Allt är inte så enkelt
Föreställ dig att du har ett trasigt ägg i ansiktet, och detta är inte ett tal. Ett försök att jonglera med ägg resulterade i att en av dem föll och brast på huvudet, och nu måste du gå i duschen och byta kläder.
Men skulle det inte vara lättare att vända tiden tillbaka en minut? När allt går, ägget brast på bara några sekunder - varför kan du inte göra samma sak, tvärtom? Sätt bara tillbaka skalet, kasta i vitt och äggulan - och det är det. Du skulle ha ett rent ansikte, rena kläder och inget äggula i håret.
Det låter löjligt - men varför? Varför kan jag inte ångra den här åtgärden? I själva verket är ingenting omöjligt i detta. Det finns ingen naturlag som skulle förbjuda att göra detta.
Dessutom rapporterar fysiker att varje ögonblick som inträffar i vardagen kan hända i motsatt ordning när som helst. Så varför inte "bryta tillbaka" äggen, "bränna tillbaka" matchen eller till och med "flytta" benet tillbaka?
Varför händer inte dessa saker varje dag? Varför skiljer sig framtiden över det förflutna? Denna fråga ser ganska enkel ut, men för att besvara den måste du gå tillbaka till universums födelse, vända dig till atomvärlden och nå fysikens gränser.
Liksom många berättelser i fysikvärlden, här går det tillbaka till den stora fysikern Isaac Newton. Den bubonic pesten förtärde Storbritannien 1666, och det var hon som tvingade Newton att lämna Cambridge University och gå hem till sin mor, som bodde på landsbygden i Lincolnshire. Där uttråkade Newton och, isolerat från omvärlden, tog han fysiken.
Han upptäckte tre rörelselag, inklusive den berömda maximalen att varje handling har sin egen motstånd. Han kom också med en förklaring till varför tyngdkraften fungerar.
Kampanjvideo:
Newtons lagar är oerhört effektiva för att beskriva världen runt oss. De kan förklara många fenomen, från varför äpplen faller från träd till varför jorden kretsar kring solen.
Men de har en konstig egenskap - de fungerar på samma sätt och vice versa. Om ett ägg bryts, säger Newtons lagar att det kan återgå till sitt ursprungliga tillstånd. Naturligtvis är detta fel, men praktiskt taget alla teorier som har utvecklats av forskare sedan Newton har exakt samma problem.
Fysikens lagar tar helt enkelt inte hänsyn till hur tiden flyter - framåt eller bakåt. De bryr sig om det lika mycket som information om du skriver med höger eller vänster. Men du bryr dig definitivt!
Så vitt du vet har tiden en pil som indikerar dess riktning, och den står alltid inför framtiden. Du kan blanda dig öster och väster, men du kommer aldrig att blanda igår och imorgon. De grundläggande fysikaliska lagarna skiljer emellertid inte mellan tidigare och framtida.
Den första personen som allvarligt mötte detta problem var den österrikiska fysikern Ludwig Boltzmann, som bodde under andra hälften av 1800-talet. På dessa dagar var alla idéer som nu accepteras som ett axiom kontroversiella.
Särskilt var fysiker inte lika övertygade som de är idag att allt i världen består av partiklar som kallas atomer. Enligt de flesta fysiker kunde idén om atomer inte bevisas, den kunde inte verifieras med praktiska metoder.
Boltzmann var övertygad om att atomer faktiskt finns, så han använde denna idé för att förklara alla vardagliga saker, till exempel eldslaman, lungans arbete och också varför te svalnar när du blåser på det. Han trodde att han kunde förstå alla dessa saker med hjälp av konceptet som var så nära honom - atomteorin.
En del fysiker imponerades av Boltzmanns arbete, men de flesta avvisade det. Han utplånades snart av det vetenskapliga samfundet för sina idéer.
Men det var han som visade hur atomer är relaterade till tidens natur. På dessa dagar dök teorin om termodynamik upp, som beskriver hur värme beter sig. Boltzmanns motståndare insisterade på att värmens natur inte kunde beskrivas; de sa att värme bara är värme.
Boltzmann beslutade att bevisa att de hade fel, och värmen orsakas av atomernas kaotiska rörelse. Han hade rätt, men han var tvungen att spendera resten av sitt liv för att försvara sin synvinkel.
Boltzmann började med att försöka förklara något konstigt - "entropi." Enligt termodynamikens lagar har allt i världen en viss entropi, och när något händer med detta objekt ökar entropin.
Om du till exempel lägger isbitar i ett glas vatten kommer de att smälta och entropin i glaset kommer att stiga. Och tillväxten av entropi skiljer sig från allt inom fysik - processen rör sig i en riktning. Fysiker har länge undrat om hur tiden flyter bestäms av en ökning av entropin.
Som ni kanske gissar var Boltzmann den första som tog upp denna fråga, men sedan började många andra forskare att studera denna fråga. Som ett resultat blev det tydligt att tiden potentiellt kan rinna i motsatt riktning - men bara om entropin minskar, vilket helt enkelt är omöjligt.
Men om tiden kan flyta i motsatt riktning är det möjligt att bygga en tidsmaskin. 2009 var den brittiska fysikern S. Hawking värd för en fest för tidsresande - tricket var att han skickade in inbjudningar till festen ett år senare (ingen av gästerna dök upp).
Så resa tillbaka i tiden är troligen omöjligt. Även om denna möjlighet fanns hävdar Hawking och andra att du aldrig kan komma till en tidpunkt förrän din tidmaskin byggdes.
