W 2009 roku brytyjski fizyk Stephen Hawking wydał przyjęcie dla podróżników w czasie - sztuczka polegała na tym, że rok później wysłał zaproszenia na imprezę (żaden z gości się nie pojawił).
Podróż w czasie jest najprawdopodobniej niemożliwa. Nawet jeśli taka możliwość istniała, Hawking i inni twierdzą, że nigdy nie można dotrzeć do punktu w czasie, aż do momentu zbudowania wehikułu czasu.
Ale podróż w przyszłość? To inna historia.
Oczywiście wszyscy podróżujący w czasie ścigamy się w czasie z przeszłości do przyszłości w tempie jednej godziny na godzinę.
Ale jak rzeka, upływ czasu płynie z różnymi prędkościami w różnych miejscach. Współczesna nauka oferuje kilka sposobów przybliżenia przyszłości. Oto podsumowanie ich istoty.
Podpis pod zdjęciem: Podróż przez tunel czasoprzestrzenny widziany przez las Bossinas dla NASA
Prędkość
Film promocyjny:
Najłatwiejszym i najbardziej praktycznym sposobem na dotarcie do odległej przyszłości jest bardzo szybkie przemieszczanie się.
Zgodnie z teorią względności Einsteina, kiedy podróżujesz z prędkością bliską prędkości światła, czas zwalnia dla ciebie w stosunku do świata zewnętrznego.
To nie jest tylko hipoteza lub eksperyment myślowy - to wynik pomiaru. Przy pomocy dwóch identycznych zegarów atomowych (jedne leciały odrzutowcem, inne pozostawały na miejscu) fizycy udowodnili, że latające zegary tykają wolniej ze względu na prędkość.
W przypadku samolotu efekt jest minimalny. Ale gdybyś był na pokładzie statku kosmicznego poruszającego się z prędkością 90% prędkości światła, czas płynąłby 2,6 razy wolniej niż na Ziemi.
Im bliżej prędkość zbliża się do prędkości światła, tym bardziej ekstremalne stają się podróże w czasie.
Najwyższą prędkość osiągniętą dzięki technologii człowieka można nazwać prędkością, z jaką protony pędzą wokół Wielkiego Zderzacza Hadronów - 99,99999991% prędkości światła. Korzystając z teorii względności, można obliczyć, że jedna sekunda na proton odpowiada 27 777 778 sekundom lub w praktyce 11 miesiącom dla nas.
Zaskakujące jest, że fizycy cząstek elementarnych biorą pod uwagę spowolnienie, gdy mają do czynienia z rozkładającymi się cząstkami. W laboratorium cząsteczki mionu rozpadają się zazwyczaj w ciągu 2,2 mikrosekundy. Ale szybko poruszające się miony, które powstają, gdy promienie kosmiczne docierają do górnych warstw atmosfery, rozpadają się 10 razy dłużej.
Podpis pod zdjęciem: Grawitacja może spowolnić upływ czasu
Powaga
Poniższa metoda jest również inspirowana pracą Einsteina. Zgodnie z jego ogólną teorią względności, im bardziej czujesz grawitację, tym wolniej płynie czas.
Na przykład, gdy zbliżasz się do środka Ziemi, siła grawitacji wzrasta. Dla twoich nóg czas płynie wolniej niż dla głowy.
Ponownie, ten efekt został zmierzony. W 2010 roku fizycy z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST) umieścili na półkach dwa zegary atomowe, jeden o 33 centymetry wyższy od drugiego, i zmierzyli różnicę w szybkości tykania. Zegar na półce poniżej tykał wolniej, ponieważ był nieco bardziej poddany grawitacji.
Aby znaleźć się w odległej przyszłości, potrzebujemy tylko miejsca o niezwykle silnej grawitacji, jak czarna dziura. Im bliżej granicy, tym wolniej czas płynie - ale jest to ryzykowne, gdyż po przekroczeniu linii nigdy nie można wrócić.
W każdym razie efekt nie jest tak mocny, więc wycieczka chyba nie jest tego warta.
Załóżmy, że dysponujesz technologią umożliwiającą pokonywanie dużych odległości, aby dostać się do czarnej dziury (najbliższa znajduje się około 3000 lat świetlnych od nas). Podczas samej podróży czas zwolni znacznie bardziej niż podczas podróży przez samą czarną dziurę.
