Perjalanan waktu adalah salah satu konsep fiksi ilmiah yang paling menarik. Namun hal itu menimbulkan banyak pertanyaan – baik bagi fisikawan maupun filosof – dan juga dapat menimbulkan berbagai paradoks. “Paradoks kakek yang terbunuh” adalah salah satunya.
Konsep perjalanan waktu banyak digunakan dalam sastra dan sinema, apa pun genrenya. Seringkali di tengah-tengah semua cerita seperti itu adalah perubahan yang dilakukan oleh pelancong ke peristiwa masa lalu, yang mengarah pada bencana nyata di masa depan. Patut diingat setidaknya kisah Ray Bradbury "And Thunder Rocked."
Dilema ini, juga dikenal sebagai paradoks kakek yang terbunuh, mewakili keberatan utama fisikawan dan filsuf terhadap perjalanan waktu: kemungkinan pelanggaran kausalitas. Dan sementara perjalanan waktu masih menjadi spekulasi, kemungkinan hasil dari pelanggaran kausalitas dan bagaimana alam dapat mencegahnya diperdebatkan dengan hangat di antara para ilmuwan seperti Stephen Hawking dan Kip Thorne.
Apa itu "paradoks kakek yang terbunuh"
Paradoks Kakek yang Dibunuh mewakili situasi hipotetis di mana seorang penjelajah waktu melakukan perjalanan kembali ke masa lalu dan melakukan sesuatu yang menyebabkan dia tidak pernah ada (biasanya kematian kakek pengelana yang tidak disengaja dianggap) atau peristiwa yang membuat perjalanannya tidak mungkin … Paradoksnya adalah karena fakta bahwa orang ini tidak pernah dilahirkan. Dan karena dia tidak pernah ada, bagaimana dia bisa kembali ke masa lalu dan membunuh kakek? Dengan demikian, gagasan perjalanan waktu mengarah pada kemungkinan pelanggaran kausalitas - aturan bahwa penyebab selalu mendahului akibat.
Mari kita bayangkan sebuah skenario di mana seorang penemu muda berbakat - sebut saja dia Eugene - menciptakan mesin waktu di tahun 2018. Karena Eugene tidak pernah mengenal kakeknya, dia memutuskan untuk melakukan perjalanan kembali ke masa lalu untuk bertemu dengannya. Setelah penelitian yang cermat, ia menemukan persis di mana kakeknya - masih muda dan lajang - pada 15:43 pada 22 November 1960. Dia masuk ke mesin waktu dan memulai perjalanannya.
Sayangnya, Zhenya mengambil semuanya secara harfiah, dan ketika dia mengetahui di mana kakeknya berada, dia pergi ke tempat itu. Dia "mendarat" tepat di tempat kakeknya seharusnya berada saat ini … dengan hasil yang sangat dapat diprediksi. Setelah melakukan tes DNA cepat, ia menyadari bahwa itu benar-benar ayah ayahnya, kembali ke mobil dan menunggu kepergiannya.
Apa yang harus dilakukan selanjutnya?
Fisikawan dan filsuf telah mengusulkan beberapa solusi untuk paradoks. Prinsip konsistensi diri Novikov, yang dikembangkan pada 1970-an oleh fisikawan Rusia Igor Dmitrievich Novikov (Evolusi Alam Semesta, 1979), menyarankan penggunaan garis geodesik untuk menggambarkan kelengkungan waktu (kira-kira bagaimana kelengkungan ruang dijelaskan dalam Teori Umum Einstein). dari Relativitas). Kurva tertutup seperti waktu ini tidak akan memutuskan hubungan sebab akibat yang berada pada kurva yang sama. Prinsip ini juga mengasumsikan bahwa perjalanan waktu hanya akan mungkin terjadi di area di mana kurva tertutup ini ada - misalnya, di hadapan lubang cacing, seperti yang dijelaskan oleh Kip Thorne dan rekan-rekannya dalam makalah mereka tahun 1988, Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition. (Lubang Cacing, Mesin Waktu, dan Kondisi Energi Lemah). Dalam hal ini, peristiwa akan menjadi siklus dan konsisten. Ini, pada gilirannya, menyiratkan bahwa penjelajah waktu tidak akan dapat mengubah masa lalu - apakah melalui semacam hambatan fisik atau kurangnya kemampuan untuk membuat pilihan seperti itu. Jadi, tidak peduli seberapa keras Yevgeny mencoba, dia tidak akan bisa mendaratkan mobilnya pada saat itu, bahkan jika dia tiba-tiba bertekad untuk membunuh kakeknya.
Ide ini kemudian diperluas oleh siswa Caltech Fernando Esheverria dan Gunnar Klinghammer bekerja sama dengan Kip Thorn. Dalam artikel mereka, mereka menyajikan bola biliar yang dilemparkan ke masa lalu melalui lubang cacing di sepanjang lintasan yang pada akhirnya akan mencegahnya masuk ke dalamnya. Mereka berpendapat bahwa sifat fisik lubang cacing akan mengubah lintasan bola sedemikian rupa sehingga tidak dapat mengganggu dirinya sendiri, atau bahwa bola tidak dapat memasuki lubang cacing karena gangguan yang sebenarnya dari luar.
