Принцип самосогласованности Новикова

При́нцип самосогласо́ванности Но́викова — принцип, призванный разрешить парадоксы, связанные с путешествиями во времени, теоретически допускаемыми некоторыми решениями уравнений Эйнштейна, разрешающими существование замкнутых временеподобных линий. В упрощённой формулировке принцип самосогласованности постулирует, что при перемещении в прошлое вероятность действия, изменяющего уже случившиеся с путешественником событие, стремится к нулю.

Впервые об этой идее упоминают Я. Б. Зельдович и И. Д. Новиков в 1975 году[1], высказывая мнение о том, что существование замкнутых временеподобных линий не обязательно приводит к нарушению принципа причинности. События на такой линии могут влиять друг на друга по замкнутому циклу, то есть быть «самосогласованными». Аналогичное соображение встречается и в более поздней книге Новикова[2], однако строгую формулировку принцип получил лишь в 1990 году:

Мы формулируем эту точку зрения в виде принципа самосогласованности, который постулирует, что из всех возможных моделей, допускаемых известными законами физике, в нашей Вселенной локально могут существовать только те, которые глобально самосогласованы. Этот принцип позволяет исследователям строить решения физических уравнений только при условии что локальное решение может быть расширено до части (не обязательно уникальной) глобального решения, которое определено для всех частей пространства-времени за исключением сингулярностей.[3]

Содержание

Упоминания до работ Новикова

Утверждения, аргументы и философские принципы, логически эквивалентные принципу самосогласования были опубликованы и до работ Игоря Новикова:

  • Самые ранние примеры можно найти в греческой мифологии о Кассандре. Она получила от Аполлона дар предвидения, однако при этом никто не верил её словам. В результате она не смогла воспрепятствовать развитию будущих событий, приведших к гибели брата, падению Трои и собственной смерти.
  • В рассказе «По пятам» (англ. By His Bootstraps) Роберта Хайнлайна, написанном в 1941 году, сюжетная линия описывает человека, встречающего более старые версии себя самого, путешествующего во времени. По мере старения и участия в этих же событиях «с другой стороны», все они складываются в соверешенно самосогласованную цепочку. В 1958 году он вернулся к этой же теме в рассказе «Все вы зомби» (англ. All you are Zombies), в котором встречи персонажа со своими, более поздними версиями, поменявшими пол, иллюстрируют экстремальный случай парадокса происхождения, при котором он/она являются как своей матерью, так и отцом.
  • В романе Гарри Гаррисона «Фантастическая сага»[4] (1967 год) главный герой отправляется в прошлое для съемок фильма об основании колонии викингов в Северной Америке. Однако потом выясняется что именно их «съемочная» колония и была отражена в истории как «настоящая», и некоторые члены съемочной группы увековечены в скандинавских сагах.
  • В повести Майкла Муркока «Се человек» (англ. Behold the Man) путешественник во времени перемещается в 28 год н. э. чтобы встретить Иисуса, в конце концов сам играет его роль, в точности, как это описано в Библии.
  • Ларри Нивен в эссе «Теория и практика путешествий во времени» (англ. The Theory and Practice of Time Travel), опубликованном в 1971 году, предложил аналогичную идею под названием «Закон сохранения событий».
  • В рассказе Сергея Ярославцева «Подробности жизни Никиты Воронцова» (1984) описана история человека, который в момент своей смерти в 1977 году перемещается назад во времени на сорок с лишним лет и попадает в свое собственное тело в пятнадцатилетнем возрасте, сохраняя при этом память об уже прожитой жизни. Затем цикл повторяется бесконечно. Несмотря на все попытки изменить последовательность событий, Воронцову удается внести в них лишь минимальные коррективы.
  • В рассказе Станислава Лема «Звёздные дневники Ийона Тихого. Путешествие двадцатое» (Stanislaw Lem. Dzienniki gwiazdowe. Podroz dwudziesta (1971)) к космическому путешественнику вторгается в кабинет некто, разбрасывая его книги. Путешественник обнаруживает в кабинете самого себя. Гость говорит ему: «Я позднее тебя, а поэтому должен помнить всё, что я — то есть ты — думал». Хозяин получает приглашение от Института Времени отправиться в XXVII век и возглавить программу регулирования истории человечества: «Всеобщая история будет отрегулирована, очищена, подправлена, спрямлена и улучшена в соответствии с принципами гуманизма, рационализма и привлекательного дизайна. Неужели не ясно, что, имея в родословной такую бойню и мясорубку, стыдно соваться в общество высокоразвитых космических цивилизаций!» Первоначально хозяин отказывается, гость улетает на хроноцикле, но затем возвращается снова, объяснив, что они оказались в замкнутом временном кольце и останутся в нём, пока хозяин («более ранняя» версия Ийона Тихого) не согласится на миссию в XXVII веке. Хозяин соглашается, перелетает на хроноцикле в XXVII век и возглавляет программу совершенствования истории человечества, начиная с предшествовавшей ей истории Солнечной системы. Однако в результате вылазок участников проекта в различные доисторические и исторические эпохи получается именно та история развития Солнечной системы, жизни на Земле и человеческой цивилизации, которая нам известна. Участники проекта, сосланные за неудачи в различные исторические эпохи или переселившиеся туда для удовлетворения своих амбиций, становятся великими людьми этих эпох. Работу руководителя проекта признают неудачной, и директор Института Времени отправляет Ийона Тихого назад в его эпоху при условии, что он уговорит Ийона Тихого возглавить программу исправления истории (ведь остаётся в силе прогноз Гиперпьютера, что именно Ийон Тихий лучше всего подходит для осуществления этой программы!). Более поздний Ийон Тихий, в которого к концу истории превратился рассказчик, возвращается в свой век на разболтанном хроноцикле и обрушивает книги в кабинете более раннего Ийона Тихого, которого он должен сагитировать на роль руководителя проекта. Большое временное кольцо (внутри которого успело поместиться малое временное кольцо) замыкается.

