А где все туристы из будущего? Как математическая модель доказала, что путешествия во времени обречены

28 июня 2009 года Стивен Хокинг устроил вечеринку. Шампанское, закуски, воздушные шары — всё было готово. Но был один нюанс: на эту вечеринку никого не пригласили. Приглашения были отправлены только на следующий день, после того как событие уже состоялось. Расчет был прост и гениален: если путешествия во времени когда-нибудь изобретут, гости из будущего увидят это приглашение, узнают точное время и место и обязательно заглянут на огонёк.

Никто не пришел.

Этот простой эксперимент ярко иллюстрирует один из самых известных парадоксов: если путешествия в прошлое возможны, почему мы не видим толп туристов из будущего, фотографирующих динозавров или делающих ставки на спортивные матчи?

Обычно на этот вопрос отвечают двумя способами. Либо это технически невозможно. Либо это запрещено законами физики из-за логических парадоксов, вроде знаменитого «парадокса дедушки». Но недавнее исследование предлагает третий, куда более изящный ответ. Что, если путешествия во времени возможны, но по своей природе они — крайне нестабильный процесс, который сам себя отменяет?

Миры, где есть машины времени. И миры, где их нет

Чтобы понять эту идею, давай на время забудем о физике и парадоксах. Вместо этого представим все возможные версии нашей Вселенной — все мыслимые варианты истории. Их бесконечное множество. В одной из них ты сейчас читаешь эту статью. В другой — динозавры так и не вымерли.

Автор исследования предлагает сгруппировать все эти миры по одному простому параметру: количеству когда-либо созданных в них машин времени.

• Есть группа миров, где не было создано ни одной машины времени. Назовем это состояние «Вселенная-0».
• Есть группа миров, где в итоге построили одну машину времени. Это «Вселенная-1».
• Есть миры, где их две, три, сто. Это «Вселенная-2», «Вселенная-3» и «Вселенная-100».

Каждый такой набор миров — это «макросостояние» реальности. А теперь главный вопрос: если путешествия во времени существуют, может ли Вселенная переходить из одного такого состояния в другое? Конечно. Ведь каждое путешествие в прошлое несет в себе потенциал для изменений.

Двигатель перемен

Логика модели предельно проста и строится на двух ключевых предположениях.

Первое: чем больше в мире машин времени, тем больше совершается путешествий. А чем больше путешествий, тем выше вероятность, что кто-то — случайно или намеренно — изменит прошлое. Эти изменения могут привести к тому, что в новой версии истории будет построено больше или меньше машин времени. Таким образом, Вселенная «перепрыгивает» из одного макросостояния в другое. Например, из «Вселенной-10» в «Вселенную-9» или «Вселенную-11».

Больше машин — выше активность. Выше активность — выше нестабильность.

Второе: состояние «Вселенная-0» — особенное. Это ловушка. Если в мире никогда не было создано ни одной машины времени, то путешествий в прошлое просто не существует. А раз нет путешествий, то некому вносить изменения в историю. Линия времени становится абсолютно стабильной. Она застывает. Из состояния «Вселенная-0» невозможно перейти в какое-либо другое.

Это конечная остановка.

Неизбежный финал: математика против путешественников

Эта система — где есть состояния и вероятности перехода между ними — идеально описывается математическим аппаратом, известным как марковская цепь. Это модель, которая предсказывает, как система будет вести себя с течением времени. И когда автор исследования применил этот инструмент к своей идее, результат оказался однозначным.

Представь, что наша реальность началась в состоянии «Вселенная-500» — мир, где процветает туризм в прошлое. Из-за огромного количества путешественников история постоянно меняется, «мерцает». Вселенная хаотично прыгает между состояниями: «Вселенная-499», «Вселенная-501», «Вселенная-450»…

Но в этой хаотичной динамике есть скрытое направление. Каждый раз, когда система случайно попадает в состояние с меньшим числом машин времени, вероятность дальнейших изменений падает. Стабильность растет. А поскольку состояние «Вселенная-0» — это точка невозврата, система рано или поздно в него проваливается.

Математический анализ показывает: с течением времени вероятность нахождения в любом состоянии, кроме «Вселенной-0», стремится к нулю. А вероятность оказаться в мире без единой машины времени стремится к 100%.

И что самое интересное, для нас, как для наблюдателей внутри этой системы, все эти бесконечные правки и перезагрузки истории происходят мгновенно. Мы не видим черновиков. Мы сразу оказываемся в финальной, наиболее стабильной версии реальности.

Феномен, который сам себя стирает

Эта теория дает удивительно элегантный ответ на вопрос, с которого мы начали.

Мы не видим туристов из будущего не потому, что путешествия во времени невозможны. А потому, что любая версия реальности, в которой они существуют, по определению нестабильна. Само существование путешественников во времени запускает цепную реакцию, которая в конечном счете приводит к миру, где машины времени так и не были изобретены.

Путешествия во времени — это самоподавляющийся феномен.

Так что, возможно, на вечеринку Стивена Хокинга никто не пришел не потому, что не могли, а потому, что мы живем в той единственной стабильной версии истории, где их приглашение так и осталось неотвеченным. Любая другая версия просто не смогла просуществовать достаточно долго. Она стерла сама себя.