în 2009 fizicianul britanic Stephen Hawking a organizat o petrecere pentru călătorii în timp – răsucirea a fost că a trimis invitațiile un an mai târziu. (Nu au apărut oaspeți.)
călătoria în trecut este probabil imposibilă. Chiar dacă ar fi posibil, Hawking și alții au susținut că nu ați putea călători niciodată înapoi înainte de momentul în care a fost construită mașina timpului.
dar călătoriți în viitor? Asta e altă poveste.
desigur, suntem cu toții călători în timp ce suntem măturați în curentul timpului, de la trecut la viitor, cu o rată de o oră pe oră.
dar, ca și în cazul unui râu, curentul curge cu viteze diferite în locuri diferite. Știința așa cum o știm permite mai multe metode pentru a lua calea rapidă în viitor. Iată un rezumat.
viteză
acesta este cel mai simplu și mai practic mod de a ajunge în viitorul îndepărtat – mergeți foarte repede.
conform teoriei relativității speciale a lui Einstein, atunci când călătorești cu viteze care se apropie de viteza luminii, timpul încetinește pentru tine în raport cu lumea exterioară.
aceasta nu este doar o presupunere sau un experiment de gândire – a fost măsurată. Folosind ceasuri atomice gemene (unul zburat într-un avion cu reacție, celălalt staționar pe Pământ), fizicienii au arătat că un ceas zburător bate mai lent, din cauza vitezei sale.
în cazul aeronavei, efectul este minuscul. Dar dacă ați fi într-o navă spațială care călătorește cu 90% din viteza luminii, ați experimenta trecerea timpului de aproximativ 2,6 ori mai lentă decât a fost pe Pământ.
si cu cat te apropii mai mult de viteza luminii, cu atat calatoria in timp este mai extrema.
cele mai mari viteze obținute prin orice tehnologie umană sunt probabil protonii care se învârt în jurul acceleratorului mare de Hadroni la 99,9999991% din viteza luminii. Folosind relativitatea specială putem calcula o secundă pentru proton este echivalent cu 27,777,778 secunde, sau aproximativ 11 luni, pentru noi.
uimitor, fizicienii particulelor trebuie să țină cont de această dilatare a timpului atunci când au de-a face cu particule care se descompun. În laborator, particulele de muon se descompun de obicei în 2,2 microsecunde. Dar muonii în mișcare rapidă, cum ar fi cei Creați atunci când razele cosmice lovesc atmosfera superioară, durează de 10 ori mai mult pentru a se dezintegra.
gravitația
următoarea metodă este, de asemenea, inspirată de Einstein. Conform teoriei sale a relativității generale, cu cât gravitatea este mai puternică, cu atât timpul se mișcă mai lent.
pe măsură ce vă apropiați de centrul Pământului, de exemplu, puterea gravitației crește. Timpul trece mai lent pentru picioarele tale decât capul tău.
din nou, acest efect a fost măsurat. În 2010, fizicienii de la Institutul Național de standarde și Tehnologie din SUA (NIST) au plasat Două ceasuri atomice pe rafturi, unul la 33 de centimetri deasupra celuilalt, și au măsurat diferența în rata lor de bifare. Cel inferior a bifat mai lent, deoarece simte o gravitate ușor mai puternică.
pentru a călători în viitorul îndepărtat, tot ce avem nevoie este o regiune de gravitație extrem de puternică, cum ar fi o gaură neagră. Cu cât te apropii de orizontul evenimentului, cu atât timpul se mișcă mai lent – dar este o afacere riscantă, treci granița și nu poți scăpa niciodată.
și oricum, efectul nu este atât de puternic, deci probabil că nu merită călătoria.
presupunând că aveți tehnologia de a parcurge distanțele mari pentru a ajunge la o gaură neagră (cea mai apropiată este la aproximativ 3.000 de ani lumină distanță), dilatarea timpului prin călătorie ar fi mult mai mare decât orice dilatare a timpului prin orbitarea găurii negre în sine.
