Тахионы, если существуют, не могут быть использованы для передачи сигналов. Дж. Бенфорд, Д. Бук и У. Ньюкомб (парадоксу Ньюкомба посвящены две последние главы в моей книге «Завязанные узлом бублики и другие математические забавы»[1]) упрекнули физиков, занимающихся исследованием тахионов, за то, что те упустили из виду это немаловажное обстоятельство. В своей статье «Тахионный антителефон» они обратили внимание на то, что некоторые методы поиска тахионов основаны на взаимодействиях, позволяющих теоретически осуществлять связь с помощью тахионов. Предположим, что физик Джонс на Земле связывается по тахионному антителефону с физиком Альфа в другой галактике. Оба собеседника принимают следующее соглашение. Как только Альфа получает сигнал от Джонса, он немедленно посылает ответный сигнал. Джонс обещает посылать сигнал Альфе в три часа по земному времени в том и только в том случае, если он не получит сигнал от Альфы к часу дня. Вам понятно, в чем здесь трудность? Оба сигнала распространяются назад во времени. Если Джонс посылает свой сигнал в три часа, то ответ Альфы мог дойти до него до часа дня. «Таким образом, — заключают свои рассуждения авторы, — обмен сигналами происходит в том и только в том случае, если он вообще не происходит… Подлинное… противоречие с принципом причинности». По мнению авторов, большие суммы денег уже были затрачены впустую на обнаружение тахионов методами, основанными на идее тахионной связи и потому заранее обреченными на провал.

Растяжение времени в теории относительности, путешествие во времени в космосе Геделя и обращение времени в фейнмановском подходе к античастицам столь тщательно опутаны колючей проволокой других законов природы, что никакие противоречия возникнуть не могут. В большинстве научно-фантастических произведений парадоксы также «огорожены» и остаются вне досягаемости: любое событие, способное порождать парадокс, остается за рамками повествования. Однако в некоторых историях явные логические противоречия все же возникают. Когда это происходит, автор либо оставляет ситуацию парадоксальной, чтобы дать пищу уму читателя, либо пытается избежать парадокса с помощью тонких предположений.

Прежде чем мы перейдем к обсуждению того, как избегать парадоксов, следует хотя бы кратко упомянуть о жанре псевдопутешествий во времени, в которых не может возникнуть противоречие. Например, парадокс не может возникнуть, если кто-нибудь просто наблюдает прошлое, никак с ним не взаимодействуя. Электронная машина из рассказа Эрика Т. Белла «Перед рассветом», снимающая кинофильмы из прошлого по световым отпечаткам на древних породах, так же не способна привести к парадоксам, как просмотр видеоленты с записью старой телевизионной программы. Не может возникнуть парадокс и в том случае, если кто-то отправляется в будущее в состоянии летаргии, как Рип ван Винкль или Вуди Аллен в кинофильме «Спящий» или герои романов «Глядя назад» Эдварда Беллами и «Когда спящий проснется» Герберта Уэллса. Не возникает парадокс и тогда, когда кто-то во сне отправляется в прошлое (как в романе Марка Твена «Янки из Коннектикута при дворе короля Артура»), попадает в будущее в перевоплощенном виде или в галактику, где время течет так медленно по сравнению с земным, что по возвращении на Землю герой оказывается в глубоком прошлом — за несколько веков до своей эпохи. Но когда кто-то «реально» путешествует в прошлое или в будущее, взаимодействует с ним и возвращается назад, возникают весьма серьезные трудности.

В некоторых ограниченных ситуациях парадокса удается избежать, если обратиться к «монолитной вселенной» Минковского, в которой история как бы заморожена: пространство-время заменено мгновенной «фотографией», на которой все мировые линии вечны и неизменны. Время в такой картине, хотя оно жестко детерминировано, может в некотором смысле течь вперед и назад, хотя за это приходится платить дорогой ценой. Ганс Рейхенбах, обсуждая проблему путешествия во времени в своей книге «Философия пространства и времени», сформулировал суть возникающих парадоксов следующим образом. Предположим, что чья-то мировая линия может замыкаться, образуя петлю, то есть подходить очень близко к какой-то точке пространства-времени, в которой «владелец» мировой линии успел побывать прежде. Может ли при встрече в пространстве-времени происходить взаимодействие между «двойниками»? Могут ли они, например, разговаривать между собой? Рейхенбах считает, что чисто логически такая возможность вполне допустима. Отвергнуть ее мы можем, приняв следующие две аксиомы, убедительно подтверждаемые всем нашим опытом: (1) каждый человек представляет собой единственную и неповторимую индивидуальность, сохраняющую свое тождество, когда человек с возрастом стареет, и (2) мировая линия любого человека линейно упорядочена, поэтому то, что он считает «теперь», соответствует всякий раз единственной точке на мировой линии. (Хотя Рейхенбах об этом и не упоминает, но нам приходится тут отказаться от всяких представлений о свободе воли. Рейхенбах утверждает, что если мы готовы пожертвовать «всем этим», то петли на мировой линии любого человека не будут приводить к каким-либо парадоксам.)

Используемый Рейхенбахом пример с петлей на мировой линии, не приводящей к парадоксам, сводится к следующему. Однажды вы встречаете человека, который выглядит как вы, но старше вас. Он сообщает вам, что перед вами ваш двойник, совершивший путешествие в прошлое (назад во времени). Вы принимаете его за сумасшедшего и продолжаете идти по своим делам. Через несколько лет вы обнаруживаете способ, позволяющий отправляться в прошлое, и наносите визит своему более молодому двойнику. При встрече вы говорите ему то, что ваш старший двойник некогда сказал вам, когда вы были моложе. Разумеется, ваш более молодой двойник принимает вас за сумасшедшего. Вы расстаетесь с ним. Каждый из вас ведет свою обычную жизнь до тех пор, пока не настает день, когда ваша более молодая «копия» не совершает путешествие назад во времени.

Аналогичную аргументацию в пользу того, что петли на мировых линиях не обязательно должны приводить к противоречию, развивает Хилари Патнам. Он строит график Фейнмана (рис. 1), на котором вместо рождения и уничтожения пары частиц изображены рождение и уничтожение двойников-людей.

Рис. 1. График Фейнмана для путешественника во времени, отправляющегося в прошлое.

Зигзагообразная ломаная — это мировая линия путешествующего во времени Смита. В момент времени t2 он возвращается назад в t1, превращается в своего более молодого двойника, после чего продолжает жить как обычно. Как выглядело бы такое событие с точки зрения наблюдателя с нормальной мировой линией? Приложите линейку к пространственной оси и медленно сдвигайте линейку вверх, следя за тем, чтобы она не перекашивалась (оставалась параллельной самой себе). При t = t0 вы видите молодого Смита. При t = t2 Смит постарше внезапно материализуется из воздуха в той же точке пространства, в которой находится анти-Смит, который сидит в своей машине времени и «живет назад». (Если анти-Смит курит, то вы видите, как окурок сигареты, удлиняясь, превращается в целую сигарету и т. д.).

Возможно, что два Смита, движущихся вперед во времени, разговаривают между собой. Наконец, при t = t2 более молодой Смит, анти-Смит (движущийся назад во времени) и машина времени, движущаяся назад во времени, исчезают. Смит постарше и его более старая машина времени продолжают двигаться дальше. Таким образом, мы действительно можем нарисовать пространственно-временную диаграмму этих событий. Патнам утверждает, что это доказывает их логическую непротиворечивость.