Zakaj je potovanje po času bolj možno kot si misliš, v skladu s fiziko

Koncept časovnega potovanja je vedno zajemal domišljijo tako fizikov kot laikov. Ampak ali je to res mogoče? Seveda je. Zdaj to počnemo, kajne? Vsi potujemo v prihodnost eno sekundo naenkrat.

Ampak to ni bilo tisto, kar ste mislili. Ali lahko potujemo še dlje v prihodnost? Vsekakor. Če bi lahko potovali blizu hitrosti svetlobe ali v bližini črne luknje, bi se čas upočasnil, kar bi nam omogočilo samovoljno potovanje v prihodnost. Zelo zanimivo vprašanje je, ali lahko potujemo nazaj v preteklost.

Oglejte si tudi: „Prihodnji človek“ naredi „Doktor Kdo“ Časovno potovanje slabšega AF

Sem profesor fizike na univerzi Massachusetts v Dartmouthu in prvič slišal o pojmu potovanja po času, ko sem bil star sedem let, iz epizode klasične televizije Carl Sagan iz leta 1980, Kozmos. Takoj sem se odločil, da bom nekega dne nadaljeval poglobljeno študijo teorije, ki je podlaga za takšne ustvarjalne in izjemne ideje: Einsteinova relativnost. Dvajset let kasneje sem se pojavil z doktoratom. na tem področju in so od takrat aktivni raziskovalci teorije.

Sedaj je eden izmed mojih doktorskih študentov pravkar objavil članek v reviji Klasična in kvantna gravitacija ki opisuje, kako zgraditi časovni stroj z zelo preprosto konstrukcijo.

Zaprta časovno podobna krivulja

Einsteinova splošna teorija relativnosti dopušča možnost upogibanja časa do tako visoke stopnje, da se dejansko zgosti, kar ima za posledico časovno zanko. Predstavljajte si, da potujete po tej zanki; to pomeni, da boste na neki točki v nekem trenutku v preteklosti in začeli doživljati iste trenutke, odkar, spet - malo podobno deja vu, razen da tega ne bi zavedali. Takšne konstrukte pogosto imenujemo "zaprte časovne krivulje" ali CTC-ji v raziskovalni literaturi in jih popularno imenujemo "časovni stroji". Časovni stroji so stranski produkt učinkovitih, hitrejših potovalnih shem in njihovo razumevanje. lahko izboljša naše razumevanje delovanja vesolja.

V zadnjih nekaj desetletjih so znani fiziki, kot sta Kip Thorne in Stephen Hawking, ustvarili prvotno delo na modelih, povezanih s časovnimi stroji.

Splošni zaključek, ki je izhajal iz prejšnjih raziskav, vključno s Thornejevim in Hawkingovim, je, da narava prepoveduje časovne zanke. To je morda najbolje razložiti v Hawkingovi »Kronološki zaščitni domnevi«, ki v bistvu pravi, da narava ne dopušča sprememb v svoji pretekli zgodovini in nas tako varčuje od paradoksov, ki se lahko pojavijo, če je potovanje skozi čas možno.

Najbolj znana med temi paradoksi, ki se pojavljajo zaradi potovanja v preteklost, je tako imenovani »dedkov paradoks«, v katerem se popotnik vrne v preteklost in umori svojega dedka. To spreminja potek zgodovine tako, da se pojavi protislovje: potnik se nikoli ni rodil in zato ne more obstajati. Na podlagi paradoksov, ki izhajajo iz časovnega potovanja, je bilo veliko filmskih in romanskih scenarijev - morda so nekateri izmed najbolj priljubljenih filmov Nazaj v prihodnosti filmi in Dan zemeljskega očesa.

Exotic Matter

Glede na podrobnosti lahko različni fizikalni pojavi posežejo v preprečevanje razvoja zaprtih časovno podobnih krivulj v fizičnih sistemih. Najpogostejša je zahteva za določeno vrsto »eksotične« snovi, ki mora biti prisotna, da bi obstajala časovna zanka. Ohlapno rečeno, eksotična materija je snov, ki ima negativno maso. Problem je, da v naravi ni znano, da obstaja negativna masa.

Caroline Mallary, doktorska študentka na Univerzi Massachusetts Dartmouth, je objavila nov model časovnega stroja v reviji Klasična in kvantna gravitacija. Ta novi model ne potrebuje eksotičnega materiala z negativno maso in ponuja zelo preprosto zasnovo.

Glej tudi: Kako je razložena peta dimenzija gube v času s teorijo superstr

Mallaryjev model je sestavljen iz dveh super dolgih avtomobilov - zgrajenih iz materiala, ki ni eksotičen, in imata pozitivno maso - parkirano vzporedno. En avto se hitro premika naprej, drugi pa ostane parkiran. Mallary je lahko pokazal, da je v takšni postavitvi v prostoru med avtomobili mogoče najti časovno zanko.

Torej lahko gradiš to v svojem dvorišču?

Če sumite, da je ulov, ste pravilni. Mallaryjev model zahteva, da ima središče vsakega avtomobila neskončno gostoto. To pomeni, da vsebujejo predmete - imenovane singularnosti - z neskončno gostoto, temperaturo in tlakom. Poleg tega, v nasprotju s singularnostmi, ki so prisotne v notranjosti črnih lukenj, zaradi česar so popolnoma nedostopne od zunaj, so singularnosti v Mallaryjevem modelu popolnoma goli in opazljive, zato imajo prave fizične učinke.

Tudi fiziki ne pričakujejo, da bodo takšni posebni predmeti obstajali tudi v naravi. Torej na žalost časovni stroj ne bo kmalu na voljo. Vendar to delo kaže, da bodo fiziki morda morali izboljšati svoje zamisli o tem, zakaj so zaprte časovne krivulje prepovedane.

Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru Guarava Khanne. Preberite izvirni članek tukaj.