Μπορεί να σταλεί μήνυμα στο παρελθόν; Νέα μελέτη ανοίγει ξανά τη συζήτηση για τα ταξίδια στον χρόνο

Τα ταξίδια στον χρόνο παραμένουν για τους περισσότερους υλικό επιστημονικής φαντασίας. Ωστόσο, μια νέα θεωρητική μελέτη επαναφέρει το θέμα στη σοβαρή επιστημονική συζήτηση, υποστηρίζοντας ότι, τουλάχιστον στο επίπεδο της κβαντικής φυσικής, ίσως να είναι δυνατό όχι να μεταφερθεί άνθρωπος στο παρελθόν, αλλά να σταλεί πληροφορία προς τα πίσω στον χρόνο.

Όπως σημειώνει η Daily Mail, η βασική ιδέα της μελέτης δεν είναι ότι κάποιος θα μπορούσε να «γυρίσει» στην εποχή των δεινοσαύρων ή να αλλάξει ιστορικά γεγονότα. Οι ερευνητές εξετάζουν ένα πολύ πιο περιορισμένο, αλλά και εντυπωσιακό, ενδεχόμενο: αν ένα κβαντικό κανάλι θα μπορούσε να επιτρέπει τη μετάδοση μηνυμάτων από έναν αποστολέα στο μέλλον σε έναν παραλήπτη στο παρελθόν, μέσα από αυτό που στη θεωρητική φυσική ονομάζεται closed timelike curve ή «κλειστή χρονοειδής καμπύλη».

Οι κλειστές χρονοειδείς καμπύλες είναι θεωρητικές διαδρομές στον χωροχρόνο που, τουλάχιστον στα μαθηματικά της γενικής σχετικότητας, επιτρέπουν σε ένα αντικείμενο να κινηθεί προς το μέλλον και στη συνέχεια να «επιστρέψει» στο σημείο από όπου ξεκίνησε, περνώντας από το παρελθόν. Η φυσική δεν τις απαγορεύει ρητά σε θεωρητικό επίπεδο, όμως η δημιουργία τους σε μακροσκοπική κλίμακα θα απαιτούσε ακραίες συνθήκες και, σύμφωνα με πολλές αναλύσεις, ουσιαστικά μη ρεαλιστικές ποσότητες ενέργειας.

Στον κβαντικό κόσμο... όλα γίνονται

Εκεί ακριβώς μπαίνει η κβαντική θεωρία. Οι ερευνητές βασίζονται σε μοντέλα που συνδέονται με την κβαντική διεμπλοκή και ειδικότερα με τις λεγόμενες postselected closed timelike curves (P-CTCs), ένα θεωρητικό πλαίσιο που είχε αναπτυχθεί από τον Seth Lloyd και συνεργάτες του ήδη από το 2010. Σε εκείνη την παλαιότερη εργασία, οι επιστήμονες είχαν δείξει ότι ορισμένα φαινόμενα που μοιάζουν με χρονική αναστροφή μπορούν να προσομοιωθούν θεωρητικά με εργαλεία της κβαντικής τηλεμεταφοράς και της μετα-επιλογής.

Η νέα μελέτη προχωρά ένα βήμα παραπέρα. Οι συγγραφείς προσπαθούν να υπολογίσουν πόση πληροφορία μπορεί να περάσει αξιόπιστα προς τα πίσω στον χρόνο μέσα από ένα τέτοιο «θορυβώδες» κβαντικό κανάλι. Με απλά λόγια, εξετάζουν όχι αν το ταξίδι στον χρόνο είναι κινηματογραφικά εφικτό, αλλά αν ένα μήνυμα από το μέλλον θα μπορούσε, σε θεωρητικό επίπεδο, να σταλεί στο παρελθόν και να διαβαστεί με κάποιο βαθμό αξιοπιστίας.

