Všechny filmy, které se zabývají cestováním časem, ať už jde o Terminátora, Návrat do budoucnosti, český snímek Zítra vstanu a opařím se čajem nebo o legendární seriál Návštěvníci, se musely po svém vypořádat s otázkou takzvaného časového paradoxu.

Jde o to, že pohyb v čase by představoval řadu problémů protivících se základním pravidlům fungování vesmíru: například když v minulosti zabijete nějakého svého předka, popřípadě zabráníte svým rodičům v setkání, nebudete existovat - ale pokud neexistujete, jak se můžete vracet v čase, abyste udělali to, co jste udělali?

Tomuto problému říkají filozofové "paradox dědečka" a jde právě o to, že kdyby cestovatel v čase zabil, třeba omylem, svého dědečka předtím, než ten se potkal s cestovatelovou babičkou, nenarodil by se jeden z jeho rodičů, a tedy ani sám cestovatel.

Matematicky to jde, řekl student

Vědci i snílci si s touto otázkou lámou hlavu už dlouho, loni v září však jeden student fyziky přišel s matematickou teorií, která by ji podle něj mohla vyřešit. Tento student jménem Germain Tobar z Queenslandské univerzity v Austrálii prohlásil, že pracoval na tom, jak "umocnit čísla", aby se časem dalo cestovat bez vzniku časových paradoxů.

"Klasická dynamika říká, že pokud víte, v jakém stavu se nacházel nějaký systém v určitou dobu, můžete znát i celou jeho historii," uvedl Tobar loni v září. 

"Einsteinova teorie obecné relativity však předpovídá existenci časových smyček, kde se událost může sama o sobě nacházet v minulosti i v budoucnosti, což teoreticky obrací studium dynamiky na hlavu."

Jeho výpočty ukazují, že časoprostor se může potenciálně přizpůsobit, aby se vyhnul paradoxům. Když si vezmeme jeden aktuální příklad: kdyby se například nějaký cestovatel v čase vydal do minulosti, aby zabránil pozdějšímu rozšíření nemoci (jako je třeba covid-19), pak by v případě úspěchu jeho mise vlastně neměla žádná nemoc, kvůli níž by se musel vracet v čase, aby ji porazil, vůbec vzniknout. Tím by došlo k časovému paradoxu.

Tobarova práce však naznačuje, že nemoc by se i přes zásah cestovatele v čase stejně nějakým způsobem rozšířila, jen třeba jinou cestou, čímž by časový paradox odstranila. Ať už by cestovatel v čase udělal cokoli, nemoc by nezastavil.

Vrátíme-li se k paradoxu dědečka, platilo by totéž - i kdyby cestovatel svého dědečka "zabil", tento "atentát" by se mu zkrátka nezdařil - dědeček by přežil, aby časový paradox nevznikl.

Tobarova práce zkoumá vliv deterministických procesů, kde každý následující stav nutně vyplývá z předchozího bez jakékoli náhodnosti, na libovolný počet oblastí v časoprostorovém kontinuu a ukazuje, jak obě uzavřené časové křivky, předpovězené Einsteinem, mohou být v souladu s pravidly klasické fyziky i svobodné vůle.

Jinými slovy - cestování časem by v Tobarově matematickém modelu mělo být teoreticky možné, ale ať by tento cestovatel v minulosti udělal cokoli, neměl by možnost dění v budoucnosti ovlivnit.

Matematicky to dává smysl i podle vedoucího Tobarovy práce, fyzika Fabia Costy z Queenslandské univerzity.

Výzkum pokračuje

Costa i jeho student pokračovali ve výzkumu dál, aby vyřešili problém s další hypotézou, podle níž by cestování v čase bylo možné, ale časoví cestovatelé by museli být omezeni v tom, co dělají, aby se jim zabránilo ve vytvoření časového paradoxu (s touto hypotézou si již v 50. letech minulého století pohrával například spisovatel Ray Bradbury ve své povídce Burácení hromu). 

Podle Tobarova matematického modelu mají cestovatelé v čase svobodu a mohou si dělat, co chějí, ale paradoxy nejsou možné. "I když se pokusíte vytvořit paradox, události se přizpůsobí vždy tak, aby k nesrovnalostem nedocházelo," říká Costa. "Rozsah matematických procesů, které jsme objevili, ukazuje, že cestování časem je i se svobodnou vůlí v našem vesmíru logicky možné bez jakéhokoli paradoxu."

Matematicky to možná funguje, ale nikdo zatím nezkonstruoval takový stroj, který by zvládl provést skutečný ohyb prostoru a času, jímž bychom se do minulosti dostali. Všechny stroje, které vědci dosud vymysleli, byly tak vysoce koncepční, že zůstaly pouze na papíře.

"Jednoho dne bychom se tam mohli dostat - Stephen Hawking o tom byl jistě přesvědčen," píše server Science Alert. "A pokud to uděláme, pak tento výzkum naznačuje, že bychom mohli dělat cokoli, co jsme kdy v minulosti udělat chtěli - a stejně by se to podle toho přizpůsobilo tak, aby se nic nestalo."

Výzkum zveřejnil odborný titul Klasická a kvantová gravitace (Classical and Quantum Gravity).