Tidsrejseparadokserne

Godt tillykke! Du har en tidsmaskine! Du kan springe over og se dinosaurerne, være i London til Beatles’ koncert på taget, høre Jesus holde sin bjergprædiken, redde bøgerne i biblioteket i Alexandria eller dræbe Hitler. Fortiden og fremtiden er i dine hænder. Alt du skal gøre er at træde ind og trykke på den røde knap.

Venter! Gør det ikke!

Serøst, hvis I sætter pris på jeres liv, hvis I ønsker at beskytte virkelighedens struktur – så løb til bjergene! Fysik og logiske paradokser vil blive jeres undergang. Fra bedstefarparadokset til lovene i den klassiske mekanik har vi udarbejdet en omfattende vejledning om farerne ved tidsrejser. Pas på de farer, der ligger forude.

En omfattende guide til farerne ved tidsrejser. Maskinen fra H. G. Wells’ “Tidsmaskinen”. Credit: .

The Grandfather Paradox

Vil du ændre virkeligheden? Tænk først grundigt over dine bedsteforældres bidrag til dit liv.

Opafarparadokset beskriver grundlæggende følgende situation: Af en eller anden grund har du besluttet dig for at gå tilbage i tiden og dræbe din bedstefar i hans ungdom. Ja, selvfølgelig elsker du ham – men det er et videnskabeligt eksperiment; du har ikke noget valg. Så din bedstemor vil aldrig føde din forælder – og derfor vil du aldrig blive født, hvilket betyder, at du ikke kan dræbe din bedstefar. Hold da op! Det er noget af en selvmodsigelse!

Den udvidede version af paradokset berører praktisk talt hver eneste ændring, som vores hypotetiske tidsrejsende vil foretage i fortiden. I en kaotisk virkelighed er det ikke til at sige, hvad konsekvenserne af hvert skridt vil være for den virkelighed, man kom fra. Ligesom en sommerfugl, der slår med vingerne i Amazonas, kan forårsage en tornado i Texas, er der ingen mulighed for at forudsige, hvad et forkert skridt fra din side kan gøre ved hele historien, for slet ikke at tale om et drastisk skridt som at dræbe nogen.

Der er en mulig løsning på dette paradoks – men den ophæver den frie vilje: Vores tidsrejsende kan kun gøre, hvad der allerede er blevet gjort. Så bare rolig – alt, hvad du har gjort i fortiden, er allerede sket, så det er umuligt for dig at dræbe bedstefar eller skabe nogen form for modsigelse på anden vis. En anden løsning er, at tidsrejsendes handlinger førte til en opsplitning af universet i to universer – et, hvor tidsrejsende blev født, og et andet, hvor han myrdede sin bedstefar og ikke blev født.

Informationspassage fra fremtiden til fortiden forårsager et lignende paradoks. Lad os sige, at en person fra fremtiden, der har mit bedste for øje, forsøger at advare mig om, at et flygel er ved at falde mig i hovedet på gaden, eller at jeg har en form for kræft, der kan helbredes, hvis den opdages tidligt nok. På grund af denne advarsel kunne jeg tage skridt til at forhindre hændelsen – men så er der ingen grund til at sende den information fra fremtiden, som redder mit liv, tilbage. Endnu en selvmodsigelse!

Marty finder sig selv i varmt vand med bedstefarparadokset, fra ‘Tilbage til fremtiden’ 1985

Lad os nu antage, at informationen er anderledes: En rigere fremtidig mig bygger en tidsmaskine for at lade mig fra slutningen af 90’erne vide, at jeg bør købe aktier i et lille firma ved navn “Google”, så jeg kan tjene en formue. Hvis jeg har fri vilje, betyder det, at jeg kan nægte. Men fremtidsjeget ved, at jeg allerede har gjort det. Har jeg et andet valg end at gøre det, jeg beder mig selv om?

Tidsloopet

I bogen All You Zombies af science fiction-forfatteren Robert A. Heinlein bliver helten sendt tilbage i tiden for at befrugte en ung kvinde, som senere viser sig at være ham selv efter en kønsskifteoperation. Afkommet af denne parring er den unge mand selv, som vil møde sig selv i en yngre alder og tage ham med tilbage til fortiden for at befrugte du ved hvem.

