Dalam lima menit: apa itu paradoks perjalanan waktu
Paradoks perjalanan waktu adalah teka-teki yang muncul ketika seseorang pergi ke masa lalu dan tampaknya memutus rangkaian peristiwa yang mengirimnya ke sana. Gagasan ini sudah lama. H. G. Wells menerbitkan The Time Machine pada 1895, dan sejak itu para penulis terus pusing memikirkan sebab dan akibat. Halaman ini termasuk dalam topik History of Science Fiction kami.
Ada tiga teka-teki yang paling penting. Paradoks kakek bertanya apa yang terjadi jika Anda mencegah kelahiran Anda sendiri. Paradoks bootstrap bertanya dari mana asal sesuatu yang tidak punya awal. Efek kupu-kupu bertanya sejauh apa satu perubahan kecil di masa lalu bisa menjalar. Masing-masing menguji aturan yang biasanya kita anggap wajar: sebab datang sebelum akibat, dan setiap akibat punya sebab.
Perjalanan waktu ke masa lalu belum pernah terbukti mungkin. Meski begitu, teka-teki ini tetap berguna, karena memaksa fisikawan dan pencerita menjelaskan dengan tepat apa maksud “mengubah” sejarah.
Paradoks kakek: menghapus diri sendiri
Paradoks kakek adalah yang paling terkenal. Bayangkan Anda kembali ke masa lalu dan menghentikan kakek Anda sebelum ia punya anak. Maka orang tua Anda tidak pernah lahir, begitu pula Anda. Namun jika Anda tidak pernah lahir, Anda tidak mungkin kembali untuk menghentikannya. Ceritanya memakan ekornya sendiri: Anda hanya bisa melakukannya jika Anda tidak bisa melakukannya.
Paradoks ini soal konsistensi. Masa lalu yang sudah diubah dan masa kini yang masih mengingat masa lalu lama tidak bisa sama-sama benar dalam satu sejarah. Itulah sebabnya paradoks ini menjadi ujian standar bagi setiap gagasan perjalanan waktu. Jika sebuah teori mengizinkan perjalanan itu, teori tersebut harus menjelaskan apa yang terjadi pada titik ini.
Ada dua jawaban besar. Yang pertama mengatakan masa lalu sebenarnya tidak bisa diubah, karena selalu ada sesuatu yang menghalangi. Yang kedua mengatakan bahwa mengubah masa lalu memulai cabang sejarah baru, sementara dunia asal Anda tetap seperti semula. Keduanya dibahas lagi di halaman ini.
Paradoks bootstrap: hal tanpa awal
Paradoks bootstrap sama sekali tidak mengandung kontradiksi dalam sejarah, dan justru itu yang membuatnya lebih aneh. Bayangkan seorang komposer membawa partitur tua kembali ke masa lalu dan menyerahkannya kepada dirinya yang masih muda. Dirinya yang muda menyalinnya, menerbitkannya, menjadi terkenal, lalu menua dan membawa partitur yang sama kembali ke masa lalu. Siapa yang menciptakan musik itu? Partiturnya ada, tetapi tidak pernah digubah.
Namanya berasal dari ungkapan lama tentang mengangkat diri sendiri dengan menarik tali sepatu bot sendiri, yang mustahil dilakukan. Benda atau informasi dalam lingkaran tertutup seolah mengangkat dirinya sendiri hingga ada. Kerabat dekatnya adalah paradoks takdir (predestinasi), ketika perjalanan ke masa lalu justru menjadi penyebab peristiwa yang membuat perjalanan itu terjadi. Tidak ada yang rusak, tetapi tak seorang pun bisa menunjukkan di mana lingkaran itu bermula.
Efek kupu-kupu: perubahan kecil, hasil besar
Efek kupu-kupu sebenarnya bukan paradoks. Ini klaim tentang kepekaan sistem. Ahli meteorologi Edward Lorenz menemukan bahwa pada sistem yang kompleks seperti cuaca, perbedaan kecil di awal bisa tumbuh menjadi perbedaan besar kemudian. Istilah ini populer pada 1970-an.
Jika diterapkan pada perjalanan waktu, artinya menginjak seekor serangga atau mengucapkan satu kalimat saja bisa mengubah seluruh masa depan. Cerpen Ray Bradbury tahun 1952, “A Sound of Thunder”, memakai gagasan ini: seorang pemburu yang berwisata ke zaman dinosaurus menghancurkan seekor kupu-kupu, dan masa kini yang ia tuju berubah dengan cara kecil namun mengusik. Artikel efek kupu-kupu kami menjelaskan perbedaan antara pengertian ilmiahnya dan pemakaiannya dalam cerita.
Pertanyaan yang lebih dalam adalah seberapa banyak sejarah yang sudah tetap dan seberapa banyak yang sekadar kebetulan. Tak seorang pun bisa menjalankan percobaannya, sehingga gagasan ini lebih cocok sebagai alat bercerita daripada alat peramalan.
Cara cerita menghindari paradoks
Para penulis memakai empat rancangan utama. Pada masa lalu yang tetap, apa pun yang Anda lakukan sejak dulu sudah menjadi bagian sejarah, sehingga tindakan Anda menciptakan dunia asal Anda. Pada garis waktu bercabang, mengubah masa lalu menciptakan cabang baru, dan dunia asal Anda tetap seperti semula. Pada penulisan ulang, masa kini langsung berubah dan hanya versi baru yang bertahan. Pada model pengamat, Anda boleh mengunjungi masa lalu tetapi tidak bisa menyentuh apa pun.
