ȘTIAI ASTA?

Este posibil să călătorim în timp sau paradoxurile ne stau în cale?

CĂLĂTORIA ÎN TIMP

Călătoria în timpH.G. Wells a declanșat o obsesie cu romanul său Mașina timpului, a cărei apariție frecventă în science-fiction atestă popularitatea sa de atunci. Multe dintre celelalte concepte futuriste despre care au scris Wells și contemporanii săi s-au adeverit de mult timp, dar nu părem să fim mai aproape de călătoria în timp, cel puțin de genul celei avute în vedere în mod popular. Așadar, este oare posibil?

Fizica oferă motive pentru a crede că ar putea fi, începând cu statutul său de a patra dimensiune. Cu toate acestea, ea ridică, de asemenea, o mulțime de obstacole, dintre care unele s-ar putea dovedi insurmontabile.

ÎN VIITOR

Pentru a răspunde la o astfel de întrebare trebuie să începem cu ceea ce înțelegem prin călătorie în timp. Într-un anumit sens, cu toții călătorim în timp, apropiindu-ne de viitor cu o viteză de o secundă pe secundă. Bineînțeles, oamenii nu se referă la acest lucru, dar acest lucru indică necesitatea de a ne gândi puțin mai bine la definiții.

Unele forme de călătorie în timp sunt cu siguranță posibile, dar, deși sunt mai apropiate de înțelesurile populare, tot nu sunt cu adevărat acolo. Știm din teoria relativității specială că timpul trece diferit pentru cineva care călătorește cu o fracțiune substanțială din viteza luminii decât pentru cineva staționar. În consecință, astronauții într-o călătorie spre Marte, în special una mai rapidă decât cea luată în considerare în prezent, ar experimenta efecte foarte ușoare de dilatare a timpului. Într-un fel, ei s-ar întoarce pe un Pământ ale cărui ceasuri, inclusiv cele biologice, sunt foarte puțin decalate față de ale lor.

Pentru o astfel de călătorie scurtă, diferențele ar fi minore și ar fi copleșite în ceea ce privește îmbătrânirea de efectele gravitației zero. Călătorii mai rapide și mai îndepărtate, în care schimbările temporale ar fi mai vizibile, ar putea fi mult peste capacitatea noastră actuală, ca să nu mai vorbim de buget, dar știm că sunt teoretic posibile. Genul de călătorii în timp în care călătorii spațiali se întorc pe Pământ abia schimbați, dar familiile lor au îmbătrânit cu zeci de ani, ar putea avea loc și, dacă omenirea nu-și deraiază progresul prin război sau colaps ecologic, probabil că o vor face.

CE VREM SĂ SPUNEM CU ADEVĂRAT?

Lăsând la o parte pedanteria, știm cu toții ce înseamnă călătoria în timp: a merge într-un punct din trecut sau din viitor și (sperăm) a se întoarce cu bine. Chiar dacă acest lucru este posibil în teorie, există câteva probleme practice destul de importante de luat în considerare.

Pentru a alege doar un singur exemplu: reprezentările fictive ale călătoriei în timp presupun aproape întotdeauna că, călătorul ajunge în aceeași locație în spațiu, în raport cu Pământul, dar ar fi oare așa? La urma urmei, chiar dacă ați călătorit înapoi în timp cu o săptămână, pentru a putea paria pe un concurs sportiv, de exemplu, Pământul s-ar fi deplasat în acest timp milioane de kilometri pe orbita sa în jurul Soarelui, iar Soarele, la rândul său, ar fi migrat puțin în jurul galaxiei. 

Dacă nu există o forță care să mențină poziția călătorului în raport cu planeta, v-ați trezi plutind neajutorat în spațiu, așteptând ca Pământul să vă ajungă din urmă. Ignorarea acestei probleme reflectă o viziune a Pământului ca centru al universului infirmată de Nicolaus Copernic.