Forvirret? Dette er blot et ekstremt eksempel på en tidsløjfe – en situation, hvor en begivenhed i fortiden er årsag til en begivenhed på et andet tidspunkt og også er resultatet af denne begivenhed. Et mere simpelt eksempel kunne være en tidsrejsende, der giver den unge William Shakespeare en kopi af Shakespeares samlede værker, så han kan kopiere dem. Hvis det sker, hvem er så den geniale forfatter af Macbeth?

Dette fænomen er også kendt som Bootstrap-paradokset, baseret på en anden historie af Heinlein, der sammenlignede det med en person, der forsøger at trække sig selv op ved sine støvlestave (en sætning, der igen stammer fra den klassiske bog Baron Münchhausens overraskende eventyr). Ordet “paradoks” er her lidt misvisende, da der ikke er nogen modsigelse i loopet – det eksisterer i en række begivenheder og nærer sig selv. Den eneste modsigelse ligger i den rækkefølge af ting, som vi kender, hvor årsag fører til virkning og intet videre, og hvor der er mening med spørgsmålet “hvordan begyndte det hele?”

Terminator 2 (1991). Den formskiftende androide (Arnold Schwarzenegger) ødelægger sig selv for at bryde den tidsløjfe, hvor hans blotte tilstedeværelse i nutiden muliggjorde hans produktion i fremtiden

Tidsrejsende – hvor er de alle sammen blevet af?

I 1950 spurgte fysikeren Enrico Fermi under en frokost, som han var berømt for: “Hvis der findes intelligent udenjordisk liv i universet – hvor er de så?”, hvilket indikerer, at vi aldrig har mødt rumvæsener eller er stødt på beviser for deres eksistens, f.eks. radiosignaler, som ville være et bevis på et teknologisk samfund. Vi kunne stille det samme spørgsmål om tidsrejsende: “Hvis tidsrejser er mulige, hvor er så alle tidsrejsende?”

Spørgsmålet, der er kendt som Fermi-paradokset, er et vigtigt spørgsmål. Hvis det trods alt var muligt at rejse gennem tiden, ville vi så ikke være stødt på en masse observatører fra fremtiden på kritiske tidspunkter i historien? Det er usandsynligt at antage, at de alle formåede at forklæde sig perfekt uden at begå fejl i udformningen af det tøj, de bar, deres accent, deres ordforråd osv. En anden mulighed er, at tidsrejser er mulige, men at de anvendes med den største forsigtighed og stram kontrol på grund af alle de farer, som vi diskuterer her.

Men hvor er alle sammen? Et maleri af den italienske fysiker Enrico Fermi – Emilio Segrè Visual Archives SPL

Den 28. juni 2009 gennemførte fysikeren Stephen Hawking et videnskabeligt eksperiment, som skulle besvare dette spørgsmål én gang for alle. Han medbragte snacks, balloner og champagne og holdt en hemmelig fest kun for tidsrejsende – men sendte først invitationerne ud den følgende dag. Hvis ingen dukkede op, argumenterede han, ville det være et bevis på, at tidsrejser til fortiden ikke er mulige. De inviterede kom ikke. “Jeg sad og ventede i et stykke tid, men ingen kom,” berettede han på Seattle Science Festival i 2012.

Multiple tidsrejsende underminerer også muligheden for en fast og konsistent tidslinje, hvis man antager, at fortiden faktisk kan ændres. Forestil dig f.eks. et neglebidende derby mellem topklubberne Hapoel Jericho og Maccabi Jericho. Oprindeligt vandt Maccabi, så en Hapoel-fan rejste tilbage i tiden og formåede at føre til, at hans hold vandt. Maccabi-fans ville ikke give op og gjorde det samme. Snart er hele stadion fyldt med tidsrejsende og paradokser.

Enkeltrejse eller rundrejse?

Når man tænker på rejser, er de altid kontinuerlige – fra punkt A til punkt B, gennem alle punkterne derimellem. Tidsrejser skulle angiveligt være det samme: rejsende sætter sig ind i deres maskine, trykker på knappen og rejser fra tid A til tid B, gennem alle tidspunkterne i mellem. Men der er en hage ved det: Hvis vi kun rejser gennem tiden, så eksisterer tidsmaskinen for den tilfældige iagttager kontinuerligt i det samme rum mellem tidspunkterne i tiden. Resultatet er, at vores rejse er ensrettet, og de tidsrejsende vil blive hængende i fremtiden eller fortiden, fordi maskinen selv blokerer tidsvejen tilbage. Og det er før vi overhovedet begynder at spekulere på, hvordan vi overhovedet skal bygge denne tingest, hvis den allerede eksisterer på det sted, hvor vi ønsker at bygge den.

