Den teoretiske fysiker Ben Tippett fra University of British Columbia har sammen med astrofysikeren University of Maryland David Zang skabt, hvad de siger, er en fungerende matematisk model af en "tidsmaskine", der bruger krumningsprincippet i universets rumtid. Forskerne og resultaterne fra forskerne blev offentliggjort i tidsskriftet Classical and Quantum Gravity.
Forskere, baseret på den generelle relativitetsteori, udledte en matematisk model, som de kaldte TARDIS eller Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-time ("Passable acausal retrograde zones in space-time"). Men skynd dig ikke med at glæde dig over muligheden for at besøge din længe afdøde bedstemor tidligere, siger forskere. Der er et problem, der ikke tillader kontrol af rigtigheden af deres matematiske model, men mere om det senere.
”Folk tænker på tidsrejser som fiktion. Faktisk synes vi, det er umuligt, bare fordi vi ikke har prøvet at gøre det endnu,”siger teoretisk fysiker og matematiker Ben Tippett.
"En tidsmaskine er dog mulig, i det mindste matematisk," tilføjer videnskabsmanden.
Forskernes model er baseret på ideen om tilstedeværelsen af universets fjerde dimension, som er tid. Dette giver os igen mulighed for at antage eksistensen af et rum-tid-kontinuum, hvor forskellige retninger af rum og tid er forbundet med universets stof.
Einsteins relativitetsteori forbinder universets tyngdevirkninger med rumtidens krumning, fænomenet bag de elliptiske baner af planeter og stjerner. I nærværelse af "flad" eller ikke-buet rumtid, bevægede planeterne sig i en lige linje. Relativitetsteorien siger imidlertid, at rumtidens geometri bliver buet i nærværelse af meget massive genstande, der får dem til at cirkulere omkring stjerner.
Tippett og Tsang mener, at ikke kun rummet kan bues i universet. Under indflydelse af et objekt med en stor masse kan tiden også bues. De nævner plads omkring sorte huller som et eksempel.
”Forløbet af tidsbevægelse inde i rumtid kan også være buet. Sorte huller er et eksempel. Jo tættere vi kommer på dem, jo langsommere begynder tiden at løbe for os,”siger Tippett.
Salgsfremmende video:
”Min model af en tidsmaskine bruger buet rumtid til at gøre tid for passagerer til en cirkel snarere end en linje. Og bevægelse i denne cirkel kan sende os tilbage i tiden."
For at teste hypotesen foreslår forskere at skabe noget som en boble, der kan bære alle, der vil være i den gennem tid og rum langs en buet bane. Hvis denne boble bevæger sig med en hastighed højere end lysets hastighed (ifølge forskere er dette også matematisk muligt), så vil dette tillade alle, der er i boblen, at bevæge sig tilbage i tiden.
Ideen bliver tydeligere, når man ser på den plan, som Tippet foreslår. Der er to tegn i den: den ene er inde i boblen / tidsmaskinen (person A), den anden er en ekstern observatør, der er uden for boblen (person B).
Tidens pil, der under normale forhold (dvs. i vores univers) altid bevæger sig fremad, i det præsenterede skema får fortiden til at være nutiden (angivet med sorte pile). Ifølge videnskabsmanden vil hver af disse mennesker mærke tidens bevægelse forskelligt:
”Inde i boblen vil objekt A se Bs begivenheder periodisk ændre sig og derefter vende om. Uden for boblen vil observatør B se, at to versioner af A kommer ud fra samme sted: timeviseren drejer til højre og den anden til venstre."
Med andre ord vil en ekstern observatør se to versioner af objekter inde i tidsmaskinen: den ene version vil udvikle sig fremad i tiden, den anden bagud.
Det hele lyder naturligvis meget interessant, men Tippett og Zang siger, at vi ikke har nået et sådant teknologiniveau, at denne hypotese kunne testes i praksis. Vi har simpelthen ikke materialer, der er egnede til konstruktion af en sådan tidsmaskine.
”Selvom det måske fungerer fra et matematisk synspunkt, kan vi ikke bygge en sådan maskine til at rejse inden for rumtid, da vi ikke har de nødvendige materialer til dette. Og her kræves eksotiske materialer. De giver plads-tid til at bøje. Desværre har videnskaben endnu ikke opfundet noget lignende,”siger Tippett.
Idéen om Tippett og Zang gentager en anden idé om en tidsmaskine, den såkaldte Alcubierre-boble, som også skal bruge eksotiske materialer til at bevæge sig i rum og tid. Kun i dette tilfælde taler vi ikke om cirkulær bevægelse i rumtidsfeltet, men om bevægelse ved at komprimere rummet foran dig og udvide det bagud.
* * *
Tidligere:
Fysikere ved University of Queensland i Australien har sat sig en udfordring.
simulere et computereksperiment, der vil bevise muligheden for tidsrejser på kvante-niveau, forudsagt tilbage i 1991.
De formåede at simulere opførslen af en enkelt foton, der passerer gennem et ormehul i rumtid ind i fortiden og går i interaktion med sig selv.
En sådan bane af en partikel kaldes en lukket tidslignende kurve - foton vender tilbage til det indledende rum-tidspunkt, dvs. dens verdenslinje lukkes.
Forskerne kiggede på to scenarier. I den første af dem passerer partiklen gennem muldvarpen, vender tilbage til sin fortid og interagerer med sig selv. I det andet scenario interagerer fotonet, for altid indesluttet i en lukket tidlignende kurve, med en anden, almindelig partikel.
Ifølge forskere vil deres arbejde yde et vigtigt bidrag til foreningen af to store fysiske teorier, som indtil nu kun havde lidt til fælles: Einsteins generelle relativitetsteori (GR) og kvantemekanik.
Einsteins teori beskriver stjernernes og galaksernes verden, mens kvantemekanik hovedsageligt studerer egenskaberne af elementære partikler, atomer og molekyler.
- Martin Ringbauer, University of Queensland
Einsteins generelle relativitet giver et objekt mulighed for at rejse baglæns i tiden, der falder i en lukket tidslignende kurve. En sådan mulighed kan imidlertid forårsage en række paradokser: En tidsrejsende kan for eksempel forhindre sine forældre i at mødes, og dette vil gøre hans egen fødsel umulig.
I 1991 blev det først foreslået, at tidsrejser i kvanteverdenen kunne eliminere sådanne paradokser, da kvantepartiklernes egenskaber ikke er præcist defineret i henhold til Heisenbergs usikkerhedsprincip.
I et computereksperiment var australske forskere de første til at undersøge kvantepartiklers opførsel i et lignende scenarie. Samtidig blev der afsløret nye interessante effekter, hvis udseende er umulig i standard kvantemekanik.
For eksempel viste det sig, at det er muligt at skelne nøjagtigt mellem de forskellige tilstande i et kvantesystem, hvilket er helt udelukket, hvis du holder dig inden for kvanteteoriens rammer.