É um tropo clássico de ficção científica: um viajante do tempo viaja de volta no tempo e causa estragos no presente ou causa mudanças na história que ameaçam sua própria existência.
Se essas mudanças comprometerem sua capacidade de voltar no tempo, os viajantes certamente não podem mudar esse tempo, certo? Você pode… etc.
Esta é a essência da armadilha chamada “paradoxo do avô”, que tem sido usada em livros, filmes e televisão desde o conto de Ray Bradbury “O Som do Trovão” a “Futurama” e “De volta pro Futuro”. É uma ideia que foi usada com grande efeito no programa. E embora esse conceito seja tão divertido quanto na ficção científica, também é algo que os físicos e filósofos do mundo real ponderam profundamente. Informações do portal popular mechanics.
“O argumento é assim, se você pudesse ‘voltar no tempo’, então você poderia voltar a um tempo antes de seu avô ter filhos e matá-lo”, Tim Maudlin, um filósofo da ciência que investiga os fundamentos metafísicos da física. e lógica, explica à Mecânica Popular. “Mas se isso acontecesse, então um de seus pais não teria nascido, então você não teria nascido, então não haveria você para voltar no tempo. Contradição.”
Esse problema surge do risco que a viagem no tempo representaria para uma das ideias mais preservadas da física — causalidade , a ideia de que a causa deve proceder ao efeito em todas as circunstâncias.
“O paradoxo do avô é geralmente apresentado como uma reductio ad absurdum, ou uma refutação da proposição de que a viagem no tempo é possível”, diz Maudlin. “Então a hipótese deve ser impossível por causa do paradoxo do avô; viagem no tempo — ou causação reversa — não é possível.”
Embora ele não pense que viajar para trás no tempo seja possível, Maudlin acha que o paradoxo do avô não deve impedir a viagem no tempo por si só. Em vez disso, o paradoxo apenas impede quais ações podem ser realizadas em uma viagem no tempo.
“O paradoxo do avô não prova que você não pode voltar no tempo, apenas que você não pode voltar no tempo e matar seu avô”, diz ele. “Não haveria nada logicamente errado em voltar no tempo e, digamos, dizer ‘Olá’ ao seu avô.”
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) têm uma ideia de como a violação de causalidade pode ser evitada.
Viagem no tempo que protege o vovô
Seth Lloyd, professor de engenharia mecânica do Massachusetts Institute of Technology e autodenominado “mecânico quântico”, vem realizando pesquisas há mais de uma década que sugerem uma maneira de voltar no tempo e evitar completamente o paradoxo do avô.
Isso envolve a física das curvas semelhantes ao tempo fechadas (CTCs), caminhos através do tempo e espaço que retornam ao seu ponto de partida, que são permitidos pela relatividade geral — a teoria da gravidade de Albert Einstein e o efeito que a massa tem no espaço e no tempo, ou a entidade única do espaço-tempo.
“Se você seguir uma curva temporal fechada em sua nave espacial, pode acabar interagindo com seu antigo eu”
“Uma curva semelhante ao tempo fechada é um caminho através do espaço-tempo que leva ao passado”, diz Loyd à Popular Mechanics. “Se você seguir uma curva temporal fechada em sua nave espacial, poderá acabar interagindo com seu antigo eu. Ou seja, curvas semelhantes ao tempo fechadas permitem viagens no tempo.”
Existem alguns tipos diferentes de modelos CTC, que Lloyd ilustra com exemplos da ficção popular.
“Existem basicamente dois tipos diferentes de modelos possíveis para CTCs. Em um — que chamamos, imaginativamente, de Tipo I — o viajante do tempo pode intervir para mudar o passado como se lembra dele, momento em que entra em um ramo quântico diferente do universo — como em De Volta para o Futuro, A Ressaca e outras narrativas de viagem no tempo”, explica. “Em tais teorias de viagem no tempo do Tipo I, é perfeitamente possível que o viajante do tempo mate seu avô.”
No outro tipo de modelo CTC , que é previsivelmente chamado Tipo II, a viagem no tempo deve obedecer a um princípio de autoconsistência. Às vezes chamado de princípio de autoconsistência de Novikov, ou Lei da conservação da história de Niven, esse princípio impede a violação de causalidade ao colocar alguns eventos em ordem no mesmo CTC. Essa autoconsistência impediria nossa viajante do tempo de pousar sua máquina no vovô, mesmo que ela quisesse. Algum efeito sempre desviaria seu curso.
“Nas teorias do Tipo II, o viajante do tempo não pode mudar o passado, não importa o quanto tente”, diz Lloyd. “Exemplos de narrativas de viagem no tempo do Tipo II incluem Harry Potter e o Prisioneiro de Azkaban e o filme de Terry Gilliam, Os 12 Macacos.”
