Definicja zamkniętej krzywej czasowej

Zamknięta krzywa czasowa (czasem skrócona CTC) jest teoretycznym rozwiązaniem ogólnych równań pola teoria ogólnej teorii względności. Na zamkniętej krzywej czasowej linia świata obiektu w czasoprzestrzeni podąża dziwną ścieżką, w której ostatecznie wraca do dokładnie tych samych współrzędnych w przestrzeni i czasie, w których znajdowała się poprzednio. Innymi słowy, zamknięta krzywa czasowa jest matematycznym wynikiem równań fizyki, który pozwala na podróż w czasie.

Zwykle zamknięta krzywa podobna do czasu wychodzi z równań poprzez coś, co nazywa się przeciąganiem ramek, gdzie porusza się masywny obiekt lub intensywne pole grawitacyjne i dosłownie „przeciąga” czasoprzestrzeń wraz z to. Wiele wyników, które pozwalają na zamknięcie krzywej czasowej, obejmuje czarna dziura, co pozwala na uzyskanie osobliwości w zwykle gładkiej tkaninie czasoprzestrzeni i często skutkuje tunel czasoprzestrzenny.

Jedną kluczową rzeczą w zamkniętej krzywej czasowej jest to, że ogólnie uważa się, że linia świata obiektu podążającego za tą krzywą nie zmienia się w wyniku podążania za krzywą. To znaczy, że linia świata jest zamknięta (zapętla się z powrotem i staje się pierwotną osią czasu), ale tak było zawsze.

W przypadku użycia zamkniętej krzywej czasowej, aby podróżnik w czasie podróżował w przeszłość, najczęstszą interpretacją sytuacji jest to, że podróżnik w czasie zawsze był częścią przeszłości i dlatego nie byłoby żadnych zmian w przeszłości, ponieważ podróżnik w czasie nagle pokazywał w górę.

Pierwszą zamkniętą krzywą czasową przewidział Willem Jacob van Stockum w 1937 r., A matematyk Kurt Godel opracował ją w 1949 r.

Chociaż wynik jest technicznie dopuszczalny w niektórych wysoce wyspecjalizowanych sytuacjach, wielu fizyków uważa, że ​​podróże w czasie nie są możliwe w praktyce. Jedną osobą, która poparła ten punkt widzenia, był Stephen Hawking, który zaproponował chronologiczną ochronę przypuszczenie, że prawa wszechświata byłyby ostatecznie takie, że uniemożliwią jakąkolwiek możliwość czasu podróżować.

Ponieważ jednak zamknięta krzywa czasowa nie powoduje zmian w przebiegu przeszłości, różne paradoksy, które normalnie chcielibyśmy powiedzieć, że są niemożliwe, nie mają zastosowania w tej sytuacji. Najbardziej formalna reprezentacja tego pojęcia jest znana jako zasada samozachowawczości Novikova, pomysł przedstawiony przez Igora Dmitrijewicz Nowikow w latach 80. XX wieku, który sugerował, że jeśli CTC są możliwe, to tylko samowystarczalne podróże w czasie byłyby dozwolony.

Ponieważ zamknięte krzywe czasowe stanowią jedyną formę cofania się w czasie, która jest dozwolona na podstawie przepisów ogólnej teorii względności, próby bycia naukowo dokładnymi w czasie podróży zazwyczaj próbują zastosować to podejście. Jednak dramatyczne napięcie związane z historiami naukowymi często wymaga jakiejś możliwości, przynajmniej historia mogłaby zostać zmieniona. Liczba historii podróży w czasie, które naprawdę trzymają się idei zamkniętych krzywych czasowych, jest dość ograniczona.

Klasyczny przykład pochodzi z opowiadania science fiction „All You Zombies” Roberta A. Heinlein. Ta historia, która była podstawą filmu z 2014 roku Predestynacja, dotyczy podróżnika w czasie, który wielokrotnie cofa się w czasie i wchodzi w interakcje z różnymi poprzednimi wcieleniami, ale za każdym razem podróżnikiem który pochodzi z „później” na osi czasu, ten, który „zapętlił” wstecz, już doświadczył tego spotkania (choć tylko dla pierwszego czas).

Innym dobrym przykładem zamkniętych krzywych czasowych jest fabuła podróży w czasie, która przebiegała przez ostatnie sezony serialu telewizyjnego Stracony. Grupa postaci podróżowała w czasie w nadziei na zmianę wydarzeń, ale okazało się, że ich działania w przeszłości nie zmieniają sposobu, w jaki wydarzenia się rozwijały, ale okazuje się, że zawsze były one częścią tego, jak te wydarzenia się rozwijały w pierwszym miejsce.

Znany również jako: CTC