Jadi, jika Anda mengikuti teori Novikov, tindakan apa pun yang dilakukan oleh penjelajah waktu menjadi fait accompli, dan pengamat peristiwa ini dicegah untuk melihat cakrawala Cauchy.
Setelah kembali ke 2018, Evgeny kami menemukan bahwa rumah keluarganya telah menghilang, serta jejak keberadaannya yang lain. Setelah membaca tentang teori Novikov dan bola bilyar dari para ilmuwan Caltech, dia mengutuk alam semesta karena tidak bertindak. Dan pada saat ini dia menyadari bahwa mungkin Semesta tidak campur tangan, karena ini memerlukan beberapa tindakan korektif. Dia berlari kembali ke mesin waktu untuk mengubah tindakannya sendiri dan menyelamatkan masa depannya.
Solusi Novikov mungkin terlihat agak mengada-ada, karena pasti membutuhkan banyak mekanisme yang masih belum diketahui oleh fisika. Karena alasan inilah komunitas ilmiah menolak solusi untuk "paradoks kakek yang terbunuh".
Mungkinkah ada solusi yang lebih ekonomis untuk paradoks, yang dibangun di atas aspek fisika yang sudah ada yang diperkenalkan oleh teori lain? Ternyata hipotesis seperti interpretasi banyak dunia tentang mekanika kuantum dapat memberikannya. Interpretasi banyak dunia dari mekanika kuantum sedang terburu-buru untuk membantu!
Interpretasi banyak dunia dari mekanika kuantum diusulkan oleh Hugh Everett III pada 1950-an sebagai solusi untuk masalah keruntuhan fungsi gelombang yang diamati dalam eksperimen celah ganda Young yang terkenal.
Saat melewati celah, elektron dapat digambarkan dengan fungsi gelombang dengan probabilitas terbatas melewati celah 1 atau celah 2. Ketika sebuah elektron muncul di layar, tampak seperti gelombang buram. Dan dalam kasus lain, ia memanifestasikan dirinya sebagai partikel. Ini disebut keruntuhan fungsi gelombang. Dengan kata lain, gelombang tampaknya menghilang, dan sebuah partikel tetap berada di tempatnya. Ini, pada gilirannya, merupakan faktor kunci dalam interpretasi Kopenhagen tentang mekanika kuantum. Tetapi para ilmuwan tidak mengerti mengapa fungsi gelombang runtuh.
Everett mengajukan pertanyaan lain: apakah fungsi gelombang runtuh sama sekali?
Dia mempresentasikan situasi di mana fungsi gelombang terus tumbuh secara eksponensial tanpa runtuh. Akibatnya, seluruh Semesta memperoleh salah satu dari dua kemungkinan keadaan: "dunia" di mana partikel melewati celah No. 1, dan "dunia" di mana partikel melewati celah No. 2. Everett berpendapat bahwa hal yang sama "pembagian" keadaan terjadi di semua peristiwa kuantum, beberapa hasil yang ada di dunia yang berbeda dalam keadaan superposisi. Fungsi gelombang tampak bagi kita seolah-olah runtuh, karena kita hidup di salah satu dunia yang tidak dapat berinteraksi satu sama lain.
Oleh karena itu, ketika Eugene tiba pada tahun 1960, alam semesta terbagi. Dia tidak lagi berada di dunia dari mana dia berasal (biarlah menjadi No. 1) Dunia. Sebaliknya, ia menciptakan dan menduduki dunia baru. Ketika dia melakukan perjalanan ke masa depan, dia bergerak bersama dengan kronologi dunia ini. Dia tidak pernah ada di dalamnya dan, pada kenyataannya, tidak pernah membunuh kakeknya. Kakeknya terus eksis dalam kesehatan yang baik di No. 1 Dunia.
Meringkaskan
Tentu saja, tidak ada solusi dan hipotesis yang diajukan yang membuat perjalanan waktu menjadi kenyataan. Teori relativitas khusus Einstein dan batasan kecepatan suatu benda bermassa menimbulkan hambatan serius untuk ini. Namun, mereka memberikan solusi menarik untuk teka-teki tersebut. Ironisnya, solusi yang paling masuk akal untuk "paradoks kakek yang terbunuh" berasal dari satu hipotesis fisik, yang telah memunculkan cerita yang bahkan lebih fantastis daripada banyak ide dan hipotesis lain yang diungkapkan oleh para ilmuwan selama abad yang lalu.
Anehnya, interpretasi banyak dunia juga dapat menjawab teka-teki lain yang terkait dengan perjalanan waktu. Jika teknologi seperti itu akan menjadi sesuatu yang lebih dari fiksi, di mana semua penjelajah waktu? Mengapa mereka masih belum datang kepada kami untuk memberi tahu kami tentang penemuan mereka?
Jawaban yang mungkin adalah bahwa kita hidup di dunia purba di mana mesin waktu ditakdirkan untuk diciptakan. Dan para penemu dan sesama pelancong berakhir di dunia lain, yang mereka hasilkan sendiri. Jika ini benar, maka penemuan mesin waktu akan membawa dunia kita pada kenyataan bahwa banyak fisikawan dan penemu akan menghilang darinya.