Terminator Photons: De volta no tempo com uma missão para matar
Lloyd e sua equipe começaram a explorar uma versão dos CTCs Tipo II que combinam os conceitos de teletransporte quântico com pós-seleção – o fator em uma computação que permite que certos resultados sejam aceitos enquanto outros são rejeitados.
“O teletransporte quântico é um processo no qual um sistema quântico se desmaterializa aqui e depois se rematerializa em outro lugar com base no fenômeno quântico contra-intuitivo do emaranhamento [a ideia de que duas ou mais partículas podem ser ligadas de tal forma que uma mudança em uma causa instantaneamente uma mudança no outro, não importa quão distantes estejam]”, diz Lloyd. “Na teoria quântica de CTCs que desenvolvemos, viajar pela curva fechada do tipo tempo está intimamente relacionado ao teletransporte.”
A mecânica quântica acrescentou que adicionar pós-seleção à medição quântica torna o processo determinístico em vez de probabilístico e efetivamente proíbe eventos que se mostrariam paradoxais.
Lloyd começou a testar essa ideia desenvolvendo uma máquina do tempo “em princípio” – uma simulação quântica que efetivamente envia um fóton alguns bilionésimos de segundo para trás no tempo para tentar “matar” seu eu anterior.
Os resultados mostraram que quanto mais perto um fóton chegava de fazer algo auto-inconsistente, mais frequentemente o experimento falhava. Os resultados de Lloyd podem sugerir que a viagem no tempo pode funcionar da mesma maneira – qualquer passeio que levaria a um paradoxo é cancelado preventivamente.
A física quântica poderia fornecer uma saída para o paradoxo do avô?
A física quântica pode fornecer outra saída para o Paradoxo do Avô. Uma interpretação particular da mecânica quântica – “Muitas interpretações do mundo” de Hugh Everett – sugere que para cada possibilidade quântica que existe, emerge um mundo separado e distinto.
O físico David Deutsch , pioneiro na computação quântica , imaginou a ideia de Muitos Mundos no caso de viagem no tempo. Ele imaginou uma partícula viajando ao longo de um loop CTC através do tempo em uma superposição quântica – um fenômeno que existe na física quântica que permite que um sistema exista em vários estados potencialmente contraditórios ao mesmo tempo.
Para evitar paradoxos no final da jornada e garantir que uma partícula volte ao seu ponto de partida da mesma forma que estava quando partiu, um mundo é criado para cada estado possível. Vamos ver como isso funcionaria para um viajante humano no tempo, se isso fosse possível.
Imagine uma hipotética viajante do tempo , que chamaremos de Susan , faz uma viagem de volta no tempo baseada no CTC para conhecer seu avô quando criança em 1963. Sendo hiperliteral e superprecisa, ela pousa essa máquina do tempo exatamente onde o avô estava. O ferro-velho de Totter’s Lane, Londres, esmagando-o até a morte. Susan espera para desaparecer da existência, mas a interpretação de muitos mundos da física quântica pode protegê-la.
Isso porque quando Susan chegou em 1963, ela criou um mundo diferente do mundo que ela deixou. No mundo que ela deixou , vamos chamar de Terra 1 , seu avô não foi esmagado. Ele passou a ter uma neta chamada Susan, que uma vez desapareceu em uma máquina do tempo. Então, a criança que Susan pousou no passado não é seu avô, apenas uma versão dele de um mundo alternativo.
Viajando de volta para o futuro, Susan o acharia diferente do mundo que ela deixou – não porque foi alterado por suas ações, mas porque este mundo, a Terra 2, foi criado por ela – não é o mesmo mundo.
A Interpretação de Muitos Mundos tem uma consequência para nosso viajante do tempo; Everett insistiu que uma das regras de seus teoremas era que os mundos não podiam interferir uns nos outros. Isso significa que nosso viajante do tempo não pode voltar à Terra 1.
Se Susan tenta viajar de volta no tempo para 1963 para evitar a morte de seu avô, ela cria um terceiro mundo – Terra 3 – no qual dois viajantes do tempo apareceram no ferro-velho Totter’s Lane em 1963. Ela viaja para a frente novamente percebendo que agora pode. t volte para a Terra 1 ou Terra 2.
Em algum lugar na Terra 1 e nessa linha do tempo, o saudoso avô de Susan aguarda seu retorno, que nunca acontecerá.
Claro, o Paradoxo do Avô não é o único argumento contra a viagem no tempo. Uma pergunta muito sensata é: se a viagem no tempo é possível, quando são todos os viajantes do tempo?
“Pelo que vale, desde que apresentamos a teoria e realizamos o experimento de prova de princípio, muitas pessoas me escreveram dizendo ser viajantes do tempo que estão presos no tempo e me perguntando se podem usar nossa máquina do tempo para voltar ao próprio tempo”, diz Lloyd. “Aconselho-os a esperar até que os bugs sejam resolvidos.”