Dacă presupunem că o călătorie în timp implică conservarea impulsului, călătorul ar ajunge probabil aproape de locația sa de origine, dar ușoare schimbări de direcție ar putea duce la schimbări relative de locație care s-ar putea dovedi letale.

Cu toate acestea, obiecțiile de acest gen nu fac imposibilă călătoria în timp, ci doar nepractică.

CIUDĂȚENIILE SPAȚIULUI-TIMP

Pe lângă faptul că a ridicat posibilitatea efectelor de dilatare a timpului, teoria specială a relativității a lui Albert Einstein a implicat faptul că spațiul și timpul sunt mai strâns legate decât se presupunea anterior. Ideea unui spațiu-timp cvadridimensional a fost ridicată la scurt timp după aceea și dezvoltată în teoria generală a relativității, unde Einstein a arătat că o masă uriașă poate curba spațiul-timp, inclusiv ceea ce fizicienii numesc linii ale lumii.

O consecință a acestui fapt este că efecte similare de dilatare a timpului pot apărea într-un câmp gravitațional puternic, la fel ca atunci când se călătorește aproape de viteza luminii. Dacă vreți să experimentați călătoria în timp la scară mică, urcați-vă pe un munte sau urcați-vă într-un avion pentru a pune o anumită distanță între dumneavoastră și gravitația Pământului.

Mai mult decât atât, dacă această distorsiune devine suficient de extremă, ar trebui să creeze ceea ce se numește "curbă temporală închisă" (CTC), care, urmată cu precizie, te-ar duce înapoi într-un timp mai vechi.

După cum notează cartea The Quantum Physics of Time Travel (Fizica cuantică a călătoriei în timp): "Dacă călătoria în timp este imposibilă, atunci motivul nu a fost încă descoperit."

Cu toate acestea, este clar că sunt multe lucruri pe care nu le știm despre timp. Dacă acesta este doar a patra dimensiune, de ce ne putem schimba cu ușurință poziția în spațiu, dar nu putem face acest lucru în timp, decât lăsându-l să ne ducă înainte ca un râu? Răspunsul s-ar putea dovedi a crea obstacole fizice în calea călătoriei în timp pe care încă nu le-am identificat.

PARADOXUL BUNICULUI

Problema evidentă a călătoriei înapoi în timp: îți ucizi accidental (sau deliberat) bunicii și nu te naști niciodată, deci cum ai putea să-i ucizi? Scriitorii de science fiction folosesc de obicei acest lucru ca un dispozitiv de complot pentru a-și forța personajele să anuleze schimbările pe care le-au făcut. Finalul produce o lume în care toate detaliile cruciale sunt suficient de asemănătoare pentru ca călătoria să aibă loc fără paradoxuri, dar lucrurile sunt totuși mai bune. Acest lucru este minunat pentru ficțiune, dar oamenii de știință trebuie să recunoască faptul că un astfel de rezultat este puțin probabil.

O posibilă soluție la paradoxul bunicului se află în interpretarea mai multor lumi. Dacă este adevărată, există un număr infinit de universuri care se ramifică unul de altul de fiecare dată când are loc un eveniment care ar putea să se dovedească în moduri diferite. În acest scenariu, universul în care bunicul tău a fost ucis în mod misterios înainte de a-l concepe pe părintele tău este la fel de real ca și cel pe care îl trăiești tu, iar călătoria în timp înseamnă pur și simplu un salt de la acest univers la acela. 

PARADOXUL BOOTSTRAP

O variantă a paradoxului bunicului este Paradoxul Bootstrap, în care călătoria în timp creează condițiile pentru ca ea însăși să se întâmple. Un exemplu ar putea fi o persoană care primește instrucțiuni din viitor despre cum să construiască o mașină a timpului, ceea ce duce la crearea unei lumi în care sinele său din viitor poate trimite înapoi acele instrucțiuni. Deși sunt autoconsistente, aceste situații lasă totuși deschisă întrebarea de unde au venit informațiile în primul rând. Încă o dată, acesta este genul de lucru pe care scriitorii de ficțiune îl pot trece cu ușurință cu vederea în filme precum Terminator, dar cu care fizicienii trebuie să se confrunte direct. Faptul de a le numi bucle cauzale închise poate accelera comunicarea, dar nu rezolvă problema.