Men en resa in i framtiden? Det här är en annan historia. Självklart tävlar alla av oss tid resenärer i tidflödet från det förflutna till framtiden med en timme per timme. Men som en flod flyter tidflödet med olika hastigheter på olika platser. Modern vetenskap erbjuder flera sätt att närma framtiden. Här är en sammanfattning av deras väsen.
Det enklaste och mest praktiska sättet att komma till en avlägsen framtid är att gå mycket snabbt. Enligt Einsteins relativitetsteori, när du reser med en hastighet nära ljusets hastighet, bromsar tiden för dig i förhållande till omvärlden.
Det är inte bara en hypotes eller tankeexperiment - det är ett mätresultat. Med hjälp av två identiska atomklockor (vissa flög i ett jetplan, andra förblev stillastående på jorden) bevisade fysiker att flygande klockor krymper långsammare på grund av hastighet.
När det gäller ett flygplan är effekten minimal. Men om du var ombord på ett rymdskepp som körde med 90% ljusets hastighet, skulle tiden passera 2,6 gånger långsammare för dig än på jorden. Och ju närmare din hastighet närmar sig ljusets hastighet, desto mer extrema tidsresor blir.
Den högsta hastigheten som uppnåtts tack vare mänsklig teknik kan kallas hastigheten med vilken protoner sveper runt Large Hadron Collider - 99.9999991% av ljusets hastighet. Med relativitetsteorin kan man beräkna att en sekund för en proton motsvarar 27 777 778 sekunder eller i praktiken 11 månader för oss.
Överraskande tar partikelfysiker hänsyn till retardation när de hanterar sönderfallande partiklar. I laboratoriet förfaller typiskt muonpartiklar i 2,2 mikrosekunder. Men snabbrörande muoner, som produceras när kosmiska strålar når den övre atmosfären, förfaller 10 gånger längre.
Följande metod är också inspirerad av Einsteins arbete. Enligt hans teori om allmän relativitet, ju mer du känner allvar, desto långsammare rör sig. När du till exempel närmar dig jordens centrum ökar tyngdkraften. Tiden går långsammare för dina ben än för huvudet.
Återigen har denna effekt uppmättts. 2010 placerade fysiker vid US National Institute of Standards and Technology två atomklockor på hyllorna, en 33 cm högre än den andra, och mätte skillnaden i deras fästningshastighet. Klockan på hyllan nedan tickade långsammare eftersom den var något mer utsatt för tyngdkraften.
För att vara i en avlägsen framtid är allt vi behöver en plats med extremt stark tyngdkraft, som ett svart hål. Ju närmare du kommer gränsen, desto långsammare rör sig - men det är riskabelt, eftersom du korsar linjen kan du aldrig återvända. I alla fall är effekten inte så stark, så resan är förmodligen inte värd det.
Låt oss säga att du har tekniken för att resa långa sträckor för att komma till ett svart hål (det närmaste är cirka 3000 ljusår bort). Under själva resan kommer tiden att sakta mycket mer än under resan genom det svarta hålet.
(Den situation som beskrivs i Interstellar, där en timme på en planet nära ett svart hål motsvarar sju år på jorden, är för extremt och helt omöjligt för vårt universum, säger Kip Thorne, filmens vetenskapliga rådgivare.)
Det kanske mest fantastiska är att GPS-system måste ta hänsyn till effekterna av tidsutvidgning (både på grund av satelliternas hastighet och allvar som verkar på dem) i deras arbete. Utan dessa korrigeringar kan GPS: n på telefonen inte fastställa din position på jorden, inte ens inom en radie på flera kilometer.
Ett annat alternativ för att resa till framtiden är att bromsa uppfattningen av tid genom att bromsa eller stoppa livets processer i din kropp och sedan starta om dem.
Bakteriesporer kan leva i miljoner år i avstängd animation tills rätt temperatur, fuktighet och livsmedelsförhållanden startar sin ämnesomsättning igen. Vissa däggdjur, såsom björnar och ekorrar, kan bromsa deras ämnesomsättning under viloläge, vilket kraftigt minskar deras cellers behov av syre och mat. Kommer människor någonsin att kunna göra detsamma?
Även om det fullständiga stoppet av kroppens ämnesomsättning ännu inte är föremål för modern vetenskap, arbetar en del forskare för att uppnå effekten av kortvarig "viloläge" som varar flera timmar. Det kan vara tillräckligt med tid för att hjälpa personen överleva, till exempel under hjärtstillestånd, innan de kan tas till sjukhuset.
En annan metod som sätter kroppen i en hypotermisk "viloläge" - ersätter blod med kall saltlösning - har arbetat hos grisar och genomgår för närvarande kliniska prövningar på människor i Pittsburgh.
Allmän relativitet ger också möjlighet till snabb resa genom tid-rymdtunnlar, vilket kan hjälpa till att täcka avstånd av miljarder ljusår eller helt enkelt olika tider.
Många fysiker, inklusive S. Hawking, tror att rymdtidstunnlarna, som konstant förekommer på olika platser i kvanteskalet, är mycket mindre i storlek än atomer.
Tricket är att ta tag i en och förstora den till mänskliga proportioner - en prestation som kommer att kräva en enorm mängd energi, men som bara kan vara möjlig i teorin.
Försök att bevisa en sådan metod har misslyckats, till slut på grund av oförenlighet mellan allmän relativitet och kvantmekanik.
Baserat på material från tidskriften "Okänd"
