שתף קטע נבחר
הכי מטוקבקות
    זירת הקניות
    מסע בזמן: פתרונות אפשריים לפרדוקס
    גם אם מסע בזמן ייתאפשר מבחינה פיזיקלית, הרי שהוא יכלול בתוכו לא מעט פרדוקסים עליהם קשה להתגבר. ובכל זאת, מדענים נועזים ויצירתיים במיוחד, מצאו כמה פתרונות המאפשרים, עקרונית, מסע בזמן. כתבה שלישית ואחרונה בסדרה

    בכתבה הקודמת בנושא נוכחנו שמסע אל העבר יוצר פרדוקס. הפרדוקס נובע מכך שלולאה סגורה של קו עולם משנה את קו העולם המקורי, ולפי תורת היחסות, הן המצומצמת הן הכללית, אי-אפשר לשנות קו עולם (שינוי קו עולם פירושו למעשה שינוי רטרואקטיבי של ההיסטוריה של היקום). מצד שני, תורת היחסות הכללית עצמה מציגה מגוון של אפשרויות למסע אל העבר. איך ייתכן הדבר? לשאלה זו יש מספר תשובות אפשריות.

     

    1. היקום דואג לכך שהמסע אל העבר לא ייצור פרדוקסים. למשל, אם ארצה לרצוח את סבא שלי יהיה לי מעצור באקדח. או שיתפסו אותי לפני שאבצע את זממי, וכדומה. התשובה הזו אינה מספקת משתי סיבות: ראשית, אנו לא מכירים חוקי פיזיקה שבאופן עקבי מונעים מאיתנו לעשות דברים שאנו רוצים ולכאורה מסוגלים לעשות. שנית, כבר אמרנו שאין צורך לבצע משהו דרסטי, כמו רצח, כדי לשנות את הווה, מספיק שאדם או חפץ יועבר מההווה אל העבר כדי ליצור פרדוקס.

     

    2. אפשר לשנות את העבר ואז גם ההווה משתנה, ויחד איתו הזיכרונות שלנו. למשל, הנוסע בזמן שמגיע אל העבר ולוחץ יד לגרסה מוקדמת של עצמו, ייזכר באותה הזדמנות שלפני התחלת הנסיעה הופיע מישהו שדומה לו מאוד ולחץ את ידו.
     

    הפתרון הזה פופולרי מאד בסרטי מדע בדיוני העוסקים במסע-זמן אל העבר. למשל, בסרט "חזרה אל העתיד", בכל פעם שאמו העתידית של הגיבור לא מרוצה מאביו העתידי (בעת שהם עדיין לא נישאו) הגיבור מסתכל בתמונה שלו מההווה ורואה שדמותו בתמונה דוהה. בסרט "אפקט הפרפר" הגיבור יכול לחזור לעבר על ידי קריאת יומן ישן, ולשנות את העבר הזה. הוא מתעורר להווה אחר, אבל זוכר גם את הקודמים. בספר "עושים היסטוריה" הגיבורים מצליחים למנוע את לידתו של היטלר אבל מופיע מישהו אחר, מתוחכם הרבה יותר, שבניגוד להיטלר מצליח להשתלט על העולם.

     

    יש להעיר כי אף שהאפשרות הזו נראית מעניינת, היא אינה עולה בקנה אחד עם חוקי הטבע, ולכן אינה יכולה להוות פתרון לפרדוקס.

     

    3. כל הלולאות בזמן משתלבות בהיסטוריה של העולם. כלומר, כאשר מתבצע מסע אל העבר, ונוצרת לכאורה לולאה דמוית-זמן סגורה, היא בעצם כבר היתה קיימת מתחילת ההיסטוריה של היקום. פתרון זה משתלב עם השקפה דטרמיניסטית על העולם, שלפיה העבר, ההווה והעתיד קיימים כל העת; החוויות שאנו חווים הן כמו צפייה בסרט (שבו העבר, ההווה והעתיד קיימים כל העת על גליל הפילם או בקלטת הווידיאו). אנו רק נעשים מודעים להן בסדר מסוים שיוצר אשליה של זמן חולף. השקפה זו עומדת בסתירה לתאוריה הפיזיקלית המקובלת של הזמן, שלפיה ההווה הוא הדבר היחיד שיש לו ממשות – העבר קיים רק בזיכרון שלנו, ולעתיד אין ממשות כלל עד שהוא מתרחש.

     

    4. תאורית היקומים המקבילים. התאוריה שהוצעה ב-1957 על-ידי יו אוורט (Everett) טוענת שבכל פעם שמבוצעת מדידה במערכת קוונטית, היקום כולו מתפצל לכמה יקומים מקבילים. התאוריה מאפשרת לעקוף את המגבלה על מסע אל העבר; הרעיון הוא שכל נסיעה לעבר יוצרת התפצלות של היקום לשני יקומים מקבילים. באחד היקומים ההיסטוריה ממשיכה כרגיל, בלי שהגיבור יצוץ בעבר, וזה היקום המוכר לנו. הגיבור שהצליח להגיע לעבר חי ביקום השני, ומעשיו שם אינם משפיעים על היקום המקורי שממנו יצא.
     

    הבעיה בפתרון זה היא שתאוריית היקומים המקבילים נחשבת לספקולציה לא מוכחת (לדעת רוב הפיזיקאים) ולא לתאוריה שאפשר להשתמש בה לפתרון בעיות פיזיקליות.

