Ce este călătoria în timp? În termeni simpli, călătoria în timp este conceptul de deplasare între anumite momente din timp, în general cu ajutorul unei persoane sau al unui dispozitiv ipotetic cunoscut sub numele de mașină a timpului. O mașină a timpului poate fi de orice formă și dimensiune, fie sub forma unei mașini, fie sub forma unui portal care conectează anumite puncte îndepărtate din spațiu-timp.
Conceptul de călătorie în timp a fost mai mult un element de bază pentru ficțiunile științifice populare de mulți ani. Fie că este vorba de seria “Star Trek”, “Doctor Who” sau de “Înapoi în viitor” din 1985, în care suntem martori la modul în care oamenii de știință găsesc o modalitate de a călători în timp, dar în realitate, este mult mai complex, chiar și conceptul este controversat. Comunitatea științifică este împărțită în privința posibilității sau nu a călătoriei în timp, dar cine nu și-ar dori să mâzgălească în trecutul său sau să deslușească viitorul. Acum se pune întrebarea dacă este cu adevărat fezabilă, este posibilă călătoria în timp? Haideți să aflăm.
Ce este timpul?
Înainte de Albert Einstein, credeam că timpul este o entitate constantă, așa cum sugerează viața normală, dar el a demonstrat că timpul este de fapt relativ, adică timpul trece cu viteze diferite pentru oamenii care se deplasează unul față de celălalt. Potrivit lui Einstein, timpul este “a patra dimensiune”
Să presupunem că tu și vărul tău ați decis să sincronizați timpul în ceasuri convenționale înainte de a părăsi Pământul într-o navetă spațială. Călătorind cu o viteză de 30.000 km/h în raport cu Pământul, ați decis să parcurgeți câteva orbite în jurul planetei Pământ înainte de a vă întoarce la sol. La aterizare, dacă vă comparați ora ceasului dvs. cu cea a vărului dvs., veți descoperi o ușoară variație de timp. Această variație se numește dilatare a timpului.
Un exemplu practic de dilatare a timpului este experimentat de astronauți atunci când s-au întors pe Pământ după ce au petrecut 6 luni pe Stația Spațială Internațională. Orbitând în jurul Pământului la o distanță de aproximativ 400 km, astronauții au avut o vârstă cu 0,007 secunde mai mică decât noi, cei de aici, de pe Pământ.
Dilatarea crescută a timpului
Acest lucru ar putea fi neglijabil, dar cineva ar putea experimenta un efect extrem de mare de dilatare a timpului dacă se apropie de viteza luminii. Teoretic, dilatarea timpului este aproape neglijabilă până la 50% din viteza luminii și are un efect mic la 75%, dar crește exponențial după aceea.
Teoria relativității speciale ne învață că modul în care timpul se accelerează sau încetinește în funcție de viteza ta relativă față de altcineva sau altceva. Aproape de viteza luminii în interiorul unei nave spațiale, ai îmbătrâni mult mai încet decât vărul tău de aici, de pe Pământ.
S-ar putea să vă gândiți, este într-adevăr o călătorie în timp? Ei bine! Da. Conform naturii spațiului-timp, la întoarcerea aici, pe Pământ, după ce ați călătorit cu 90% din viteza luminii, ați fi de 3 ori mai tânăr decât oamenii de pe Pământ, ceea ce înseamnă că ați călătorit cu ani în viitor în raport cu timpul și spațiul. Luați în considerare un exemplu din filmul Interstellar al lui Christopher Nolan. În încercarea de a găsi o planetă potrivită pentru oameni, echipa lui Cooper a ajuns la o planetă acvatică masivă care este blocată extrem de aproape de o gaură neagră supermasivă.
Cu o masă echivalentă cu cea a 100.000.000 de sori și o rată de rotație de aproape 99,8% din viteza luminii, gaura neagră supermasivă sau Gargantua a făcut ca timpul să încetinească până la limite extreme, astfel încât o oră pe planetă este egală cu 7 ani pe navă (nava spațială Endurance). După ce s-au întors pe nava-mamă (după doar 3 ore), au constatat că prietenul lor om de știință a îmbătrânit cu 23 de ani pământeni.
Nu, aceasta nu este doar ficțiune, ci chiar așa s-ar întâmpla dacă ar fi în viața reală. Deci, tehnic vorbind, ei au călătorit cu 23 de ani înaintea acelor oameni de pe Pământ. Până acum am explorat posibilitatea de a călători în viitor, dar cum rămâne cu trecutul nostru?
Călătorind mai repede decât lumina
Gaura de vierme
Din punct de vedere tehnic, teoria relativității generale a lui Einstein ne permite să călătorim înapoi în timp. Dar realizarea fizică a acestor ecuații matematice s-ar putea să nu fie posibilă în viitorul apropiat. Acest lucru ar putea deveni posibil dacă vom atinge viteze mai mari decât viteza luminii, care este de aproximativ 300.000 km/s (299.792 km/s mai exact) în vid.
Dar, din nou, ecuațiile lui Einstein ne spun că un obiect poate atinge viteza luminii numai dacă are o masă infinită și o lungime zero, ceea ce, de altfel, este imposibil în lumea reală. Deși mulți cercetători cred că ecuațiile lui Einstein pot fi modificate în continuare.
Crearea de “găuri de vierme” este o altă modalitate posibilă de a călători în timp. Conceptul unei găuri de vierme traversabile este validat de teoria relativității generale. Deși oamenii de știință nu au găsit nicio gaură de vierme, crearea unei găuri de vierme este posibilă doar în prezența “materiei exotice” cu masă/energie negativă.
