یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های سفر در زمان در تناقض‌هایی است که تشکیل می‌کند. پارادوکس پدربزرگ تنها یکی از این تناقض‌ها است. این مشکلات به این علت به وجود می‌آیند که فکر می‌کنیم قوانین ترمودینامیک، قوانین حاکم بر گرما و انرژی به‌طورمعمول در یک حلقه وقتی عمل می‌کنند. به حرف های‌ی گاواسینو:

در واقع قانون افزایش آنتروپی، کمیتی ترمودینامیکی که درجه بی‌نظمی یک سامانه را اندازه می‌گیرد، تنها قانون فیزیک است که بین قبل و آینده اختلاف قائل می‌بشود. تا جایی که می‌دانیم، آنتروپی تنها دلیلی است که رویدادهای قبل را برای می‌آوریم و نمی‌توانیم آینده را پیش‌بینی کنیم.

آنتروپی بر تعداد بسیاری از توانایی‌های روزانه ما از نحوه پیری بدن تا چگونگی پردازش خاطرات نظارت می‌کند. حتی کارهای ساده همانند راه رفتن، متکی بر اصطکاک می باشند که خود آنتروپی را افزایش می‌دهد؛ به این علت چطور این فرآیندها در یک حلقه‌ی وقتی حرکت می‌کنند؟

به‌گزارش لایوساینس، پژوهش گاواسینو که ۱۲ دسامبر ۲۰۲۴ در مجله‌ی گرانش کوانتومی و کلاسیک انتشار شد، راه‌حل جالبی را اراعه می‌دهد. او با الهام‌گرفتن از پژوهش کارلو روولی، فیزیکدان ایتالیایی نشان داد که حرکت ترمودینامیک اساسا در یک منحنی بسته وقتی تحول می‌کند. در این چنین حلقه‌ای، نوسان‌های کوانتومی به وجود می‌آیند که می‌توانند آنتروپی را پاک کنند؛ فرآیندی که اساسا با آنچه در زندگی روزمره توانایی می‌کنیم متفاوت است.

نوسان‌های کوانتومی می‌توانند تأثیرات شگرفی بر مسافر زمان داشته باشند. به گفتن مثال با افت آنتروپی امکان پذیر حافظه‌ی فرد ناپدید و پیری معکوس بشود. گاواسینو این سوال را نقل می‌کند: افزایش آنتروپی علت مرگ ماست. هنگامی مرگ را وارونه کنید چه اتفاقی رخ می‌دهد؟ این اتفاق حتی می‌تواند رویدادهای برگشت‌ناپذیر همانند کشتن پدربزرگ خود را به رویدادهای موقتی در یک حلقه وقتی تبدیل کند و این پارادوکس را به طور کلی از بین ببرد. گاواسینو می‌گوید:

زیاد تر فیزیکدان‌ها و فیلسوف‌های قبل استدلال کرده‌اند که اگر سفر در زمان وجود داشته باشد، طبیعت همیشه راهی برای جلوگیری از موقعیت‌های متناقض اشکار می‌کند. بر پایه اصل خودسازگاری، همه چیز باید برای تشکیل یک داستان منسجم و منطقی هماهنگ باشد. کار من اراعه‌ی اولین استدلال دقیق از این اصل خودسازگاری است که از فیزیک تثبیت‌شده سرچشمه می‌گیرد. به طور خاص من چارچوب استاندارد مکانیک کوانتوم را بدون فرضیه‌های اضافی یا او گفت و گو‌برانگیز به کار بردم و نشان دادم که خودسازگاری تاریخ به طور طبیعی از قوانین کوانتومی حاصل می‌بشود.

در حالی که یافته‌های گاواسینو چارچوب نظری قانع‌کننده‌ای را برای سفر در زمان اراعه خواهند داد، این سوال هم چنان باقی است: آیا منحنی‌های بسته‌ی وقتی‌همانند، در جهان واقعی وجود دارند؟ زیاد تر دانشمندان دراین‌باره تردید دارند. به گفتن مثال در سال ۱۹۹۲، استیون هاوکینگ با اراعه‌ی فرضیه‌ی معروف «گمان حفاظت از گاه‌شماری»، نظر کرد که قوانین فیزیک امکان پذیر در وهله اول مانع از راه اندازی حلقه‌های وقتی شوند. این فکر می‌تواند شامل تبدیل‌شدن فضا زمان یا شکستن آن درست پیش از تشکیل حلقه باشد.

حتی اگر حلقه‌های وقتی وجود نداشته باشند، فهمیدن و مدلسازی آن‌ها می‌تواند دیدگاه‌هایی را درمورد‌ی اتفاق‌های واقعی اراعه دهد. برای مثال با بازدید چگونگی تکامل و حرکت آنتروپی واقعی در امتداد یک مسیر بسته در مقیاس زیراتمی می‌توان به دیدگاه‌های شگفت‌انگیزی درمورد‌ی حرکت سیستم‌های زیراتمی و ترمودینامیک آن‌ها رسید.