A sci-fi műveknek köszönhetően hozzászoktunk ahhoz, hogy az időt egyfajta vonalként képzeljük el – lehet előre haladni rajta, és ha a technika lehetővé tenné, miért ne lehetne visszafordulni is?
A fizika azonban, ellentétben a forgatókönyvírókkal, rendkívül komolyan veszi az ilyen mutatványokat. Stephen Hawking egyike volt azoknak, akik megpróbálták megérteni, miért nem omlik össze a valóság az időparadoxonok súlya alatt. Felállított egy hipotézist, amelyet ő maga iróniával kronológiai védelmi mechanizmusnak nevezett el.
Ennek lényege egyszerű: az Univerzum védi a saját kronológiáját.
Stephen Hawking azt a kérdést tette fel: ha a relativitáselmélet megengedi a téridő görbületét, akkor miért ne engedhetnénk meg, hogy ez a szövet önmagára hajoljon – olyan időhurkokat létrehozva, ahol egy esemény a saját maga okává válik? Az ilyen hurkokat zárt időszerű görbéknek nevezik.
Papíron, Einstein egyenleteiben ezek lehetségesek (mint sok minden más) – ha például létrehoznánk egy féreglyukat, és egzotikus anyaggal stabilizálnánk azt. Hawking azonban azt feltételezte, hogy a természet ezt a valóságban nem engedné meg, még akkor sem, ha a matematika formálisan nem tiltja.
Ezt az elképzelést nevezte el kronológiai védelemnek:
"Úgy tűnik, létezik a természetnek egy olyan törvénye, amely megakadályozza a zárt időszerű görbék megjelenését. Különben az Univerzum még a fizikusok számára is túlságosan kaotikussá válna."
Amikor megpróbáljuk a végsőkig elgörbíteni a téridőt, hogy összekössünk két pontot a múltban és a jövőben, kvantummezők lépnek működésbe. A leendő "időgép" határának közelében a kvantumfluktuációk a végtelenbe kezdenek tágulni.
A virtuális részecskék energiája annyira megnő, hogy a tér szó szerint forrni kezd. Bármilyen kísérlet az időhurok bezárására ahhoz vezet, hogy a kvantumenergia végtelenné válik, és még azelőtt elpusztítja a téridő szerkezetét, mielőtt a hurok kialakulhatna.
Más szóval, ezen elképzelés szerint az Univerzum belülről teszi tönkre az időgépet, nem hagyva, hogy az működésbe lépjen.
Hawking nem állította, hogy minden véglegesen eldőlt. Hipotézise inkább egy olyan fizikai rendszer, amelyet a valódi kvantummezők szélsőséges körülmények közötti viselkedésének megfigyeléséből vezetett le. Például a fekete lyukak közelében az idő és a tér annyira elgörbül, hogy a kvantumhatások (mint a Hawking-sugárzás) kezdenek dominálni. Ugyanezek a számítások azt mutatják, hogy az idő "kicsavarására" tett kísérlet az energia robbanásszerű növekedéséhez vezetne – ami azt jelenti, hogy az időgép a saját ellenségévé válna.
Ha lehetetlen a múltba jutni, akkor lehetetlen a nagyapa-paradoxon, az "önbeteljesítő jóslatok" és a végtelen időciklusok is. Hawking viccelődött azzal, hogy talán "ezért nem látunk turistákat a jövőből, és ezért nem jött el senki az időutazóknak rendezett bulira".
E mondat mögött egy nagyon komoly gondolat húzódott meg: ha a természet valóban védi a kronológiát, akkor az idő nyila fundamentális, és nem csupán az érzékelés illúziója.
Ha a kronológiai védelem igaz, akkor még a leginkább egzotikus hipotetikus konstrukciók – mint a féreglyukak, térhajlító buborékok vagy átjárók – is csak olyan határokon belül létezhetnek, ahol az ok-okozati összefüggés nem sérül. Lehet görbíteni a teret, lehet nyújtani az időt, ki lehet kerülni a fénysebesség korlátait, de vissza a múltba nem lehet jutni. Paradox módon Hawking hipotézise teszi az Univerzumot stabillá.
