Gravitația ar putea împiedica oamenii să călătorească în trecut. Descoperirea fascinantă a fizicienilor vine însă cu o problemă uriașă

Dacă ai putea călători în trecut și ai schimba un eveniment care a dus la propria ta naștere, ce s-ar întâmpla cu tine? Ai dispărea instantaneu? Ai crea o realitate alternativă? Sau Universul ar împiedica, pur și simplu, o asemenea situație? Este una dintre cele mai fascinante întrebări ale fizicii, iar o nouă cercetare sugerează că răspunsul s-ar putea ascunde chiar în gravitație.

Doi fizicieni de la Universitatea din New Hampshire, Statele Unite, au dezvoltat un model matematic prin care gravitația ar putea împiedica apariția paradoxurilor asociate călătoriilor în timp. Potrivit ScienceAlert, cercetarea oferă o posibilă explicație pentru motivul pentru care Universul nu ar permite întoarcerea în propriul trecut. Există însă o problemă importantă: modelul generează instabilități care îl fac, deocamdată, incompatibil cu descrierea unui Univers stabil.

Paradoxul bunicului și teoria lui Stephen Hawking

Una dintre cele mai cunoscute probleme ale călătoriei în timp este așa-numitul „paradox al bunicului”. Scenariul presupune că o persoană se întoarce în trecut și își ucide bunicul înainte ca acesta să aibă copii. În aceste condiții, călătorul nu s-ar mai naște și, prin urmare, nu ar mai putea călători în trecut pentru a comite fapta.

Această contradicție logică a reprezentat un subiect important pentru fizicieni și filosofi. Deși pare desprinsă dintr-un film SF, problema are implicații reale asupra modului în care înțelegem spațiul, timpul și relația dintre cauză și efect.

În 1992, celebrul fizician Stephen Hawking a propus ipoteza protecției cronologiei. Potrivit acesteia, legile fundamentale ale fizicii ar putea împiedica apariția unor configurații ale spațiu-timpului care ar permite întoarcerea în trecut.

Mai exact, Hawking considera că Universul ar avea mecanisme naturale care ar preveni formarea unor „curbe temporale închise”, adică trasee prin spațiu-timp care ar permite unui obiect să revină într-un moment anterior propriei plecări.

Problema este că teoria relativității generale a lui Albert Einstein nu exclude matematic asemenea configurații. În anumite condiții teoretice, ecuațiile permit existența lor, deși acest lucru nu demonstrează că pot apărea în realitate.

Așa cum explica și un articol anterior Playtech despre posibilitatea călătoriilor în timp, paradoxurile temporale reprezintă una dintre cele mai dificile provocări ale fizicii moderne.

MAGIC, modelul matematic care ar putea proteja Universul de paradoxuri

Fizicienii Moustafa Ismail și David Mattingly au încercat să abordeze problema dintr-o perspectivă diferită. În loc să caute un mecanism cuantic care să împiedice călătoriile în trecut, cercetătorii au analizat dacă gravitația însăși ar putea impune o direcție ireversibilă a timpului.

Pentru aceasta, au utilizat o formulare alternativă a gravitației, cunoscută drept gravitație metric-afinină.

În relativitatea generală, geometria spațiu-timpului este descrisă prin structuri matematice care stabilesc distanțele, intervalele temporale și modul în care se modifică direcțiile în spațiul curbat. În gravitația metric-afinină, unele dintre aceste structuri pot funcționa mai independent, oferind posibilitatea construirii unor modele diferite de cel al lui Einstein.

Pornind de aici, cercetătorii au conceput un model numit MAGIC, acronim pentru Metric-Affine Gravity Imposing Chronology.

Ideea centrală este că spațiu-timpul ar putea avea o direcție temporală fundamentală, stabilită prin proprietățile sale geometrice. În condițiile potrivite, orice traiectorie posibilă a unui observator ar respecta această direcție, fără să permită întoarcerea în propriul trecut.

Practic, Universul nu ar avea nevoie să rezolve paradoxurile călătoriei în timp, deoarece acestea nu ar mai putea apărea.

Este o perspectivă interesantă, mai ales în contextul în care teoria relativității a lui Einstein și posibilitatea călătoriilor temporale continuă să ridice întrebări fundamentale.

Problema uriașă descoperită de cercetători: instabilitatea spațiu-timpului

Deși modelul MAGIC oferă o posibilă explicație pentru protecția cronologiei, rezultatele sale au scos la iveală o dificultate majoră.

În relativitatea generală, undele gravitaționale au două moduri independente de oscilație. Acestea descriu modul în care undele întind și comprimă spațiul în timp ce se propagă.

Modelul MAGIC introduce un al treilea mod de fluctuație gravitațională, numit mod scalar.

Problema este că, în fundalul cosmologic analizat de cercetători, acest mod prezintă o instabilitate de gradient. În loc ca perturbațiile să se propage sub forma unor unde stabile, anumite fluctuații pot crește exponențial, iar cele cu lungimi de undă mai mici se amplifică mai repede.

Cu alte cuvinte, modelul matematic care ar putea împiedica paradoxurile temporale introduce un comportament gravitațional instabil.

Această instabilitate nu înseamnă că cercetătorii au descoperit un pericol real pentru Univers. Ea arată că teoria propusă nu poate descrie încă în mod satisfăcător realitatea fizică.

Mai există și alte limitări. De exemplu, modelul stabilește anumite condiții de protecție a cronologiei la nivel local, însă pentru a garanta imposibilitatea buclelor temporale în întregul Univers este necesară o ipoteză suplimentară privind structura globală a spațiu-timpului.

În plus, cercetătorii nu au demonstrat că toate tipurile de configurații geometrice problematice sunt excluse.

Ce înseamnă descoperirea pentru viitorul călătoriilor în timp

În ciuda dificultăților, cercetarea reprezintă un pas interesant pentru fizica teoretică. Pentru prima dată în cadrul acestui model, protecția cronologiei este introdusă direct printr-o construcție geometrică a gravitației, fără a depinde de un mecanism cuantic încă necunoscut.

Autorii subliniază însă că MAGIC este un model teoretic exploratoriu, nu o descriere definitivă a gravitației.

Următorul obiectiv este identificarea unei metode prin care modul scalar să poată fi stabilizat, fără ca modelul să își piardă proprietățile care împiedică apariția buclelor temporale.

Dacă această problemă va putea fi rezolvată, fizicienii ar putea obține indicii importante despre relația dintre gravitație, cauzalitate și natura fundamentală a timpului.

Deocamdată, studiul nu demonstrează că întoarcerea în trecut este imposibilă și nici nu stabilește existența unei legi universale care interzice paradoxurile temporale.

În schimb, oferă o direcție de cercetare care ar putea explica de ce călătoriile în timp rămân atât de problematice din perspectiva fizicii.

Cercetarea intitulată Metric-affine gravity with dynamical chronology protection a fost publicată pe 6 noiembrie 2026 în revista științifică Physical Review D.