Hvis det er tilfældet, så er der intet andet valg end at antage, at der er en måde at springe fra tid til tid eller sted til sted på og materialisere sig på destinationen. Hvordan vil vores maskine “vide”, at den skal hoppe til et tomt område og undgå at materialisere sig mod en væg eller et levende væsen, der er uheldig nok til at opholde sig samme sted? Passagererne vil utvivlsomt have brug for et effektivt navigations- og observationsudstyr for at undgå uheldige ulykker på indgangsstedet.

Ved rejsen fra et punkt i tiden til et andet passerer passagererne gennem alle de øjeblikke, der ligger imellem? Godt spørgsmål! Foto:

Avancerede tidsrejser

Ud over de problemer, som tidsrejser giver anledning til for alle, der forsøger at holde orden i begrebet årsag og virkning, kan tidsrejsende også stå over for – eller har allerede stået over for – andre udfordringer fra fysikken, selv den klassiske fysik.

Et spørgsmål, man skal overveje under tidsrejser, og som science fiction-forfattere normalt foretrækker at ignorere for nemheds skyld, er spørgsmålet om ankomst til den angivne tidsdestination, og hvad der vil ske med os der.

Det antages normalt, uden nogen god grund, at hvis nogen rejser gennem tiden, vil han eller hun lande det samme sted, men på et andet tidspunkt – fortid eller fremtid. Men det er her, vi støder på en hage: Jorden roterer rundt om solen med en hastighed på 110.000 km/t, og selve solsystemet bevæger sig i sin bane rundt om galaksen med en hastighed på 750.000 km/t. Hvis vi tidsrejser i bare et par sekunder og forbliver i de samme koordinater i rummet, vil vi sandsynligvis finde os selv svævende i det ydre rum og måske endda nå at kaste et hurtigt blik rundt, inden vi dør. Vores tidsmaskine vil være nødt til at tage hensyn til denne bevægelse af himmellegemerne og placere os på det helt rigtige sted i rummet.

Dette alene kan løses, da tidsrejser under alle omstændigheder finder sted mellem to punkter i det firedimensionelle rum-tidskontinuum. Ifølge den generelle relativitetsteori, som er det teoretiske grundlag for tidsrejser, er rum og tid en enkelt fysisk enhed, kendt som rum-tid. Denne enhed kan bøjes og forvrides – faktisk er selve tyngdekraften en ydre manifestation af rum-tidsforvridning.

Tidsherren ,Doctor Who forklarer, hvad “tid” præcist er (Doctor Who, sæson 3, kapitel 10: Blink).

Tidsrejser ville være muligt, hvis vi kunne skabe en lukket rum-tidsløjfe, eller hvis vi kunne gå fra et punkt til et andet gennem en genvej kaldet et “ormehul”. Dette ville under alle omstændigheder ikke blot være at bevæge sig fra et punkt i tiden til et andet, men ville også omfatte at bevæge sig gennem rummet. Rejsen foregår således fra starten ikke kun i tiden, men omfatter nødvendigvis også et destinationspunkt i rummet, som vi naturligvis skal forprogrammere på vores maskine.

I praksis er situationen mere kompliceret – især hvis vi ønsker at rejse ind i en fjern fortid eller fjern fremtid. Himmellegemers hastighed, og selv Jordens form og strukturen af kontinenterne, havene og bjergene på Jordens overflade ændrer sig i løbet af årene. Og fordi selv en lillebitte afvigelse i vores viden om fortiden kan få os til at lande i Jordens kerne, i det ydre rum eller et andet sted, der straks reducerer den forventede levetid til nul – tidsrejser bliver en russisk roulette.

Hvordan rejser man i tiden og holder sig i live

Lad os antage, at vi klarede dette problem og formåede at komme til det præcise punkt i rumtiden, der kan opretholde livet. Pas på – vi er ikke nået dertil endnu; vi skal stadig håndtere momentum.

