Nogensinde drømt om at gå et andet sted? Nej, ikke med den sædvanlige hastighed, som vi "keder os" med videre - sekund for sekund. Eller:
- hurtigere, så du kan klatre langt ind i fremtiden og forblive i samme alder;
- langsommere, så der kan gøres meget mere end andre i samme tidsperiode;
- i den modsatte retning, så du kan vende tilbage til fortidens æra og ændre den, måske ved at ændre fremtiden eller endda nutiden?
Det lyder måske helt sci-fi, men ikke alt på denne liste vil være rent “fantastisk”: tidsrejser er en videnskabeligt mulig proces, der altid er med dig. Det eneste spørgsmål er, hvordan du kan manipulere det til dine egne formål og kontrollere bevægelsen i tide.
Da Einstein fremsatte særlig relativitet i 1905, var erkendelsen af, at enhver massiv genstand i universet skulle rejse i tid, bare en af dens overraskende konsekvenser. Vi lærte også, at fotoner - eller andre masseløse partikler - overhovedet ikke kan opleve tid i deres referenceramme: Fra det øjeblik, en af dem udsendes til det øjeblik, det optages, er det kun massive observatører (som os), der kan se tidens gang. Fra et fotons synspunkt komprimeres hele universet til et punkt, og absorption og emission sker samtidig med tiden, øjeblikkeligt.
Men vi har masse. Og alt, hvad der har masse, er begrænset til altid at rejse mindre end lysets hastighed i et vakuum. Og ikke kun det, men uanset hvor hurtigt du bevæger dig i forhold til noget - uanset om du accelererer eller ej, betyder det ikke noget - for dig vil lyset altid bevæge sig med en konstant hastighed: c, lysets hastighed i et vakuum. Denne kraftfulde observation og opmærksomhed kommer med en fantastisk konsekvens: Hvis du observerer en person, der bevæger sig i forhold til dig, vil deres ur gå langsommere for dig.
Salgsfremmende video:
Forestil dig et "lys ur" eller ur, der fungerer ved at reflektere lys frem og tilbage i en op og ned retning mellem to spejle. Jo hurtigere en person bevæger sig i forhold til dig, jo større er hastigheden for lysbevægelse i den tværgående (langs) retning og ikke i retning op og ned, hvilket betyder, at jo langsommere uret går.
Ligeledes bevæger dit ur sig langsommere i forhold til det; de vil se den tid, der flyder langsommere for dig. Når du kommer sammen igen, vil en af jer være ældre og den anden yngre.
Men hvem?
Dette er karakteren af Einsteins”tvillingparadoks”. Kort svar: hvis vi antager, at du startede i den samme referenceramme (for eksempel i hvile på Jorden) og kommer ind i den samme referenceramme senere, ældes den rejsende mindre, fordi tiden for ham vil gå "langsommere", og den der blev derhjemme, vil stå over for den "normale" tid.
Derfor, hvis du vil accelerere i tide, bliver du nødt til at accelerere til næsten lyshastighed, bevæge dig i dette tempo et stykke tid og derefter vende tilbage til den oprindelige position. Vi bliver nødt til at vende lidt rundt. Gør dette, og du kan rejse dage, måneder, årtier, epoker eller milliarder af år fremover (selvfølgelig afhængigt af udstyret).
Du kunne være vidne til udviklingen og ødelæggelsen af menneskeheden; jordens og solens ende; dissociation af vores galakse; universets varmedød. Så længe du har nok energi i rumskibet, kan du se så langt ind i fremtiden, som du vil.
Men at vende tilbage er en anden historie. Enkel speciel relativitet, eller forholdet mellem rum og tid på et grundlæggende niveau, var nok til at få os ind i fremtiden. Men hvis vi ønsker at gå tilbage i tiden, tilbage i tiden, har vi brug for generel relativitet eller forholdet mellem rum-tid og stof og energi. I dette tilfælde betragter vi rum og tid som et uadskilleligt stof, og stof og energi som det, der forvrænger dette stof, forårsager ændringer i selve stoffet.
For vores univers, som vi kender det, er rumtid temmelig kedeligt: det er næsten perfekt fladt, praktisk talt ikke krummet og på ingen måde sløjfer over sig selv.
Men i nogle simulerede universer - i nogle af løsningen fra Einsteins generelle relativitetsteori - kan der oprettes en lukket sløjfe. Hvis plads løkker på sig selv, kan du bevæge dig i en retning i lang, lang tid for at komme tilbage til det sted, hvor du startede.
Nå, der er løsninger ikke kun med lukkede rumlignende kurver, men også lukkede tidslignende kurver. En lukket tidlig kurve indebærer, at du bogstaveligt talt kan rejse i tid, leve i et bestemt miljø og vende tilbage til det samme punkt, hvorfra du forlod.
Men dette er en matematisk løsning. Beskriver denne matematik vores fysiske univers? Det ser ikke ud til. De krumninger og / eller diskontinuiteter, som vi har brug for for et sådant univers, er vildt uforenelige med, hvad vi observerer, selv i nærheden af neutronstjerner og sorte huller: de mest ekstreme eksempler på krumning i vores univers.
Vores univers kan rotere på global skala, men de observerede rotationsgrænser er 100.000.000 gange stivere end de lukkede tidlige kurver, vi har brug for. Hvis du vil rejse fremad i tid, kræves en relativistisk DeLorean.
Men tilbage? Det kan være bedst, hvis du ikke kan rejse tilbage i tiden for at forhindre din far i at gifte sig med din mor.
Generelt, alt sammen, kan vi konkludere, at rejser tilbage i tiden altid vil fascinere mennesker på idéeniveau, men sandsynligvis vil forblive i en uopnåelig fremtid (paradoksalt nok). Det er ikke matematisk umuligt, men universet er bygget på fysik, som er en speciel undergruppe af matematiske løsninger. Baseret på hvad vi har observeret, vil vores drømme om at rette vores fejl ved at gå tilbage i tiden sandsynligvis kun forblive i vores fantasier.
ILYA KHEL