Ceea ce nu este clar, totuși, este dacă paradoxurile împiedică de fapt pe cineva să călătorească în timp, chiar dacă, potențial, fac din aceasta o idee foarte proastă.

O CĂLĂTORIE DOAR ÎN VIITOR

Cele mai multe povești de călătorie în timp din zilele noastre implică eforturi de a ne întoarce în timp pentru a încerca să schimbăm lucrurile nesfârșite de care suntem nemulțumiți. Cu toate acestea, povestea lui Wells se referă la un călător care merge în viitor pentru a asista la declinul umanității și, în cele din urmă, al Pământului. Acest lucru evită paradoxurile bunicului și este foarte posibil să fie mai plauzibil.

O astfel de călătorie în viitor ar putea avea farmecul ei, mai ales dacă te aștepți ca viitorul să fie mai bun decât trecutul - ai putea culege beneficiile celor care rezolvă problemele de astăzi fără a fi nevoit să faci vreo muncă. Problema ar veni dacă ar începe să vă fie dor de cei dragi și ați dori să vă întoarceți acasă. Cel puțin, o întoarcere în propriul timp ar risca paradoxul bootstrap, în care informațiile colectate în timpul călătoriei sunt folosite pentru a aduce lumea văzută in viitor, în realitate.

DACĂ DA, CUM?

Dacă acceptăm că este posibil să călătorim în timp, că paradoxurile pot fi rezolvate și că este ceva ce suntem dispuși să riscăm, rămâne totuși întrebarea cum.

Explicația care pare simplă este că trebuie să călătorim mai repede decât viteza luminii, dar acest lucru este mai ușor de spus decât de făcut. Este posibil să se călătorească mai repede decât viteza locală a luminii într-un mediu care încetinește lumina, lucru pe care îl vedem în Efectul Cherenkov. Totuși, acest lucru nu vă oferă un bilet pentru secolul al XIX-lea. Pentru asta, trebuie să călătorești mai repede decât viteza luminii în vid. Deși călătoria mai rapidă decât viteza luminii nu este în mod inerent imposibilă, un obiect cu masă nu poate călători exact cu viteza luminii, ceea ce reprezintă un fel de obstacol pentru a călători mai repede decât aceasta. În termeni practici, cum se poate accelera de la o viteză mai mică decât cea a luminii la o viteză mai mare fără a merge cu viteza luminii între timp?

Potrivit lui Stephen Hawking, o condiție prealabilă pentru călătoria în timp este prezența materiei exotice, mai exact a materiei cu energie negativă. Acest lucru nu este neapărat atât de imposibil pe cât ar putea părea, dar până în prezent nu am identificat existența vreunei particule cu masă negativă, spre deosebire de antimaterie, care, deși rară, există cu siguranță.

DE CE NU SUNT AICI?

În cele din urmă, cea mai puternică dovadă împotriva călătoriei în timp este, probabil, propriul său echivalent al paradoxului Fermi. Dacă călătoria în timp este posibilă, de ce nu am întâlnit niciun turist din viitor? Hawking chiar le-a trimis o invitație.      

Fie omenirea nu a inventat niciodată călătoria în timp, fie descendenții noștri au inventat-o, dar au folosit-o în mod foarte responsabil. Având în vedere rezultatele noastre cu orice altă tehnologie, cea de-a doua variantă pare puțin probabilă.

  • Sursă 1: https://www.iflscience.com/is-it-possible-to-travel-through-time-or-do-paradoxes-get-in-the-way-72306