(Sytuacja opisana w Interstellar, gdzie jedna godzina na planecie w pobliżu czarnej dziury to odpowiednik siedmiu lat na Ziemi, jest zbyt ekstremalna i całkowicie niemożliwa dla naszego wszechświata, mówi Kip Thorne, doradca naukowy filmu).
Być może najbardziej zdumiewające jest to, że systemy GPS muszą w swojej pracy uwzględniać skutki dylatacji czasu (zarówno ze względu na prędkość satelitów, jak i działającą na nie grawitację). Bez tych poprawek GPS w telefonie nie będzie w stanie określić Twojej pozycji na Ziemi, nawet w promieniu kilku kilometrów.
image caption: jak pokazuje się przyszłość w serialu „Zagubieni w kosmosie”
Anabioza
Inną opcją podróżowania w przyszłość jest spowolnienie postrzegania czasu poprzez spowolnienie lub zatrzymanie procesów życiowych twojego ciała, a następnie ich ponowne uruchomienie.
Zarodniki bakterii mogą żyć miliony lat w zawieszonej animacji, dopóki odpowiednia temperatura, wilgotność i warunki pokarmowe nie przywrócą metabolizmu. Niektóre ssaki, takie jak niedźwiedzie i wiewiórki, mogą spowolnić metabolizm podczas hibernacji, co znacznie zmniejsza zapotrzebowanie ich komórek na tlen i pożywienie.
Czy ludzie kiedykolwiek będą mogli zrobić to samo?
Choć całkowite zatrzymanie metabolizmu organizmu nie jest jeszcze przedmiotem współczesnej nauki, niektórzy naukowcy pracują nad uzyskaniem efektu krótkotrwałej „hibernacji” trwającej kilka godzin. Może to wystarczyć, aby pomóc osobie przeżyć, na przykład podczas zatrzymania krążenia, zanim będzie można ją zabrać do szpitala.
W 2005 roku amerykańscy naukowcy zademonstrowali sposób na spowolnienie metabolizmu myszy, które nie zapadają w stan hibernacji. Podczas eksperymentu podawano im małe dawki siarkowodoru, który jest odbierany przez te same receptory komórek co tlen. Ogólna temperatura ciała myszy spadła do 13 ° C, a metabolizm zmniejszył się 10 razy. Po sześciu godzinach myszy reanimowano bez skutków ubocznych.
Niestety taki eksperyment, przeprowadzony na owcach i świniach, nie powiódł się, co daje do myślenia: ta metoda może nie być odpowiednia dla większych zwierząt.
Inna metoda, która wprowadza organizm w hipotermiczną „hibernację” - zastępowanie krwi zimnym roztworem soli - sprawdziła się u świń i jest obecnie poddawana próbom klinicznym na ludziach w Pittsburgu.
tytuł zdjęcia: w ten sposób artysta Kjordand uosabia swoją koncepcję tunelu czasoprzestrzennego
Tunele czasoprzestrzenne
Ogólna teoria względności umożliwia również szybkie przemieszczanie się przez tunele czasoprzestrzenne, co może pomóc w pokonywaniu odległości miliardów lat świetlnych lub po prostu w innym czasie.
Wielu fizyków, w tym Stephen Hawking, uważa, że tunele czasoprzestrzenne, stale pojawiające się w różnych miejscach powłoki kwantowej, są znacznie mniejsze niż atomy. Chodzi o to, aby złapać jednego i rozszerzyć go do ludzkich proporcji - wyczyn, który będzie wymagał ogromnej ilości energii, ale może być możliwy tylko w teorii.
Próby udowodnienia takiej metody zakończyły się niepowodzeniem, ostatecznie z powodu niezgodności między ogólną teorią względności a mechaniką kwantową.
Wykorzystanie światła
Pomysł, wysunięty przez amerykańskiego fizyka Rona Malletta, polega na użyciu obracającego się cylindra światła do oszukania kontinuum czasoprzestrzennego. Wszystkie przedmioty uwięzione w wirującym cylindrze można teoretycznie przeciągnąć w przestrzeni i czasie, jak bańka, która uniosła się na powierzchnię kawy po wymieszaniu napoju w filiżance.
Odpowiednia konfiguracja może pomóc w podróżowaniu w przeszłość i przyszłość, powiedział Mallett.
Mallett opublikował swoją teorię w 2000 roku i od tego czasu próbuje zebrać fundusze na oparty na dowodach eksperyment polegający na przepuszczaniu neutronów przez krąg wirujących laserów.
Jednak jego pomysły nie uzyskały poparcia społeczności fizyków, ponieważ brakowało im oryginalności.
Olga Melnik