest nulliks, näitasid füüsikud, et sellise teekonna suudavad läbida
ainult need kvantbitid, mis oma väärtust ei muuda.
“Niiöelda tavafüüsikas (ehk siis sellises, milles pole
suletud ajasarnaseid kõveraid), määratletakse süsteemi minevikuolek ja
füüsikaseaduste põhjal saab ennustada, milliseks muutub süsteemi olek
tulevikus. Kui võtame kasutusele suletud ajasarnased kõverad, , siis ei
tuleviku kirjeldamiseks minevikuseisundist ega ka füüsikaseadustest ei piisa.
Lisaks peavad olema täidetud nii alg- kui lõppolekuks vajalikud tingimused.
Lõppoleku tingimused täpsustavad seda, milline on olek suletud ajasarnasesse
kõverasse sisenemisel, “ selgitas Lloyd. "Suletud ajasarnase kõvera
toimimise simuleerimiseks on
vaja teha kindlaks esialgsed
tingimused, lasta süsteemil areneda ja seejärel teha mõõtmised. Mõõtmiste
põhjal saame hinnata, milline võib olla meid huvitav lõppseisund. ”
Teadlased möönavad, et nende eksperimendiga ei saa
testida, kas reaalne suletud ajasarnane kõver allub nende teooriale, kuna
praegu pole teada, kas sellised kõverad üldse olemas on.
“Tahame teha sellise eksperimendi, mida nimetatakse tõestamata
teoreemi paradoksiks," lisas Lloyd. "Selle puhul näeb ajarändur
raamatut, kus on mingi keerulise teoreemi elegantne tõestus. Ta läheb ajas
tagasi ja selgitab tõestuskäiku matemaatikule, kes paneb tõestuse kirja ning
avaldab selle oma matemaatikaõpikus. Otse loomulikult on see õpik sama raamat,
millest ajarändur lahenduskäigu teada sai. Kust tõestus pärineb? Meil on selle kohta eriline teooria,
mida sooviksime katseliselt testida.”