Begreppet en tidsmaskin trycker fram bilder av en otrolig enhet som alltför ofta används i science fiction-berättelser. Enligt Albert Einsteins teori om allmän relativitet, som förklarar hur tyngdkraften fungerar i universum, är emellertid tidsresor inte bara ett fantasifigur. Och om tidsresor är en plot twist i filmer, hur är det med verkligheten?
Tidsresor, enligt Einsteins teori, är absolut möjlig. I grund och botten har fysiker lyckats skicka små partiklar som kallas muoner, väldigt lik elektroner, framåt i tid genom att manipulera gravitationen kring dem. Detta betyder inte att tekniken för att skicka människor framåt i framtiden kommer att vara möjlig under de kommande 100 åren, men ändå.
1. Maskhål
Astrofysiker Eric Davis från EarthTech International Institute for Advanced Study i Austin tror att detta är möjligt. Allt du behöver är ett maskhål eller maskhål, en teoretisk passage genom tyget i rymdtiden, som förutses av relativitetsteorin.
Maskhål har ännu inte bevisats, och om de någonsin hittats kommer de att vara så små att till och med en person, än mindre ett rymdskepp, inte kan passa in i dem. Med det sagt, tror Davis att maskhål kan användas för att resa tillbaka till det förflutna.
Både allmän relativitet och kvantteori erbjuder flera möjligheter att resa - till exempel en "stängd tidlik kurva" eller en väg som förkortar rymdtid, det vill säga en tidsmaskin.
Kampanjvideo:
Davis hävdar att den moderna vetenskapliga förståelsen av fysiklagarna "vimlar av tidsmaskiner, det vill säga många lösningar på geometri i rymdtid som tillåter tidsresor eller har en tidsmaskinens egenskaper."
Som ni kan föreställa er skulle ett maskhål tillåta ett fartyg, till exempel, att resa från en punkt till en annan snabbare än ljusets hastighet - nästan som i en varpbubbla. Detta beror på att fartyget kommer fram till sin destination tidigare än ljusstrålen, efter en kort väg genom rymdtid. Transporten kommer därför inte att bryta med den universella hastighetsgränseregeln som ljus inför, eftersom fartyget själv inte reser med den hastigheten.
Ett sådant maskhål kan teoretiskt leda inte genom rymden utan genom tiden.
"Tidsmaskiner är oundvikliga i vår fysiska rymdtid", skriver Davis i tidningen. - "Passage maskhål inkluderar tidsmaskiner."
Fortfarande, lägger Davis till, att förvandla ett maskhål till en tidsmaskin kommer inte att vara lätt. Det kommer att ta en titanisk ansträngning. Detta beror på att när ormhålet har skapats, måste en eller båda ändarna accelereras i tid till destinationen, vilket följer av den allmänna relativiteten.
2. Tidsmaskin: Tippcylinder
För att använda en Tipler-cylinderbaserad tidsmaskin måste du lämna jorden i ett rymdskepp och resa ut i rymden till cylindern som roterar där. När du kommer tillräckligt nära ytan på cylindern (utrymmet runt den kommer mestadels att "skeva", deformeras), måste du gå runt den flera gånger och återvända till jorden. Du kommer framme i det förflutna.
Hur långt tillbaka i tiden beror på hur många gånger du kretsar runt cylindern. Även om det verkar som om din egen tid går framåt som vanligt medan du cirklar cylindern, utanför det förvrängda utrymmet kommer du oundvikligen att flytta in i det förflutna. Det är som att gå upp en spiraltrappa och hitta dig själv ett steg ner med varje hel cirkel.
3. Donut vakuum
Enligt Amos Ori från Israel Institute of Technology i Haifa kan utrymmet vridas tillräckligt för att skapa ett lokalt gravitationsfält som liknar en munk i en viss storlek. Gravitationsfältet bildar cirklar runt denna munk, så utrymme och tid är snodda.
Det är viktigt att notera att detta tillstånd avskaffar behovet av någon hypotetisk exotisk fråga. Även om hur det kommer att se ut i den verkliga världen är svårt att beskriva. Ori säger att matematik har visat att med jämna mellanrum bildas en tidsmaskin inuti munken i vakuum.
Allt du behöver göra är att komma dit. I teorin skulle det vara möjligt att resa när som helst sedan tidsmaskinen byggdes.
4. Exotisk materia
I fysiken är exotiskt ämne ämne som på något sätt skiljer sig från det normala och har några "exotiska" egenskaper. Eftersom tidsresa betraktas som icke-fysisk, tror fysiker att så kallade takyoner (hypotetiska partiklar för vilka ljusets hastighet är i vila) antingen inte existerar eller inte kan interagera med normal materia.
Men när negativ energi eller massa - den mycket exotiska materien eller materien - vrider rymdtid, blir alla otroliga fenomen möjliga: maskhål som kan fungera som tunnlar som förbinder avlägsna delar av universum; en varp-enhet som gör det möjligt att köra snabbare än ljusets hastighet; tidsmaskiner som kommer att resa tillbaka i tiden.
5. Kosmiska strängar
Kosmiska strängar är hypotetiska 1-dimensionella (rumsligt) topologiska defekter i rymdtidens tyg som har kvar sedan universums bildning. Med sin hjälp, i teorin, kan fält med stängda tidsliknande kurvor bildas, vilket möjliggör resor in i det förflutna. Vissa forskare föreslår att man använder "kosmiska strängar" för att bygga en tidsmaskin.
Om du tar med två kosmiska strängar tillräckligt nära varandra eller en sträng till ett svart hål, kan detta i teorin skapa en hel rad "slutna tidiga kurvor." Om du gör en noggrant beräknad siffra åtta i ett rymdskepp runt två oändligt långa kosmiska strängar, kan du i teorin vara var som helst, när som helst.
6. Genom ett svart hål
Det svarta hålet har en otrolig effekt på tiden och bromsar det som ingenting annat i galaxen. I själva verket är det en naturlig tidsmaskin. Om uppdraget att flyga runt det svarta hålet drivs av ett markorgan skulle det ta dem 16 minuter att flyga runt det svarta hålet. Men för de modiga människorna ombord på ett fartyg som ligger nära ett massivt föremål skulle tiden gå mycket långsamt. Mycket långsammare än på jorden. Tid för laget skulle sakta ner i halva. För varje 16 minut skulle de bara uppleva 8.