Paradoxul bunicului
Cu amabilitatea imaginii: BrightR/Wikimedia Commons
Conceptul de călătorie în timp în trecut ne poate conduce la diverse paradoxuri și inconsecvențe. Unul dintre acestea este celebrul paradox al bunicului. Imaginați-vă că ați găsit o modalitate de a călători în trecut și ați decis să vă ucideți unul dintre părinți sau bunicul, nu mă întrebați de ce. Astfel, dacă ți-ai ucis bunicul în trecut, tatăl tău nu s-ar fi născut niciodată, deci nici tu nu te-ai fi născut, prin urmare viața ta este modificată pentru totdeauna.
Mai mulți oameni de știință cred că, chiar dacă nu te-ai naște în universul actual, tot te naști în celălalt. În timp ce alții spun că probabilitatea de apariție a unor astfel de evenimente (care schimbă trecutul sau provoacă un paradox) este zero (principiul lui Novikov).
Alte teorii populare despre călătoria în timp
Găuri negre
Imagine din curtoazie: NASA
O scurtă vizită în apropierea unei găuri negre este o altă modalitate prin care putem realiza călătoria în timp, singura problemă este că trebuie să ne deplasăm cu viteza luminii, de parcă ar fi atât de ușor. Imaginați-vă că aveți o navă spațială suficient de puternică pentru a vă propulsa cu o accelerație continuă de 1g, atunci ați putea ajunge în centrul galaxiei Calea Lactee (la 26.000 de ani-lumină distanță) în câteva decenii din timpul dumneavoastră.
Pentru a vă face o idee despre cât de departe este cu adevărat centrul galactic, luați în considerare faptul că cea mai apropiată stea de Pământ este situată la 4,3 ani lumină, iar Voyagers (cel mai îndepărtat obiect creat de om) a parcurs până acum doar jumătate din această distanță.
După ce ajungeți în apropierea găurii negre, luați o scurtă pauză de respiro și apoi deplasați-vă aici, pe Pământ. Când vă întoarceți pe Pământ, uitați de întâlnirea cu familia sau prietenii, există o posibilitate mai mare ca Pământul pe care l-ați cunoscut cu zeci de ani în urmă, acum să fie doar o grămadă de moloz, deoarece ar fi trecut mai mult de 40.000 de ani, dar dumneavoastră ați fi îmbătrânit doar 40 de ani sau cam așa ceva. Unii oameni de știință cred chiar că această situație poate fi creată în mod artificial cu ajutorul unei structuri rotative masive.
În 2010, fizicianul de renume mondial Stephen Hawking a declarat pentru Dailymail
“Se învârt și se învârt, trăind doar jumătate din timpul celor aflați departe de gaura neagră. Nava și echipajul ei ar călători în timp. Imaginați-vă că ar fi înconjurat gaura neagră timp de cinci dintre anii lor. Zece ani ar trece în altă parte. La întoarcerea acasă, toată lumea de pe Pământ ar fi îmbătrânit cu cinci ani mai mult decât ei.”
Citește: Toate faptele interesante despre găurile negre și găurile albe
Cilindrul Tipler
Deși această teorie a fost descoperită inițial de Jacob van Stockum și Kornel Lanczos în anii 1930, ea a rămas nerecunoscută în lumea științifică până în anii 1970, când astronomul Frank Tipler a analizat această teorie. Tipler a propus că în spațiu-timp există un cilindru lung, masiv și nesfârșit, cu o masă de 10 ori mai mare decât cea a soarelui, care se rotește pe axa sa.
Rotirea frenetică cu o viteză de câteva miliarde de rotații pe minut poate duce la un efect de tragere a cadrului. Dacă o navă spațială aflată în apropiere face revoluții precise în jurul cilindrului, ar putea eventual să îl introducă într-o “curbă închisă asemănătoare timpului”.
Mașini ale timpului
Este de la sine înțeles că pentru a călători în timp este nevoie de un dispozitiv special, pe care îl numim mașină a timpului. Conform fizicii, o mașină a timpului trebuie să curbeze spațiul-timp pentru a scurta distanța dintre două puncte din spațiu. În prezent, fizicienii consideră că un fenomen esențial pentru a călători înapoi în timp, în care liniile temporale se deplasează în buclă, este “curba închisă asemănătoare timpului”
Pentru ca mașinile timpului, pentru a putea atinge această stare, se crede că au nevoie de o “materie exotică” cu densitate energetică negativă. Teoretic, aceste materii exotice există și, cel mai probabil, ele au niște proprietăți ciudate și unice care nu au fost văzute încă nicăieri. Însă diverse simulări arată că aceste materii negative există în cantități foarte mici și nu sunt adecvate pentru a construi o mașină a timpului.
Așadar, este posibilă călătoria în timp?
Spațiu bidimensional reprezentat în spațiu-timp tridimensional /Imagine din curtoazie: K. Aainsqats
Citește: Fizica nouă a secolului XXI | Teorii interesante
Pe baza argumentelor de mai sus, călătoria în timp nu pare a fi posibilă. Dar, având în vedere evoluția constantă a domeniului fizicii, cine știe ce s-ar putea întâmpla în viitorul apropiat. În special, progresele majore în domeniul cuantic ar putea, poate, să ofere o înțelegere a modului de depășire a paradoxurilor legate de călătoria în timp.
