Isoisäparadoksi on mahdollinen looginen ongelma, joka syntyisi, jos ihminen matkustaisi menneeseen aikaan. Nimi tulee ajatuksesta, että jos henkilö matkustaa aikaan ennen kuin hänen isoisällään oli lapsia ja tappaa hänet, se tekisi hänen oman syntymänsä mahdottomaksi. Jos siis aikamatkailu on mahdollista, sen on jotenkin vältettävä tällainen ristiriita.

Aikamatkailun looginen epäjohdonmukaisuus on yleinen teema aikamatkailukirjallisuudessa, mutta se kiinnostaa myös filosofeja. Isoisäparadoksin varhaisissa versioissa jotkut yrittivät väittää, että aikamatkailu on mahdotonta loogisin perustein, sanoo Tim Maudlin, New Yorkin yliopiston filosofi, joka kirjoittaa usein fysiikasta ja filosofiasta. ”Tavallaan se on kuin kysyisi, miksi en voi juuri nyt olla märkä ja täysin kuiva”, hän sanoi. ”No, se on loogisesti mahdotonta. Mitä oikein kysyt?”

Mutta isoisäparadoksin kaltaiset ristiriidat eivät tarkoita, että aikamatkailu olisi mahdotonta. Aikamatkailun looginen johdonmukaisuus riippuu pitkälti ajan käsitteestä, ja fyysikoilla on monia erilaisia tapoja käsitteellistää aika. Jos esimerkiksi joitakin fysiikan lakeja pidetään pikemminkin todennäköisyyksinä kuin tarkasti määritettyinä, se avaa mahdollisuuden useille aikamatkan lopputuloksille, joista osa ei välttämättä ole ristiriidattomia.

”On itse asiassa vaikeampaa kuin luuletkaan keksiä tilanne, jossa ei ole johdonmukaisia ratkaisuja”, Maudlin sanoi. Loogisesti johdonmukaisen aikamatkailutarinan hän antaa esimerkkinä matkustajan, joka menee ajassa taaksepäin ja ampuu itsensä. Hän tähtää tappamaan, mutta ampuu ohi, koska hänen kätensä tärisee. Ei-tappava laukaus osuu matkustajan menneisyyden versiossa hermoon, mikä aiheuttaa vapinaa hänen käteensä loppuelämän ajaksi.

Aikamatkailun käsite voidaan myös erottaa ajatuksesta menneisyyden muuttamisesta eli taaksepäin suuntautuvasta kausaatiosta. Mutta Maudlin ei pidä takaperoista kausaatiota mahdollisena. ”Mielestäni se on ristiriidassa itse ajan luonteen kanssa”, hän sanoi. ”Se ei ole enemmistön näkemys.”

Mitä on aika?

Länsimaisissa kulttuureissa ihmiset ajattelevat aikaa yleensä viivana. Nykyisyys on piste jossain keskellä, menneisyys ulottuu yhteen suuntaan ja tulevaisuus avautuu toiseen. Siinä voi olla alku tai loppu tai sitten ei. On myös olemassa newtonilainen ajatus globaalista ajasta: Sama aikalinja pätee kaikkialla maailmankaikkeudessa.

Mutta filosofit, tiedemiehet ja fiktiiviset kirjailijat ovat haaveilleet ajasta muitakin versioita, joissa sillä on enemmän ulottuvuuksia ja ominaisuuksia. Visualisoinnit ovat olleet silmukoiden, ympyröiden, tiimalasien, Mobius-nauhojen ja pahviputkien muodossa. On myös lukuisia vähemmän vakavia fiktiivisiä kertomuksia, jotka kuitenkin sallivat aikamatkailun mahdollisuuden, kuten ”Jeremy Bearimy.”

Einsteinin suhteellisuusteoria on ollut erityisen vaikutusvaltainen. Suhteellisuusteoria mahdollistaa teoreettisesti sen, että avaruus ja aika taittuvat itseensä rakenteiksi, joita on kutsuttu suljetuiksi ajan kaltaisiksi käyriksi. Jos näitä aikasilmukoita on olemassa, ne olisivat eräänlainen aikamatkailun muoto, koska silmukan sisällä olevat ihmiset palaisivat samaan hetkeen ajassa.

Suhteellisuusteorian myötä myös newtonilainen globaali aika on mennyttä. Tällöin ”mitään tiettyä ei lasketa ’juuri nyt’-hetkeksi”, Maudlin sanoi. ”On paljon erilaisia asioita, jotka lasketaan ’juuri nyt’-hetkeksi.”

Fiktiiviset paradoksit

Kaikki aikamatkailutarinat toimivat sillä oletuksella, että aikamatkailu on mahdollista, mutta niiden kirjoittajat eivät välttämättä ole huolissaan paradokseista. Kirjailijat saattavat esittää mielenkiintoisia mitä-jos-kysymyksiä henkilökohtaisista tai historiallisista tapahtumista. Maudlin sanoi arvostavansa pyrkimyksiä, jotka ovat loogisesti johdonmukaisia, mutta sanoi myös, että aikamatkailu on usein vain tarinankerronnan väline. ”Kyse ei oikeastaan ole aikamatkailusta vaan kontrafaktoista”, hän sanoi.