Το παράδειγμα του «Interstellar»

Το ενδιαφέρον είναι ότι οι ίδιοι οι ερευνητές χρησιμοποιούν ένα παράδειγμα που θυμίζει έντονα τη ταινία «Interstellar» του Κρίστοφερ Νόλαν. Στην ταινία, ο ήρωας που υποδύεται ο Matthew McConaughey στέλνει πληροφορία στην κόρη του στο παρελθόν μετακινώντας τους δείκτες ενός ρολογιού. Οι φυσικοί δεν λένε ότι κάτι τέτοιο έχει κατασκευαστεί ή ότι μπορεί να συμβεί έτσι ακριβώς στην πραγματικότητα. Υποστηρίζουν όμως ότι η λογική ενός τέτοιου «αιτιακού βρόχου» -όπου ο αποστολέας θυμάται πώς αποκωδικοποιήθηκε το μήνυμα και έτσι ξέρει πώς να το στείλει καλύτερα- μοιάζει με ό,τι θα προέκυπτε σε ένα τέτοιο θεωρητικό κβαντικό σενάριο.

Το κρίσιμο σημείο της νέας εργασίας είναι ότι ακόμη και σε ένα κανάλι με πολύ «θόρυβο», δηλαδή με πολλές αλλοιώσεις και αβεβαιότητα, ένα μήνυμα που ταξιδεύει προς τα πίσω στον χρόνο μπορεί θεωρητικά να γίνει πιο αποτελεσματικό αν ο αποστολέας αξιοποιεί την ίδια τη μνήμη του αποτελέσματος. Με άλλα λόγια, αν γνωρίζει ήδη πώς ο παραλήπτης πάλεψε να αποκωδικοποιήσει το μήνυμα, μπορεί να το κωδικοποιήσει καλύτερα εκ των υστέρων - κάτι που ακούγεται παράδοξο, αλλά ακριβώς σε αυτό το σημείο βασίζεται η ιδέα της «ρετροαιτιότητας».

Για να μην παρασυρόμαστε...

Αυτό δεν σημαίνει ότι βρέθηκε τεχνολογία χρονομηχανής. Ούτε ότι κάποιο εργαστήριο είναι κοντά στο να στείλει πραγματικά μηνύματα στο παρελθόν. Η μελέτη είναι θεωρητική και εξετάζει τα όρια της κβαντικής πληροφορίας σε ένα πολύ ειδικό μαθηματικό πλαίσιο. Ο ίδιος ο Seth Lloyd έχει δηλώσει και σε παλαιότερες εργασίες ότι κανείς δεν έχει κατασκευάσει πραγματική closed timelike curve και ότι υπάρχουν σοβαροί λόγοι να πιστεύουμε πως κάτι τέτοιο είναι εξαιρετικά δύσκολο.

Παρόλα αυτά, η νέα εργασία έχει αξία γιατί δίνει έναν αυστηρότερο πληροφοριακό ορισμό στο τι θα σήμαινε «μήνυμα προς τα πίσω στον χρόνο» σε κβαντικό επίπεδο. Και αυτό θα μπορούσε να έχει εφαρμογές όχι μόνο σε θεωρίες για τον χρόνο, αλλά και στη μελέτη των λεγόμενων noisy channels, δηλαδή των ατελών καναλιών επικοινωνίας, με πιθανές προεκτάσεις σε πραγματικά κβαντικά δίκτυα και τεχνολογίες κβαντικής πληροφορίας.

Με λίγα λόγια, η νέα μελέτη δεν αποδεικνύει ότι οι χρονομηχανές είναι κοντά. Δείχνει όμως ότι η ιδέα της επικοινωνίας με το παρελθόν δεν είναι πλήρως εκτός των ορίων της θεωρητικής φυσικής. Και αυτό από μόνο του αρκεί για να ξανανοίξει μια από τις πιο συναρπαστικές συζητήσεις ανάμεσα στην επιστήμη και τη φαντασία: όχι αν μπορούμε να αλλάξουμε το παρελθόν, αλλά αν κάποτε θα μπορέσουμε έστω να του ψιθυρίσουμε κάτι.