Momentum er en bevaret størrelse, som grundlæggende repræsenterer et legemes potentiale til at fortsætte med at bevæge sig med den hastighed og i den retning, som det allerede bevæger sig med. Hvis vi skulle springe ud af en bil i bevægelse (himlen forbyde det!), er det bevarelse af momentum, der ville få os til at rulle på jorden og sandsynligvis komme til skade (i bedste fald). Og hvis vi springer i tiden – lad os sige en måned tilbage – og lander på nøjagtig det samme sted på Jorden, vil vi til vores store forfærdelse opdage, at selv om vi startede ubevægeligt i forhold til jorden, bevæger jorden under os sig nu hurtigt i en eller anden vinkel mod os . Selv hvis vi var heldige nok til ikke at styrte ned med det samme ved nedslaget, vil vi sandsynligvis støde ind i en eller anden forhindring. Og hvis vi ved et eller andet mirakel skulle overleve, vil vi hurtigt finde os selv brændende i atmosfæren eller gispende efter luft i rummet – fordi vi har langt overskredet flugthastigheden fra Jorden.

Vi skal stadig forholde os til spørgsmålet om impuls i vores tidsrejser / Illustrativt billede,

En mulig løsning på dette problem er at planlægge vores landingssted i forvejen, så landingshastigheden vil være lige så stor og retningsbestemt som vores udgangshastighed, men det sætter mange begrænsninger på vores rejse. Vi kunne altid springe ud i rummet, hvor der næppe er nogen bevægelige objekter at støde ind i, og først derefter lande igen på vores bestemmelsessted på Jorden.

Når alt dette er sagt, opstår dette problem først og fremmest, når vi antager, at tidshopping er umiddelbart – at vi forsvinder fra et punkt i tiden og straks dukker op i et andet, uden at miste masse, energi eller momentum. Men da en “realistisk” rejse i tiden ikke er øjeblikkelig, men derimod indebærer en rejse langs rumtiden, er den ikke anderledes end andre typer rejser. Da dette er tilfældet, kan vi håbe, at vi kan justere vores hastighed til den ønskede værdi og retning inden landingen, ligesom et rumfartøj bremser op, inden det lander på en planet.

Vi bør også huske på, at vi heldigvis vil have adgang til en kraftfuld teknologi, som vil gøre os i stand til at klare sådanne problemer: Selve tidsrejse-teknologien. Vi kunne f.eks. beslutte at sende tusindvis af små sonder foran os, hver til et lidt forskelligt punkt i rumtiden. Nogle af dem, måske endda de fleste, vil blive ødelagt af en af de grunde, der allerede er nævnt. De andre vil vente tålmodigt indtil nutiden og derefter sende deres programmerede koordinater ind i tidsmaskinen. Det vil således pr. definition være sikkert for os at komme ind på det indtastede bestemmelsessted, bortset måske fra den irriterende sondebruser, der rammer de rejsende. For de rejsende selv vil hele processen være øjeblikkelig.

Tidsrejse-grammatik

Endeligt kommer vi til spørgsmålet: Hvordan taler man egentlig om tidsrejser? De tre tider – fortid, nutid og fremtid – er utilstrækkelige til at diskutere en fremtidig begivenhed, der er sket engang i fortiden, med en person, der befinder sig i nutiden, som er en andens fortid og endnu en andens fremtid. Og hvad er den korrekte grammatiske tid at bruge, når vi taler om en alternativ fremtid, der ville være opstået, efter at vi dræbte vores bedstefar? Eller hvordan udtrykker vi fremtid-fortid (eller fortid-futur eller fortid-futur-fortid?), når vi sidder fast i en tidsløjfe, hvor det, der vil ske, fører til det, der allerede har fundet sted, og så videre? Og selvfølgelig det største spørgsmål, som hebraiske redaktører og oversættere har stået over for i årevis – findes der virkelig noget som present continuous?

Det er kompliceret.

Argumenterer om tider og en tidsmaskine, The Big Bang Theory, sæson 8, afsnit 5, 2014

I sin bog, The Restaurant at the End of the Universe, foreslår science fiction-forfatteren Douglas Adams sine læsere at konsultere (af Dr. Dan Streetmentioner) Time Traveler’s Handbook of 1001 Tense Formations (af Dr. Dan Streetmentioner) for at finde svarene på disse spørgsmål. Det er fint nok, men Adams fortæller os, at “de fleste læsere når så langt som til Future Semi-Conditionally Modified Subinverted Plagal Past Subjunctive Intentional, før de giver op; og faktisk er alle sider efter dette punkt i senere udgaver af bogen blevet efterladt tomme for at spare på trykomkostningerne.”

Hvis du på trods af alt det ovenstående stadig har til hensigt at rejse tilbage til Sinaibjerget eller Apollo 11 månelandingen – så lad os da ønske dig god rejse, og hils Neil Armstrong fra os!