‘Tijdreizen zonder grootvaderparadox is mogelijk’

Eén van vele intrigerende concepten in de relativiteitstheorie van Einstein is het idee van gesloten tijd-achtige krommen, banen in de ruimtetijd die na een bepaalde tijd terugkeren op hetzelfde punt en dus gesloten zijn, maar wel tijd-achtig zijn en dus door massieve deeltjes gevolgd kunnen worden. Als zodanig zouden dergelijke krommen, ook wel CTC’s genoemd, de mogelijkheid bieden om terug in de tijd te reizen.

Maar, zoals in een groot aantal science fiction-films al aan bod is gekomen, bevat brengt tijdreizen veel mogelijke paradoxen met zich mee. Misschien wel de bekendste paradox is de grootvaderparadox, waarbij een iemand terug in de tijd gaat en zijn of haar grootvader vermoordt en zodoende zijn of haar eigen geboorte voorkomt. Een team van onderzoekers, onder leiding van Seth Lloyd van het Massachusetts Institute of Technology, heeft nu een nieuwe theorie voorgesteld waarmee deze paradox vermeden kan worden.

Volgens de nieuwe theorie moeten CTC’s dienen als het ‘kwantumkanaal’ van degene die betrokken wordt bij de teleportatie. Hierbij wordt een onderscheid gemaakt tussen ‘normale’ CTC’s en krommen in de ruimtetijd die niet resulteren in een paradox, genaamd P-CTC’s. In dat opzicht verschilt de theorie van de algemeen aangenomen theorie over CTC’s van fysicus David Deutsch, waarin een tijdreiziger zijn of haar zelfconsistentie behoudt door terug te reizen naar een ander verleden dan het verleden dat hij of zij zich herinnert. Uitgaande van de nieuwe theorie dienen tijdreizigers terug naar het verleden te reizen dat zij zich herinneren.

Hoewel het idee van P-CTC’s zeer ingewikkeld lijkt, kan er in het laboratorium experimenteel onderzoek verricht naar worden door simulaties te creëren. Door een ‘levende’ kwantumbit – een eenheid van kwantuminformatie in staat 1 – enkele miljarden van een seconde terug in de tijd te sturen om te proberen zijn vroegere zelf te ‘vermoorden’ – een kwantumbit in staat 0 – kan men laten zien dat alleen fotonen die zichzelf niet vermoorden de reis kunnen maken.

Volgens de onderzoekers kan hun experiment echter geen antwoord geven op de vraag of een gesloten tijd-achtige kromme aan hun theorie gehoorzaamt, aangezien het vooralsnog onbekend is of CTC’s daadwerkelijk bestaan. In de toekomst hopen ze meer experimenten uit te kunnen voeren om de verschillende paradoxen die tijdreizen met zich mee kan brengen beter te kunnen begrijpen. Eén van die experimenten heeft te maken met een tijdreiziger die het bewijs van een wiskundige stelling aan een wiskundige in het verleden laat zien en de gevolgen hiervan.

Afbeelding: SXC Images (Nightlord)