Использование в культуре

  • Сюжет фильма 12 обезьян следует принципу Новикова. Любые попытки главного героя Джеймса Коула (сыгранного Брюсом Уиллисом) изменить прошлое неизменно проваливаются. В конце концов его смерть на глазах его самого в детском возрасте происходит именно так, как он её запомнил.[5]
  • Похожий принцип используется в 5 сезоне сериала Остаться в живых. В сериале он именуется англ. Whatever Happened, Happened (в русском переводе соответствующий эпизод называется «Обратной дороги нет»). Он иллюстрируется несколькими сюжетными линиями, наиболее показательна из них та, в которой герои путешествуют в прошлое и, пытаясь предотвратить авиакатастрофу их самолета, фактически запускают цепочку событий к ней приведшую.[6]
  • Принцип самосогласованности Новикова также продемонстрирован в фантастическом фильме Терминатор.[7]. В частности, Джон Коннор смог появится на свет, только отправив в прошлое своего отца Кайла Риза, а Скайнет разработали благодаря нейро-процессору, вытащенному из Терминатора, отправленного ей самой в прошлое. Таким образом, вмешательством в пространственно-временной континуум Джон Коннор и Скайнет гарантировали своё существование.

Примечания

  1. Зельдович, Новиков, 1975, с. 679
  2. Новиков, 1983, с. 176
  3. Friedman et al, 1990, с. 1916-1917
  4. 10.1103/PhysRevD.65.064013 — gr-qc/0109029v2
  5. You, Grandpa, and Time Travel Paradoxes  (англ.). Архивировано из первоисточника 23 июля 2012. Проверено 10 мая 2012.
  6. Lost's Take on Free Will Makes Sense to Physicists  (англ.). Архивировано из первоисточника 23 июля 2012. Проверено 11 мая 2012.
  7. Time machines // Cosmic Catastrophes: Exploding Stars, Black Holes, And Mapping The Universe. — 2nd, illustrated, revised. — Cambridge University Press, 2007. — С. 295. — 339 с. — ISBN 978-0-52-185714-7

Литература

  1. Зельдович Я. Б., Новиков И. Д. Строение и эволюция Вселенной. — М.: Наука, 1975. — 736 с.
  2. Новиков И. Д. Эволюция вселенной. — 2-е изд., переработанное. — М.: Наука, 1983. — 192 с.
  3. John Friedman, Michael Morris, Igor Novikov, Fernando Echeverria, Gunnar Klinkhammer, Kip Thorne, Ulvi Yurtsever Cauchy problem in spacetimes with closed timelike curves (англ.) // Physical Review D. — 1990. — Vol. 42. — № 6. — С. 1915-1930. — 10.1103/PhysRevD.42.1915

Принцип самосогласованности Новикова.

© 2016–2023 mk-hram.ru, Россия, Барнаул, ул. Школьная 34, +7 (3852) 17-07-29