Ученые развенчали миф об «эффекте бабочки». Вернуться в прошлое и убить Гитлера — вполне реально
Научпоп16 августа 2020, 10:00
Ученые выяснили, что пресловутый «эффект бабочки», которым принято описывать цепь косвенных последствий вмешательства в течение времени, на самом деле не существует.
Во всяком случае в квантовом мире.
Этот эффект неоднократно обыгрывался в произведениях фантастов всех мастей. Его впервые описал великий Рэй Бредбери в своем рассказе Звуки грома (1952), в котором гибель бабочки в далеком прошлом радикально влияла на мир далекого будущего.
Позже многочисленные авторы не раз использовали «эффект бабочки», описывая путешествия в прошлое, в ходе которых даже незначительные перемены полностью меняли будущее. То самое, из которого прибывали сами путешественники.
Типичным примером является вторая часть знаменитой трилогии Назад в будущее, в которой главные герои возвращаются в свое настоящее и видят, что там все изменилось потому, что главный злодей в свое время передал самому себе в прошлое дайджест с результатами спортивных поединков и смог выигрывать на ставках.
Вкратце, в понимании современной фантастики, суть «эффекта бабочки» в том, что путешествие во времени само по себе меняет краткосрочные события, которые влияют на другие события и так по цепочке приводят к огромным изменениям в будущем. Проще говоря, путешественник в прошлое не может вернуть в ту самую действительность, из которой он совершил свое путешествие.
В 1970-х термин «эффект бабочки» перекочевал из фантастики в физику, а точнее в теорию хаоса, с легкой руки метеоролога Эдварда Лоренса. Ему принадлежит классическая фраза о том, что, если бабочка взмахнет крыльями в Бразилии, то в штате Техас разразится ураган.
До сих пор у ученых не было никаких реальных подтверждений того, что «эффект бабочки» на самом деле существует. Равно, как и доказательств обратного.
Однако теперь ситуация изменилась.
Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений
Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой
Американские физики из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе использовали мощнейший квантовый суперкомпьютер компании IBM и создали симуляцию квантовых эффектов путешествия во времени.
И наконец выяснили судьбу пресловутого «эффекта бабочки».
Что выяснили ученые о путешествиях во времени
Квантовый компьютер IBM-Q помог ученым создать симуляцию путешествия в прошлое. Результаты работы были опубликованы в авторитетном издании Physical Review Letters.
«На квантовом компьютере не сложно смоделировать обратную эволюцию либо симулировать развитие какого-то процесса в обратную сторону», — поясняет один из авторов работы Николай Синицын.
Разумеется, речь шла вовсе не о симуляции исторических событий с целыми народами, а лишь о перемещении назад во времени квантовых частиц.
Наблюдая за их состоянием, ученые смогли прийти к определенным выводам относительно возможных последствий перемен в прошлом.
Теория «эффекта бабочки» по сути говорит о том, что у малейших действий могут быть колоссальные последствия благодаря целой веренице других, также вроде бы незначительных побочных эффектов.
Выражаясь проще, можно описать это как падение цепочки домино. Каждый элемент такой цепочки понятен и предсказуем, как и последствия его падения, однако, если цепочка является очень длинной и масштабной, предсказать всю картину последствий становится слишком сложно.
Однако, в квантовом мире действует совершенно иной набор законов. И до недавнего времени понять, можно ли применить к нему правило «эффекта бабочки», было не ясно.
«Мы смоделировали ситуацию в сложном квантовом мире, в которой мы отправлялись назад в прошлое, причиняли там какой-то урон, а затем возвращались обратно, — поясняет Синицын. — Мы выяснили, что наш квантовый мир не пострадал».
Синицын и его коллега пытались выяснить, что случится, если они «отмотают назад» действия, которые привели к установлению квантовой взаимосвязи между частицами — кубитами. Изменится ли в таком случае будущее?
Ряд кубитов были пропущены через логические цепочки, а наблюдения за ними осуществлялись в начальной и конечной точке.
«Мы выяснили, что если „нарушитель“ (путешественник во времени) произведет наблюдение (в квантовом мире это и есть вмешательство), мы все равно можем восстановить первоначальную квантовую связь», — поясняет Синицын.
По его словам, это наглядно демонстрирует, что никакого «эффекта бабочки» не существует. Незначительные перемены в прошлом не могут привести к огромным переменам в настоящем.
Исследователи считают, что история взаимосвязей между кубитами определяет их будущее, а не является набором хрупких переменных.
Ученые не спешат делать из результатов своей работы далеко идущие выводы о природе путешествий во времени. Их главный вывод пока касается другой темы.
«Мы выяснили, что понятие хаоса в классической физике и в квантовой механике должны восприниматься совершенно по-разному», — заключает Синицын.