Har du någonsin drömt om att åka någon annanstans? Nej, inte med den vanliga hastigheten som vi "uttråkad" går framåt - sekund för sekund. Eller:
- snabbare, så att du kan klättra långt in i framtiden, kvar i samma ålder;
- långsammare, så att mycket mer kan göras än andra under samma tidsperiod;
- i motsatt riktning, så att du kan återvända till det förflutna era och förändra det, kanske genom att förändra framtiden eller till och med nutiden?
Det kanske låter helt sci-fi, men inte allt på denna lista kommer att vara rent "fantastiskt": tidsresor är en vetenskapligt möjlig process som alltid är med dig. Den enda frågan är hur du kan manipulera det för dina egna syften och kontrollera rörelsen i tid.
När Einstein framförde särskild relativitet 1905, var insikten att varje massivt objekt i universum måste resa i tid bara en av dess häpnadsväckande konsekvenser. Vi lärde oss också att fotoner - eller andra masslösa partiklar - inte alls kan uppleva tid i deras referensram: från det ögonblick en av dem släpps till det ögonblick den absorberas, kan bara massiva observatörer (som vi) se tidens gång. Från en fotons synvinkel komprimeras hela universumet till en punkt, och absorption och emission sker samtidigt i tid, direkt.
Men vi har massor. Och allt som har massa är begränsat till att alltid resa mindre än ljusets hastighet i ett vakuum. Och inte bara det, men oavsett hur snabbt du rör dig relativt något - oavsett om du accelererar eller inte, det spelar ingen roll - för dig kommer ljuset alltid att röra sig med en konstant hastighet: c, ljusets hastighet i vakuum. Denna kraftfulla observation och medvetenhet kommer med en fantastisk konsekvens: om du observerar en person som rör sig relativt dig kommer deras klocka att gå långsammare för dig.
Kampanjvideo:
Föreställ dig en "ljus klocka" eller klocka som fungerar genom att reflektera ljus fram och tillbaka i upp och ner riktning mellan två speglar. Ju snabbare en person rör sig relativt dig, desto större är ljusrörelsens hastighet i den tvärgående (längs) riktningen, och inte uppåt och nedåt, vilket betyder att långsammare klockan går.
På samma sätt kommer din klocka att röra sig långsammare i förhållande till den; de kommer att se tiden som flyter långsammare för dig. När du träffas igen, blir en av dig äldre och den andra yngre.
Men vem?
Detta är naturen av Einsteins "tvillingparadox". Kort svar: om vi antar att du började i samma referensram (till exempel i vila på jorden) och komma in i samma referensram senare, kommer resenären att åldras mindre, för honom kommer tiden att gå "långsammare", och den som stannade hemma, kommer att möta den "normala" tiden.
Därför, om du vill accelerera i tid, måste du accelerera till nästan lätt hastighet, flytta i denna takt ett tag och sedan återgå till den ursprungliga positionen. Vi måste vända lite. Gör detta så kan du resa dagar, månader, decennier, epoker eller miljarder år framöver (naturligtvis beroende på utrustning).
Du kan bevittna mänsklighetens utveckling och förstörelse; jordens och solens slut; dissociation av vår galax; världens död av universum själv. Så länge du har tillräckligt med energi i rymdskeppet kan du se så långt in i framtiden som du vill.
Men att komma tillbaka är en annan historia. Enkel speciell relativitet, eller förhållandet mellan rum och tid på en grundnivå, räckte för att få oss in i framtiden. Men om vi vill gå tillbaka i tiden, tillbaka i tiden, behöver vi generell relativitet, eller förhållandet mellan rymdtid och materia och energi. I det här fallet ser vi utrymme och tid som ett oskiljbart tyg, och materia och energi som det som snedvrider detta tyg, orsakar förändringar i tyget självt.
För vårt universum, som vi känner det, är rymdtid ganska tråkigt: det är nästan perfekt jämnt, praktiskt taget inte krökt och på inget sätt slingor på sig själv.
Men i vissa simulerade universum - i några av lösningarna från Einsteins allmänna relativitetsteori - kan en sluten slinga skapas. Om rymden slingrar på sig själv, kan du röra dig i en riktning under en lång och lång tid för att komma tillbaka dit du började.
Tja, det finns lösningar inte bara med slutna utrymmesliknande kurvor, utan också stängda tidsliknande kurvor. En stängd tidlik kurva innebär att du bokstavligen kan resa i tid, leva i en viss miljö och återgå till samma punkt som du lämnade.
Men detta är en matematisk lösning. Beskriver denna matematik vårt fysiska universum? Det verkar inte riktigt. De krökningar och / eller diskontinuiteter som vi behöver för ett sådant universum är väldigt oförenliga med vad vi observerar även nära neutronstjärnor och svarta hål: de mest extrema exemplen på krökning i vårt universum.
Vårt universum kan rotera på global skala, men de observerade rotationsgränserna är 100 000 000 gånger styvare än de stängda tidiga kurvorna vi behöver. Om du vill resa framåt i tid krävs en relativistisk DeLorean.
Men tillbaka? Det kan vara bäst om du inte kan resa tillbaka i tiden för att förhindra att din far gifter sig med din mamma.
I allmänhet, sammanfattande, kan vi dra slutsatsen att resor tillbaka i tiden alltid kommer att fascinera människor på idénivå, men troligen kommer att förbli i en ouppnåbar framtid (paradoxalt). Det är inte matematiskt omöjligt, men universum är byggt på fysik, som är en speciell delmängd av matematiska lösningar. Baserat på vad vi har observerat kommer våra drömmar att korrigera våra misstag genom att gå tillbaka i tiden förmodligen bara förbli i våra fantasier.
ILYA KHEL