(situația descrisă în filmul Interstellar, unde o oră pe o planetă lângă o gaură neagră este echivalentul a șapte ani înapoi pe Pământ, este atât de extremă încât este imposibilă în universul nostru, potrivit lui Kip Thorne, consilierul științific al filmului.)
cel mai minunat lucru, poate, este că sistemele GPS trebuie să țină cont de efectele de dilatare a timpului (datorită atât vitezei sateliților, cât și gravitației pe care o simt) pentru a funcționa. Fără aceste corecții, capacitatea GPS a telefoanelor dvs. nu ar fi capabilă să vă identifice locația pe Pământ chiar și la câțiva kilometri.
animație suspendată
o altă modalitate de a călători în viitor poate fi încetinirea percepției timpului prin încetinirea sau oprirea proceselor corporale și apoi repornirea lor mai târziu.
sporii bacterieni pot trăi milioane de ani într-o stare de animație suspendată, până când condițiile potrivite de temperatură, umiditate, alimente își încep din nou metabolismul. Unele mamifere, cum ar fi urșii și veverițele, își pot încetini metabolismul în timpul hibernării, reducând dramatic necesarul de hrană și oxigen al celulelor.
ar putea oamenii să facă vreodată același lucru?
deși oprirea completă a metabolismului este probabil mult dincolo de tehnologia noastră actuală, unii oameni de știință lucrează la realizarea inducerii unei stări de hibernare pe termen scurt care durează cel puțin câteva ore. Acest lucru ar putea fi doar suficient timp pentru a obține o persoană printr-o urgență medicală, cum ar fi un stop cardiac, înainte de a putea ajunge la spital.
în 2005, oamenii de știință americani au demonstrat o modalitate de a încetini metabolismul șoarecilor (care nu hibernează) prin expunerea lor la doze minuscule de hidrogen sulfurat, care se leagă de aceiași receptori celulari ca oxigenul. Temperatura corpului de bază a șoarecilor a scăzut la 13 C și metabolismul a scăzut de 10 ori. După șase ore, șoarecii ar putea fi reanimați fără efecte negative.
din păcate, experimente similare pe oi și porci nu au avut succes, sugerând că metoda ar putea să nu funcționeze pentru animalele mai mari.
o altă metodă, care induce o hibernare hipotermică prin înlocuirea sângelui cu o soluție salină rece, a lucrat la porci și este în prezent în curs de studii clinice umane în Pittsburgh.
gauri de vierme
relativitatea generala permite, de asemenea, posibilitatea unor scurtaturi prin spatiu-timp, cunoscute sub numele de gauri de vierme, care ar putea fi capabile sa lege distante de un miliard de ani lumina sau mai mult, sau diferite puncte in timp.
mulți fizicieni, inclusiv Stephen Hawking, cred că găurile de vierme apar și ies din existență la scară cuantică, mult mai mici decât atomii. Trucul ar fi să capturați unul și să – l umflați la scară umană-o ispravă care ar necesita o cantitate imensă de energie, dar care ar putea fi posibilă, în teorie.
încercările de a dovedi acest lucru în ambele sensuri au eșuat, în cele din urmă din cauza incompatibilității dintre relativitatea generală și mecanica cuantică.
utilizarea luminii
o altă idee, prezentată de fizicianul american Ron Mallet, este de a folosi un cilindru rotativ de lumină pentru a răsuci spațiu-timpul. Orice a scăzut în interiorul cilindrului de rotire ar putea fi, teoretic, târât în spațiu și în timp, într-un mod similar cu modul în care un balon rulează în jurul valorii de pe partea de sus cafeaua după ce se învârte cu o lingură.
potrivit lui Mallet, geometria corectă ar putea duce la călătoria în timp fie în trecut, fie în viitor.
de la publicarea teoriei sale în 2000, Mallet a încercat să strângă fondurile pentru a plăti un experiment de dovadă a conceptului, care implică aruncarea neutronilor printr-un aranjament circular de lasere rotative.
ideile sale nu au apucat însă restul comunității fizicii, alții argumentând că una dintre ipotezele modelului său de bază este afectată de o singularitate, care este fizica-vorbește pentru „este imposibil”.