Istnieje szansa, że będziemy w stanie podróżować przez wymiary i czas

Profesor Jim Al-KhaliliFizyk teoretyczny, autor i nadawcaWe wtorek 11 Jun 2019 7:01 am

To ulubione pytanie naukowe każdego: Czy podróże w czasie są naprawdę możliwe?

Były setki filmów i seriali telewizyjnych, które to zgłębiały – niektóre bardziej inteligentnie niż inne – i zawsze jest mnóstwo naukowo brzmiącego żargonu, o którym się mówi, jak tunele czasoprzestrzenne, wyższe wymiary, osobliwości i równoległe rzeczywistości.

Ale co właściwa fizyka ma do powiedzenia w tej sprawie? Jest to coś, co studiowałem przez ostatnie trzy dekady. Moja pierwsza książka, Black Holes, Wormholes and Time Machines, oparta na moich wykładach w Institute of Physics, została opublikowana dokładnie 20 lat temu.

Pierwsze pytanie jest proste: Czy prawa fizyki dopuszczają możliwość podróżowania w czasie?

Nie tylko wiemy, że podróżowanie w czasie jest możliwe, ale że jest ono rutynowo demonstrowane przez eksperymenty, choć na maleńką skalę.

Ale podróżowanie w czasie zależy od tego, czy chcemy dostać się do przyszłości, czy do przeszłości, ponieważ jedno jest łatwiejsze od drugiego.

Isaac Newton wierzył, że czas jest czymś, nad czym nie mamy kontroli – że płynie w stałym tempie, nieubłaganie tykając sekundy, minuty, godziny i lata wszędzie we Wszechświecie w tym samym tempie.

Wtedy, w 1905 roku, Einstein opublikował swoją teorię względności i wywołał rewolucję naukową.

Wykazał, że czas nie jest absolutny lub niezależny od nas, ale może być rozciągany i ściskany w zależności od tego, jak szybko się poruszamy.

W rzeczywistości, podróżując blisko prędkości światła możesz spowolnić czas tak, że kiedy się zatrzymasz, minie dla ciebie mniej czasu niż w świecie zewnętrznym i znajdziesz się, całkiem dosłownie, w przyszłości.

Inny sposób dotarcia do przyszłości jest przewidziany przez teorię grawitacji Einsteina (my fizycy nazywamy ją Ogólną Względnością), którą ukończył w 1915 roku, a która pokazała, że grawitacja również spowalnia upływ czasu.

Więc, czas płynie wolniej na poziomie morza niż na szczycie góry, gdzie z kolei płynąłby wolniej niż w przestrzeni kosmicznej – zasadniczo im silniejsze przyciąganie grawitacyjne (w tym przypadku im bliżej jesteś środka Ziemi, tym wolniej tykają zegary).

Wpływ grawitacji Ziemi na czas jest bardzo mały, więc nie jest aż tak interesujący.

Ale gdybyś znalazł sobie czarną dziurę i okrążył ją kilka razy (uważając, żebyś nie został wessany), jej niewiarygodnie silne pole grawitacyjne dramatycznie spowolniłoby twój czas.

Kiedy wrócisz na Ziemię, wszyscy będą komentować jak młodo wyglądasz biorąc pod uwagę wiele ziemskich lat, w których byłeś daleko.

Podróże w przeszłość, z drugiej strony, okazują się znacznie trudniejsze.

Ale Ogólna Teoria Względności – która wciąż jest naszą najlepszą teorią na temat natury czasu – nie wyklucza tego całkowicie. Stwierdza ona, że czasoprzestrzeń może być zakrzywiona tak, aby stworzyć coś, co nazywa się zamkniętą krzywą czasopodobną, która jest trochę jak 'pętla-pętla’ na kolejce górskiej, która zabiera cię zarówno w przestrzeni, jak i w czasie z powrotem do punktu, w którym zacząłeś, ale zanim wyszedłeś.

Więc, jeśli podróże w czasie do przyszłości są możliwe, a podróże w czasie do przeszłości, choć trudne, nie są jeszcze wykluczone, na co czekamy? Dlaczego nie zbudowaliśmy jeszcze wehikułu czasu? Czy jest coś, czego nie rozumiemy na temat natury czasu?

Niewykluczone.

Jeden problem został słynnie podkreślony przez Stephena Hawkinga, który zapytał, dlaczego, jeśli podró „e w czasie do przeszłości są mo „liwe, nie odwiedzili nas jeszcze podró „nikowie z przyszłości.

Przecież nasz czas jest dla nich przeszłością.

Jeśli przyszłym pokoleniom uda się zbudować wehikuł czasu, to z pewnością znajdą się tacy, którzy będą chcieli odwiedzić początek XXI wieku. Oczywiście, może być tak, że podróżnicy w czasie z przyszłości rzeczywiście są wśród nas, ale po prostu decydują się zachować niski profil, lub po prostu nie mają ochoty na zorganizowaną wycieczkę do 2019 roku.

Okazuje się, że ta kwestia jest łatwa do rozwiązania.

Jeśli kiedykolwiek uda nam się zbudować maszynę czasu, okazuje się, że zabrałaby nas tylko tak daleko wstecz, jak moment, w którym została włączona. Tak więc powodem, dla którego nie widzimy podróżników w czasie z przyszłości jest to, że maszyny czasu nie zostały jeszcze wynalezione.

Wymiary równoległe

Jest jednak wiele innych naprawdę zaskakujących paradoksów związanych z podróżami w czasie.

Najsłynniejszy z nich został opisany w filmie Powrót do przyszłości. Co by się stało, gdybyś cofnął się w czasie i uniemożliwił swoim rodzicom spotkanie?

Czy nagle przestałbyś istnieć, bo nigdy się nie urodziłeś? A jeśli nigdy się nie urodziłeś, nigdy byś nie dorósł, aby stać się wrednym podróżnikiem w czasie, więc twoi rodzice w końcu się spotkali, a ty się urodziłeś, w którym to przypadku podróżujesz w czasie i zapobiegasz swoim narodzinom… i tak dalej.

Jedynym pewnym sposobem rozwiązania tego paradoksu jest istnienie równoległych wszechświatów.

Jest to pomysł, który może nie być tak szalony, jak się wydaje i fizycy obecnie badają ten pomysł. Jeśli takie równoległe wymiary są prawdziwe, wtedy podróże w czasie nieuchronnie wślizgują podróżnika do równoległego świata, w którym on lub ona jest w stanie manipulować przeszłością bez wpływu na nich.

Więc, powstrzymanie twoich rodziców przed spotkaniem w równoległym wszechświecie oznacza po prostu, że nigdy nie urodzisz się w tym wszechświecie.

Gdybym był człowiekiem obstawiającym zakłady, powiedziałbym, że podróże w czasie do przeszłości pewnego dnia okażą się niemożliwe, nawet w teorii.

Dostanie się do przyszłości, z drugiej strony, wymaga tylko zbudowania wystarczająco szybkiego statku kosmicznego, który zabierze cię do najbliższej czarnej dziury.

Uważaj jednak, że jeśli dotrzesz do przyszłości, może nie być powrotu, jeśli zdecydujesz, że ci się tam nie podoba.

Profesor Jim Al-Khalili jest fizykiem kwantowym, autorem i nadawcą. Jego nowy thriller sci-fi, Sunfall, jest już dostępny.

.