Az időutazás tudományos lehetőségei

A múltba és a jövőbe való utazásról szóló történetek már régóta megragadták képzeletünket, de az idő kérdése Az utazás lehetséges, egy bonyolult út, amely a legfontosabb annak megértéséhez, hogy mit értenek a fizikusok, amikor a szót használják "idő."

A modern fizika azt tanítja nekünk, hogy az idő a világegyetem egyik leginkább titokzatos aspektusa, bár először egyszerűnek tűnhet. Einstein forradalmasította a koncepció megértését, de még ennek a felülvizsgált megértésnek a segítségével néhány tudós még mindig elgondolkodik azon a kérdésen, hogy vajonaz idő valóban létezik vagy pusztán "makacsul kitartó illúzió" (ahogyan Einstein egyszer nevezte). Bármi legyen is az idő, a fizikusok (és a fantasztikus írók) érdekes módszereket találtak arra, hogy manipulálják, és fontolóra veszik az eltérések nélküli mozgatást.

Habár hivatkozásra került H.G. Wells ' Az időgép (1895) szerint az időutazás tényleges tudománya csak a huszadik században jött létre, mint a Albert Einsteinelmélete

A relativitáselmélet egyik lenyűgöző következménye, hogy a mozgás eltérést okozhat az idő múlásával, ezt a folyamatot nevezzük időtágulás. Ez a legdrámábban nyilvánul meg a klasszikusban Twin Paradox. Az „időutazás” módszerével a normálnál gyorsabban mozoghat a jövőbe, de valójában nincs visszaút. (Van egy kis kivétel, de erről bővebben a cikk későbbi részében olvashat.)

1937-ben W. skót fizikus J. Van Stockum először az általános relativitáselméletet alkalmazott úgy, hogy megnyitotta az ajtót az időutazáshoz. Az általános relativitáselmélet egyenletének alkalmazásával egy végtelen hosszúságú, rendkívül sűrű forgó hengerrel (olyan, mint egy végtelen fodrászpálca). Egy ilyen hatalmas tárgy elforgatása valójában egy „képkockák húzásának” nevezett jelenséget hoz létre, amely ténylegesen az űrtartalmát vezeti vele. Van Stockum úgy találta, hogy ebben a helyzetben létrehozhat egy utat a 4-dimenziós téridőben, amely ugyanabban a pontban kezdődött és végződött - valami zárt időszerű görbe - amely a fizikai eredmény, amely lehetővé teszi az időutazást. Elindulhat egy űrhajóban, és útvonalat vezethet, amely visszatér ahhoz a pillanathoz, amikor indult.

Annak ellenére, hogy érdekes eredmény, ez egy meglehetősen kifogásolt helyzet volt, tehát nem igazán volt aggódva, hogy ez zajlik. Új értelmezés készül azonban, amely sokkal ellentmondásosabb.

1949-ben Kurt Godel matematikus - Einstein barátja és Princeton munkatársa Az Egyetemi Kutatóintézet - úgy döntött, hogy foglalkozik egy olyan helyzettel, amelyben az egész univerzum fennáll forog. Godel megoldásai szerint az időutazást az egyenletek valóban lehetővé tették, ha az univerzum forog. A forgó világegyetem maga is időgépként működhet.

Ha az univerzum forog, akkor lehetne észlelni azt (például a fénysugarak hajlamosak, ha a az egész világegyetem forogott), és eddig a bizonyítékok rendkívül erősek, hogy nincs valamiféle univerzum forgás. Tehát ismét az időutazást kizárja ez a konkrét eredmények. De az a tény, hogy a világegyetemben a dolgok forognak, és ez ismét lehetőséget teremt.

1963-ban az új-zélandi matematikus, Roy Kerr a terepi egyenleteket használta a forgó elemzésére fekete lyuk, Kerr fekete lyuknak hívták, és megállapította, hogy az eredmények lehetővé teszik az utat a szú járat a fekete lyukban, hiányzik a középpontban a szingularitás, és tegye ki a másik végét. Ez a forgatókönyv a zárt időbeli görbéket is lehetővé teszi, amint azt Kip Thorne elméleti fizikus évekkel később rájött.

Az 1980-as évek elején, míg Carl Sagan 1985-es regényén dolgozott Kapcsolatba lépni, Kip Thorne felé fordult egy kérdéssel az időutazás fizikájáról, amely arra ösztönözte Thorne-t, hogy vizsgálja meg a fekete lyuk mint időutazási eszköz használatának fogalmát. Sung-Won Kim fizikussal együtt Thorne rájött, hogy (elméletben) lehet fekete lyuk egy féreglyukkal, amely összeköti azt a tér más pontjával, amelyet valamilyen negatív forma nyitva tart energia.

De az a tény, hogy van féreglyuk, nem azt jelenti, hogy van időgépe. Tegyük fel, hogy mozgathatja a féreglyuk egyik végét (a „mozgatható végét”). A mozgatható végét egy űrhajóra helyezi, majd az űrbe lőtte azt majdnem a fénysebesség. Az időtágulás bekapcsol, és a mozgatható vég által tapasztalt idő sokkal kevesebb, mint a rögzített végnél tapasztalt idő. Tegyük fel, hogy 5000 évvel mozgatja a mozgatható végét a Föld jövőjébe, de a mozgatható vég csak "öregszik". Tehát mondjuk, hogy elhagyja a 2010-es AD-t, és 7010-ben érkezik meg.

Ha azonban a mozgatható végén halad keresztül, akkor ténylegesen kiugrik a rögzített végből 2015-ben AD-vel (mivel 5 év telt el a Földön). Mit? Hogy működik ez?

Nos, az a tény, hogy a féreglyuk két vége össze van kötve. Nem számít, mennyire távol vannak egymástól, az űridőben alapvetően még mindig egymás közelében vannak. Mivel a mozgatható vég csak öt évvel régebbi, mint amikor távozott, az áthaladás visszatér a rögzített féreglyuk megfelelő pontjába. És ha valaki az AD Earth 2015-ből lép fel a rögzített féreglyukon, akkor AD 7010-ben jönnek ki a mozgatható féreglyukból. (Ha valaki lépett volna át a féreglyukon 2012-ben, akkor az űrhajóra szálltak valahol az út közepén és így tovább.)

Bár ez az időgép fizikailag legmegfelelőbb leírása, továbbra is vannak problémák. Senki sem tudja, léteznek-e féreglyukak vagy negatív energiák, és hogyan lehet ezeket összerakni, ha léteznek. De (elméletileg) lehetséges.