Физик Хуншэн Чжан из Университета Цзинаня в Китае предложил математический критерий, который исключает путешествия в прошлое для определенного класса моделей пространства-времени. Ключевое доказательство занимает три строки. Работа размещена на сервере препринтов arXiv и еще не прошла научное рецензирование.
В общей теории относительности возможность вернуться в собственное прошлое связывают с замкнутыми времениподобными кривыми. Это траектории, по которым наблюдатель мог бы двигаться, не превышая скорость света, и в итоге оказаться в том же событии, из которого начал путь.
Чжан использовал нулевое уравнение эйконала, применяемое для описания распространения света. Он рассмотрел геометрии, в которых можно определить единую для всей изучаемой области функцию с ненулевым светоподобным градиентом.
При выполнении этого условия значение функции строго меняется вдоль любой времениподобной траектории. Следовательно, такая траектория не может замкнуться: в исходной точке функция должна была бы одновременно иметь прежнее и изменившееся значение.
Для доказательства не потребовалось отдельно задавать свойства вещества или использовать условия на его энергию.
Результат не является универсальным запретом на путешествия во времени. Он действует лишь там, где нужная функция существует во всей рассматриваемой области и остается однозначной.
Ранее физики объяснили, как черная дыра может «порвать штаны».