Mengetahui rancangan mana yang dipakai membantu Anda membaca sebuah cerita. Cerita masa lalu tetap cenderung bicara tentang takdir dan penerimaan, sedangkan cerita penulisan ulang cenderung bicara tentang tanggung jawab atas apa yang diubah. Banyak film dan buku mencampur beberapa rancangan, dan yang terbaik menjaga aturannya sendiri tetap konsisten dari awal sampai akhir.
Mencari bagian ketika sebuah cerita melanggar aturannya sendiri adalah latihan yang bagus untuk berpikir tentang sebab dan akibat.
Sains yang sebenarnya
Mulailah dari apa yang sudah terukur. Waktu tidak berjalan dengan laju yang sama di mana-mana. Menurut relativitas, jam yang bergerak cepat, atau berada lebih dalam di medan gravitasi, berdetak lebih lambat daripada yang lain. Jam satelit GPS harus dikoreksi setiap hari karena hal ini, totalnya sekitar 38 mikrodetik. Jadi bergerak maju dalam waktu dengan laju berbeda itu nyata, meski efeknya sangat kecil.
Perjalanan ke masa lalu lain soal. Hal itu belum pernah teramati. Secara teori, relativitas umum mengizinkan beberapa solusi dengan kurva mirip-waktu tertutup, yaitu lintasan dalam ruang-waktu yang melingkar kembali ke saat yang lebih awal. Matematikawan Kurt Gödel menggambarkan salah satunya di alam semesta yang berputar pada 1949. Pada 1988, Michael Morris, Kip Thorne, dan Ulvi Yurtsever berargumen bahwa lubang cacing yang dapat dilalui pada prinsipnya bisa diubah menjadi mesin waktu. Semua ini adalah kemungkinan matematis. Tidak ada tanda bahwa alam semesta kita memuat struktur seperti itu, dan struktur tersebut kemungkinan memerlukan materi eksotis yang belum ditemukan siapa pun.
Para fisikawan telah mengusulkan beberapa jalan keluar dari paradoks ini. Fisikawan Rusia Igor Novikov dan rekan-rekannya mengembangkan prinsip konsistensi diri: hanya sejarah tanpa kontradiksi yang dapat terjadi. Jika Anda mencoba menghentikan kakek Anda, selalu ada sesuatu yang mencegahnya, dan masa lalu yang Anda kunjungi adalah masa lalu yang menuntun kepada Anda. Pada 1991, David Deutsch memakai mekanika kuantum untuk mengusulkan bahwa mengubah masa lalu akan menghasilkan cabang sejarah yang berbeda. Pada 1992, Stephen Hawking mengajukan konjektur perlindungan kronologi, yakni gagasan bahwa hukum fisika mungkin selalu menghentikan terbentuknya mesin waktu. Tak satu pun dari gagasan ini sudah final.
Jadi pisahkan tiga tingkat: fakta terukur (jam berjalan dengan laju berbeda), kemungkinan matematis (kurva mirip-waktu tertutup), dan eksperimen pikiran (paradoks kakek).
Di mana paradoks ini muncul dalam fiksi
Robert A. Heinlein menulis beberapa cerita lingkaran waktu yang paling berpengaruh. “By His Bootstraps” (1941) mengisahkan seorang pria yang bertemu beberapa versi dirinya sendiri dalam satu lingkaran. Catatan spoiler: kalimat berikutnya membocorkan kejutan sebuah cerpen. “—All You Zombies—” (1959) bercerita tentang satu orang yang ternyata adalah seluruh keluarganya sendiri, dan hingga kini tetap menjadi contoh standar paradoks bootstrap.
Novel Heinlein The Door into Summer (1957) adalah titik awal yang lebih ramah. Tokohnya, insinyur Dan Davis, dikhianati, menjalani tidur dingin selama sekitar tiga puluh tahun, lalu memakai mesin waktu untuk memperbaiki keadaan. Perjalanan waktunya berjalan dengan aturan yang rapi, sehingga membacanya sambil mengingat paradoks-paradoks ini akan menunjukkan di mana pengarang menutup lingkarannya.
“A Sound of Thunder” karya Bradbury (1952) adalah kisah klasik efek kupu-kupu. Di antara film, Back to the Future bermain dengan perubahan cara orang tua seseorang bertemu, dan The Terminator dengan lingkaran ketika orang dan benda dari masa depan menyebabkan peristiwa di masa lalu. Keduanya hanya disebut namanya.
Kesalahpahaman umum
“Paradoks membuktikan perjalanan waktu mustahil.” Paradoks hanya menunjukkan bahwa perjalanan waktu sulit dibuat konsisten. Gagasan seperti prinsip konsistensi diri berusaha menghilangkan kontradiksinya. Perjalanan waktu ke masa lalu belum terbukti mungkin, dan belum terbukti mustahil.
“Efek kupu-kupu berarti perubahan apa pun berdampak sangat besar.” Gagasan aslinya adalah bahwa perbedaan kecil bisa tumbuh pada sistem yang kompleks, bukan bahwa selalu begitu.
“Paradoks bootstrap bertentangan dengan dirinya sendiri.” Sejarahnya tetap konsisten. Teka-tekinya hanyalah bahwa tak seorang pun bisa menjelaskan dari mana benda atau gagasan itu bermula.
“Mengubah masa lalu langsung menulis ulang ingatan Anda.” Itu konvensi bercerita, bukan sesuatu yang dijelaskan oleh fisika.
Bacaan lanjutan
Untuk kontradiksi klasiknya, bacalah Grandfather paradox. Untuk hal tanpa asal-usul, coba Bootstrap paradox. Untuk cara sebab kecil membesar, lihat Butterfly effect. Jika Anda ingin menikmati gagasan ini sebagai cerita, mulailah dengan The Door into Summer, novel perjalanan waktu dengan aturan yang rapi.