     

    5. צנזורה קוסמית. התשובה החמישית, שהיא כנראה הרצינית ביותר, עוסקת במושג שנקרא "צנזורה קוסמית" או "הגנת סדר הזמנים", ובו נדון עתה.

     

    הצנזורה הקוסמית

    המושג "צנזורה קוסמית" הוצע על-ידי הפיזיקאי רוג'ר פנרוז (Penrose) מאוקספורד, בהקשר לתופעות פרדוקסליות שיכולות להתרחש בסביבת הייחודיות שבמרכזו של חור שחור. פנרוז טען כי תופעות אלה אינן צריכות להטריד אותנו, מכיוון שחומר ומידע אינם יכולים לצאת מהחור השחור, ולכן צופה הנמצא מחוץ לאופק האירועים (המשטח המקיף את החור השחור) אינו יכול לראות פרדוקסים אלה, וצופה בתוך אופק האירועים לעולם לא יוכל לצאת ולספר עליהם.

     

    לדוגמה, אפשר להראות כי חור שחור מסתובב יכול עקרונית לאפשר לד"ס ומסע אל העבר. ואולם הלד"ס עובר בתוך אופק האירועים, וחלקו המהווה מסע אל העבר מוכל כולו בתוך האופק. הנוסע שמסעו מתואר על-ידי הלד"ס אינו יכול לצאת מאופק האירועים. לכן הפרת הסיבתיות במקרה זה מוסתרת לחלוטין מעיני צופה מבחוץ. פנרוז העלה השערה שקיים עיקרון אוניברסלי, שאותו כינה כאמור "צנזורה קוסמית", שאינו מאפשר הופעת "ייחודיות ערומה", כלומר ייחודיות שאינה מוקפת באופק אירועים.

     

    אפשר להרחיב את המושג צנזורה קוסמית לכל תהליך שמאפשר לד"סים או מסעות אל העבר. פירוש הדבר שכאשר מישהו מציע תוכנית למכונת זמן היכולה להגיע לעבר הרי שאחת מהשתיים: או שקיימים קשיים עקרוניים שלא יאפשרו את בניית המכונה בפועל; או שעקרון הצנזורה הקוסמית ידאג לכך שהמסע אל העבר יישאר סמוי מן העין, והפרת הסיבתיות הכרוכה בו לא תתגלה לעיני צופה מבחוץ.

     

    בשנות התשעים אכן הוברר שמכונות הזמן שהוצעו על ידי פיזיקאים שונים אינן מעשיות, או שאינן יכולות לפעול בצורה שתסתור את עקרון הסיבתיות. למשל, הוכח כי כדי שהגליל של טיפלר יוכל להוות מכונת זמן, עליו להיות אין-סופי ולכן בלתי ניתן לבנייה. כמו כן התברר כי אי-אפשר ליצור אזור של אנרגיה שלילית בגודל ובעצמה הנדרשים לצורך חור תולעת שגוף מאקרוסקופי, או אפילו אטום בודד, יוכל לעבור דרכו.

     

    בין הפיזיקאים שעסקו בבדיקת רעיונות למסע אל העבר בלט הפיזיקאי המפורסם סטיבן הוקינג ((Hawking מקיימברידג'. הוקינג – המרותק שנים רבות לכסא גלגלים בגלל מחלת ניוון שרירים – פרסם סדרת מאמרים שהוכיחו כי דוגמאות שונות של מסע אל העבר אינן מעשיות. על סמך זה ניסח הוקינג עיקרון כללי, שממנו נובע כי הפיזיקה שומרת בכל מחיר על סדר הזמנים בין סיבה לתוצאה. העיקרון מכונה "הגנת סדר הזמנים" (chronology protection) ואפשר לראות בו גרסה של "הצנזורה הקוסמית" של פנרוז.
     

    פתרון הפרדוקס של הנסיעה לעבר בעזרת עקרון הצנזורה הקוסמית נראה מושך במיוחד, משום שכבר יש בפיזיקה עקרונות דומים. למשל, עקרון אי-הוודאות של הייזנברג הוא מעין "צנזורה קוונטית", שמאפשרת הפרה של חוק שימור האנרגיה למשך פרק זמן קצרצר, שאינו מאפשר למדוד את ההפרה.

     

    עקרון "הצנזורה הקוסמית", או "הגנת סדר הזמנים" בנוסח הוקינג, הוא עדיין חוק טבע משוער שאין לו הוכחה תאורטית. זה מזכיר את המצב ששרר באמצע המאה ה-19, כאשר חוק שימור האנרגיה עדיין לא נוסח, ואנשים רבים ניסו לתכנן מכונה המבצעת עבודה ללא הספקת אנרגיה (פֶּרפֶּטוּאוֹם מוֹבִּילֶה). העובדה שכל המאמצים האלה נכשלו הביאה בסופו של דבר לניסוח חוק שימור האנרגיה. ייתכן שלאחר שתוכניות רבות ושונות למסעות אל העבר ייבדקו וייפסלו, יהפוך גם עקרון הצנזורה הקוסמית לחוק בסיסי של הפיזיקה. 

     

    לפנייה לכתב/ת
     תגובה חדשה
    הצג:
    כל התגובות לכתבה "מסע בזמן: פתרונות אפשריים לפרדוקס "
    אזהרה:
    פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
    מומלצים