Jak je často zobrazováno ve vědeckofantastické literatuře, jakmile máte stroj času, pak už nic není trvalé - vždy se můžete vrátit a změnit to. Je však cestování časem v našem vesmíru skutečně možné, nebo je to jen sci-fi?
Naše moderní chápání času a kauzality vychází z obecné teorie relativity. Teorie fyzika Alberta Einsteina spojuje prostor a čas do jediného celku - "časoprostoru" - a poskytuje pozoruhodně složité vysvětlení fungování obou těchto útvarů, a to na úrovni, která nemá obdoby u žádné jiné zavedené teorie. Tato teorie existuje již více než 100 let a byla experimentálně ověřena s mimořádně vysokou přesností, takže fyzikové si jsou poměrně jisti, že poskytuje přesný popis kauzální struktury našeho vesmíru.
Fyzikové se již desítky let snaží pomocí obecné teorie relativity zjistit, zda je cestování v čase možné. Zatím se ukázalo, že lze zapsat rovnice, které popisují cestování v čase a jsou plně kompatibilní a konzistentní s relativitou. Fyzika však není matematika a rovnice nemají smysl, pokud neodpovídají ničemu v realitě.
Argumenty proti cestování v čase
Existují dva hlavní problémy, kvůli nimž je velmi těžké uvést tyto rovnice do praxe. První problém je praktický: zdá se, že sestrojení stroje času vyžaduje hmotu se zápornou energií. Jenže veškerá hmota, se kterou se setkáváme v každodenním životě, má energii kladnou - hmotu se zápornou energií jen tak někde nenajdete. Z kvantové mechaniky víme, že takovou hmotu lze teoreticky vytvořit, ale zatím jen v malém množství a na velmi krátkou dobu.
Zároveň zatím neexistuje žádný důkaz, že vytvořit tuto hmotu v dostatečném množství není možné. Navíc mohou být objeveny jiné rovnice, které umožní cestování časem, aniž by k tomu byla tato hmota zapotřebí. Proto může být tento problém pouze omezením naší současné technologie nebo chápání kvantové mechaniky.
Druhý hlavní problém je méně praktický, ale významnější: jde o zjištění, že cestování časem se zdá být v rozporu s logikou, a to v podobě paradoxů cestování časem. Existuje několik typů takových paradoxů, ale nejproblematičtější jsou paradoxy konzistence. K těm dochází vždy, když dojde k určité události, která vede ke změně minulosti, ale samotná změna minulosti brání tomu, aby k této události vůbec došlo.
Uvažujme například scénář, kdy vstoupím do svého stroje času, použiji ho k návratu v čase o pět minut zpět a jakmile se dostanu do minulosti, stroj zničím. Nyní, když jsem stroj času zničil, by bylo nemožné, abych ho o pět minut později použil. Pokud nemohu stroj času použít, pak se nemohu vrátit v čase a zničit ho. Není tedy zničen, takže se mohu vrátit v čase a zničit ho. Jinými slovy, stroj času je zničen tehdy a jen tehdy, když není zničen. Protože nemůže být současně zničen i nezničen, je tento scénář nekonzistentní a paradoxní.
Odstranění paradoxů
Ve vědecké fantastice je rozšířená mylná představa, že paradoxy lze "vytvořit". Cestovatelé časem jsou obvykle varováni, aby neprováděli významné změny v minulosti a vyhýbali se setkání se svým minulým já právě z tohoto důvodu. Příklady lze najít v mnoha filmech o cestování v čase, například v trilogii Návrat do budoucnosti.
Ve fyzice však paradox není událost, která se může skutečně stát - jedná se o čistě teoretický koncept, který poukazuje na nesrovnalost v samotné teorii. Jinými slovy, paradoxy konzistence neznamenají pouze to, že cestování v čase je nebezpečný počin, ale že prostě nemůže být možné.
To byla jedna z motivací teoretického fyzika Stephena Hawkinga k tomu, aby zformulovat svou hypotézu chronologické ochrany, podle níž by cestování v čase nemělo být možné. Tato hypotéza však zatím zůstává neprokázaná. Vesmír by navíc byl mnohem zajímavějším místem, kdybychom místo eliminace cestování časem kvůli paradoxům mohli eliminovat paradoxy samotné.
Jedním z pokusů o řešení paradoxů spojených s cestováním v čase je teorie fyzika Igora Dmitrijeviče Novikova o autokonzistenci, která v podstatě říká, že do minulosti cestovat lze, ale nelze ji změnit. Kdybychom se podle Novikova pokusili zničit svůj stroj času o pět minut v minulosti, zjistil bych, že to není možné. Fyzikální zákony by se nějak spikly, aby zachovaly konzistenci.
Zavedení vícenásobných historií
K čemu je ale vracení se v čase, když nemůžete změnit minulost? Americká studie z roku 2019 ukazuje, že existují paradoxy cestování v čase, které Novikovova domněnka nedokáže vyřešit. Tím se dostáváme zpět na začátek, protože pokud nelze odstranit byť jen jeden paradox, cestování v čase zůstává logicky nemožné.
Je to tedy poslední hřebíček do rakve cestování v čase? Ne tak docela. Američtí vědci prokázali, že připuštění existence více historií (nebo známějšími slovy paralelních časových linií) může vyřešit paradoxy, které Novikovova domněnka vyřešit nemůže. Myšlenka je velmi jednoduchá. Když vystoupím ze stroje času, vystoupím do jiné časové linie. V této časové linii si mohu dělat, co chci, včetně zničení stroje času, aniž bych cokoli změnil v původní časové linii, ze které jsem vyšel. Protože v původní časové linii, kterou jsem skutečně použil k cestování v čase, nemohu stroj času zničit, nedochází k žádnému paradoxu.
Může ale opravdu náš vesmír umožnit koexistenci více historií? Zdá se, že kvantová mechanika to rozhodně naznačuje, alespoň pokud se hlásíte k Everettově mnohasvětové interpretaci, kde se jedna historie může "rozdělit" na více historií. Přestože tedy paralelní časové linie jdou téměř vždy ruku v ruce se sci-fi, nyní máme důkaz, že mohou jít ruku v ruce i se skutečnou vědou. Obecná teorie relativity a kvantová mechanika nám říkají, že cestování časem může být možné, ale pokud ano, pak musí být možné i cestování více historiemi.
