Poprawianie błędów z przeszłości jest jednym z powodów, dla których uważamy koncepcję podróży w czasie za tak ekscytującą. Jak to często jest przedstawiane w science fiction, z wehikułem czasu nic nie trwa wiecznie - zawsze możesz cofnąć się i wszystko zmienić. Ale czy podróże w czasie są naprawdę możliwe w naszym wszechświecie, czy to tylko science fiction?

Nasze współczesne rozumienie czasu i przyczynowości wywodzi się z ogólnej teorii względności. Teoria fizyka teoretycznego Alberta Einsteina łączy przestrzeń i czas w jedną całość – „czas przestrzenny” – i zapewnia zaskakująco złożone wyjaśnienie ich działania na poziomie, którego nie można porównać z żadną inną ustaloną teorią.

Teoria ta istnieje od ponad 100 lat i została przetestowana eksperymentalnie z niezwykle dużą dokładnością, więc fizycy są przekonani, że dostarcza ona dokładnego opisu przyczynowej struktury naszego Wszechświata. Przez dziesięciolecia fizycy próbowali wykorzystać ogólną teorię względności, aby dowiedzieć się, czy podróże w czasie są możliwe. Okazało się, że można pisać równania opisujące podróże w czasie, które są całkowicie zgodne z teorią względności. Ale fizyka to nie matematyka, a równania są bez znaczenia, jeśli nie odpowiadają czemuś w rzeczywistości.

Istnieją dwa główne pytania, które prowadzą nas do wniosku, że te równania mogą nie być prawdziwe. Pierwsze pytanie jest praktyczne - najwyraźniej do stworzenia wehikułu czasu potrzebna jest egzotyczna materia, to znaczy materia o ujemnej energii. Wszelka materia, którą widzimy na co dzień, ma pozytywną energię – materia z ujemną energią nie jest czymś, co można znaleźć tuż za rogiem. Z mechaniki kwantowej wiemy, że teoretycznie taka materia mogłaby powstać, ale w zbyt małych ilościach i przez zbyt krótki czas.

Nie ma jednak dowodów na to, że niemożliwe jest stworzenie egzotycznej materii w wystarczających ilościach. Co więcej, można odkryć inne równania, które umożliwiają podróżowanie w czasie bez użycia egzotycznej materii. Więc ten problem może być po prostu ograniczeniem naszej obecnej technologii lub zrozumienia mechaniki kwantowej.

Drugi główny problem jest mniej praktyczny, ale bardziej znaczący - ​​podróże w czasie wydają się przeczyć logice, w postaci paradoksów. Istnieje kilka rodzajów takich paradoksów, ale najbardziej problematyczne są paradoksy sekwencji. Popularna technika w science fiction, paradoks sekwencji, pojawia się zawsze, gdy zachodzi pewne wydarzenie, które powoduje zmianę przeszłości, ale sama zmiana zapobiega temu wydarzeniu.

Rozważmy na przykład scenariusz, w którym wchodzę do mojego wehikułu czasu, cofam się w czasie o pięć minut i niszczę go, gdy tylko wejdę w przeszłość. Teraz, kiedy zniszczyłem wehikuł czasu czy będę mógł go użyć pięć minut później? Ale jeśli nie mogę użyć wehikułu czasu, nie mogę cofnąć się w czasie i go zniszczyć. Dlatego nie jest zniszczony, więc mogę cofnąć się w czasie i go zniszczyć. Innymi słowy, wehikuł czasu zostanie zniszczony wtedy i tylko wtedy, gdy nie zostanie zniszczony. Ponieważ nie można go jednocześnie zniszczyć i nie zniszczyć, scenariusz ten jest niespójny i paradoksalny.

Powszechnym błędnym przekonaniem w science fiction jest to, że paradoksy można „tworzyć”. Podróżnicy w czasie są zwykle ostrzegani, aby nie wprowadzali znaczących zmian w przeszłości i unikali spotkań ze swoimi przeszłymi ja właśnie z tego powodu. Przykłady tego można znaleźć w wielu filmach o podróżach w czasie, takich jak trylogia Powrót do przyszłości. Ale w fizyce paradoks nie jest zdarzeniem, które może się faktycznie wydarzyć - jest to czysto teoretyczna koncepcja, która wskazuje na niekonsekwencję w samej teorii. Innymi słowy, paradoksy sekwencji nie tylko sugerują, że podróże w czasie są niebezpieczne, ale także, że są po prostu niemożliwe.

Był to jeden z powodów, które skłoniły fizyka teoretyka Stephena Hawkinga do sformułowania hipotezy obrony chronologii, która głosi, że podróże w czasie powinny być niemożliwe. Jednak ta hipoteza nadal pozostaje nieudowodniona. Co więcej, wszechświat byłby o wiele bardziej interesujący, gdybyśmy zamiast eliminować podróże w czasie spowodowane paradoksami, mogli po prostu wyeliminować same paradoksy.

Być może gdyby ktoś spróbował zniszczyć wehikuł czasu pięć minut w przeszłości, okazałoby się to niemożliwe. Prawa fizyki w jakiś sposób sprzysięgłyby się, aby zachować spójność.  Nawet jeśli nie można rozwiązać jednego paradoksu, podróż w czasie pozostaje logicznie niemożliwa. Czy to ostatni gwóźdź do trumny podróży w czasie? 

Możliwość wielu historii czyli równoległych linii czasu, może rozwiązać paradoksy. W rzeczywistości może rozwiązać każdy paradoks, który przedstawisz. Pomysł jest bardzo prosty. Kiedy wychodzę z wehikułu czasu, przechodzę do innej osi czasu. Na tej osi czasu mogę robić, co chcę, łącznie ze zniszczeniem wehikułu czasu, nie zmieniając niczego w pierwotnej linii czasu, z której pochodzę.

Ponieważ nie mogę zniszczyć wehikułu czasu w oryginalnej linii czasu, którego faktycznie użyłem do podróży w przeszłość, nie ma paradoksu. Mechanika kwantowa z pewnością wydaje się to sugerować, że jedna historia może „podzielić się” na wiele historii, po jednej dla każdego możliwego wyniku pomiaru – np. kot Schrödingera żyje lub nie żyje.

Fizycy obecnie pracują nad znalezieniem konkretnej teorii podróży w czasie, która byłaby w pełni zgodna z ogólną teorią względności. Oczywiście, nawet jeśli uda się znaleźć taką teorię, to nie wystarczy udowodnić, że podróże w czasie są możliwe, ale przynajmniej będzie to oznaczać, że podróże w czasie nie są wykluczone z powodu paradoksów sekwencji.