2009 höll den brittiska fysikern Stephen Hawking en fest för tidsresenärer – vridningen skickades han ut inbjudningarna ett år senare. (Inga gäster dök upp.)
resa in i det förflutna är förmodligen omöjligt. Även om det var möjligt har Hawking och andra hävdat att du aldrig kunde resa tillbaka innan det ögonblick som din tidsmaskin byggdes.
Men resa till framtiden? Det är en annan historia.
naturligtvis är vi alla tidsresenärer när vi sveps med i tidens gång, från förflutna till framtid, med en hastighet av en timme per timme.
men som med en flod strömmar strömmen i olika hastigheter på olika platser. Vetenskapen som vi känner den möjliggör flera metoder för att ta snabbspåret in i framtiden. Här är en genomgång.
hastighet
Detta är det enklaste och mest praktiska sättet att komma till den långa framtiden – gå riktigt snabbt.
enligt Einsteins teori om speciell relativitet, när du reser med hastigheter som närmar sig ljusets hastighet, saktar tiden ner för dig i förhållande till omvärlden.
Detta är inte bara en gissning eller tankeexperiment – det har uppmätts. Med hjälp av dubbla atomklockor (en flög i ett jetflygplan, den andra stillastående på jorden) har fysiker visat att en flygande klocka tickar långsammare på grund av dess hastighet.
när det gäller flygplanet är effekten liten. Men om du var i ett rymdskepp som reser med 90% av ljusets hastighet, skulle du uppleva tiden som går ungefär 2,6 gånger långsammare än den var tillbaka på jorden.
och ju närmare du kommer ljusets hastighet, desto mer extrem är tidsresan.
de högsta hastigheterna som uppnås genom någon mänsklig teknik är förmodligen protonerna som susar runt Large Hadron Collider vid 99.9999991% av ljusets hastighet. Med hjälp av speciell relativitet kan vi beräkna en sekund för protonen motsvarar 27,777,778 sekunder, eller cirka 11 månader, för oss.
otroligt nog måste partikelfysiker ta hänsyn till denna tidsutvidgning när de har att göra med partiklar som sönderfaller. I labbet sönderfaller muonpartiklar vanligtvis i 2,2 mikrosekunder. Men snabba rörliga muoner, som de som skapas när kosmiska strålar träffar den övre atmosfären, tar 10 gånger längre tid att sönderfalla.
Gravity
nästa metod är också inspirerad av Einstein. Enligt hans teori om allmän relativitet, ju starkare gravitationen du känner, desto långsammare rör sig tiden.
när du kommer närmare jordens centrum, till exempel, ökar tyngdkraften. Tiden går långsammare för dina fötter än ditt huvud.
återigen har denna effekt uppmätts. År 2010 placerade fysiker vid US National Institute of Standards and Technology (NIST) två atomklockor på hyllor, en 33 centimeter över den andra, och mätte skillnaden i deras tickhastighet. Den nedre kryssade långsammare eftersom den känns lite starkare gravitation.
för att resa till en avlägsen framtid behöver vi bara en region med extremt stark gravitation, till exempel ett svart hål. Ju närmare du kommer till händelsehorisonten, desto långsammare tid rör sig – men det är riskabelt företag, korsa gränsen och du kan aldrig fly.
och hur som helst är effekten inte så stark så det är nog inte värt resan.
förutsatt att du hade tekniken att resa de stora avstånden för att nå ett svart hål (närmaste är cirka 3000 ljusår bort), skulle tidsutvidgningen genom att resa vara mycket större än någon tidsutvidgning genom att kretsa kring det svarta hålet själv.
(situationen som beskrivs i filmen Interstellar, där en timme på en planet nära ett svart hål motsvarar sju år tillbaka på jorden, är så extrem att den är omöjlig i vårt universum, enligt Kip Thorne, filmens vetenskapliga rådgivare.)
det mest mindblowing är kanske att GPS-system måste redogöra för tidsutvidgningseffekter (på grund av både satelliternas hastighet och gravitation de känner) för att kunna fungera. Utan dessa korrigeringar skulle din telefon GPS-kapacitet inte kunna hitta din plats på jorden till inom några kilometer.
avstängd animering
ett annat sätt att resa till framtiden kan vara att sakta ner din uppfattning om tid genom att sakta ner eller stoppa dina kroppsliga processer och sedan starta om dem senare.
bakteriesporer kan leva i miljontals år i ett tillstånd av suspenderad animering, tills de rätta förhållandena för temperatur, fukt, mat startar sin metabolism igen. Vissa däggdjur, som björnar och ekorrar, kan sakta ner sin ämnesomsättning under viloläge, vilket dramatiskt minskar deras cellernas behov av mat och syre.
kan människor någonsin göra detsamma?
även om du helt stoppar din ämnesomsättning är förmodligen långt bortom vår nuvarande teknik, arbetar vissa forskare för att uppnå inducering av ett kortvarigt viloläge som varar minst några timmar. Detta kan vara precis tillräckligt med tid för att få en person genom en medicinsk nödsituation, såsom ett hjärtstillestånd, innan de kan nå sjukhuset.
år 2005 visade amerikanska forskare ett sätt att sakta ner metabolismen hos möss (som inte vilar) genom att utsätta dem för små doser vätesulfid, som binder till samma cellreceptorer som syre. Kärnkroppstemperaturen hos mössen sjönk till 13 kcal C och metabolism minskade 10 gånger. Efter sex timmar kunde mössen reanimeras utan skadliga effekter.
tyvärr var liknande experiment på får och grisar inte framgångsrika, vilket tyder på att metoden kanske inte fungerar för större djur.
en annan metod, som inducerar en hypotermisk viloläge genom att ersätta blodet med en kall saltlösning, har arbetat med grisar och genomgår för närvarande mänskliga kliniska prövningar i Pittsburgh.
maskhål
allmän relativitet möjliggör också möjligheten till genvägar genom rymdtid, känd som maskhål, som kanske kan överbrygga avstånd på en miljard ljusår eller mer, eller olika tidpunkter.
många fysiker, inklusive Stephen Hawking, tror att maskhål ständigt dyker in och ut ur existensen i kvantskalan, mycket mindre än atomer. Tricket skulle vara att fånga en och blåsa upp den till mänskliga skalor – en prestation som skulle kräva en enorm mängd energi, men som bara kan vara möjligt, i teorin.
försök att bevisa detta på något sätt har misslyckats, i slutändan på grund av oförenligheten mellan allmän relativitet och kvantmekanik.
använda ljus
en annan ide, framlagd av den amerikanska fysikern Ron Mallet, är att använda en roterande cylinder av ljus för att vrida rumtiden. Allt som tappats inuti den virvlande cylindern kan teoretiskt släpas runt i rymden och i tiden, på samma sätt som hur en bubbla springer runt på toppen av ditt kaffe efter att du virvlar det med en sked.
enligt Mallet kan rätt geometri leda till tidsresor till antingen det förflutna och framtiden.
sedan han publicerade sin teori 2000 har Mallet försökt samla in medel för att betala för ett proof of concept-experiment, vilket innebär att man släpper neutroner genom ett cirkulärt arrangemang av snurrande lasrar.
hans ideer har dock inte gripit resten av fysikgemenskapen, med andra som hävdar att en av antagandena i hans grundmodell plågas av en singularitet, som är fysik-talar för ”det är omöjligt”.