Alt er ikke så enkelt
Se for deg at du har et knust egg i ansiktet, og dette er ikke en tale. Et forsøk på å sjonglere med egg resulterte i at en av dem falt og brakk på hodet, og nå må du gå i dusjen og skifte klær.
Men ville det ikke være lettere å snu tiden tilbake et minutt? Tross alt brakk egget på bare et par sekunder - hvorfor kan du ikke gjøre det samme, tvert imot? Bare legg skallet sammen igjen, kast i det hvite og eggeplommen - og det er det. Du ville ha et rent ansikt, rene klær og ingen eggeplomme i håret.
Det høres latterlig ut - men hvorfor? Hvorfor kan jeg ikke angre denne handlingen? Ingenting er faktisk umulig i dette. Det er ingen naturlov som vil forby å gjøre dette.
Videre rapporterer fysikere at ethvert øyeblikk som oppstår i hverdagen kan skje i motsatt rekkefølge når som helst i tid. Så hvorfor ikke "bryte tilbake" eggene, "brenne tilbake" fyrstikken, eller til og med "fjerne" benet?
Hvorfor skjer ikke disse tingene hver dag? Hvorfor er fremtiden i det hele tatt annerledes? Dette spørsmålet ser ganske enkelt ut, men for å svare på det, må du gå tilbake til fødselen av universet, vende deg til atomverdenen og nå fysikkens grenser.
Som mange historier i fysikkens verden, stammer denne tilbake til den store fysikeren Isaac Newton. Den bubonic pesten slukte Storbritannia i 1666, og det var hun som tvang Newton til å forlate Cambridge University og dra hjem til moren hans, som bodde på landsbygda i Lincolnshire. Der lei Newton seg, og isolert fra omverdenen tok han opp fysikk.
Han oppdaget tre bevegelseslover, inkludert den berømte maksen at enhver handling har sin egen motstand. Han kom også med en forklaring på hvorfor tyngdekraften fungerer.
Salgsfremmende video:
Newtons lover er utrolig effektive i å beskrive verden rundt oss. De kan forklare mange fenomener, fra hvorfor epler faller fra trær til hvorfor jorden kretser rundt solen.
Men de har en merkelig egenskap - de fungerer på samme måte og omvendt. Hvis et egg bryter, sier Newtons lover at det kan gå tilbake til sin opprinnelige tilstand. Det er klart dette er feil, men praktisk talt alle teorier som er utviklet av forskere siden Newton har nøyaktig det samme problemet.
Fysikkens lover tar ganske enkelt ikke hensyn til hvordan tiden flyter - fremover eller bakover. De bryr seg om det like mye som informasjon om du skriver med høyre hånd eller med venstre. Men du bryr deg definitivt!
Så vidt du vet har tiden en pil som indikerer retningen, og den står alltid fremover. Du kan blande deg øst og vest, men du vil aldri blande deg i går og i morgen. De grunnleggende fysikklovene skiller imidlertid ikke mellom fortid og fremtid.
Den første personen som alvorlig sto overfor dette problemet var den østerrikske fysikeren Ludwig Boltzmann, som bodde i andre halvdel av 1800-tallet. I disse dager var alle ideene som nå blir akseptert som et aksiom kontroversielle.
Spesielt var fysikere ikke så overbevist som i dag om at alt i verden er laget av partikler som kalles atomer. Etter de fleste fysikers mening kunne ikke ideen om atomer bevises, den kunne ikke bekreftes ved praktiske metoder.
Boltzmann var overbevist om at atomer faktisk eksisterer, så han brukte denne ideen til å forklare alle hverdagslige ting, som ildens flamme, lungene og også hvorfor te avkjøles når du blåser på den. Han trodde han kunne forstå alle disse tingene ved å bruke konseptet som var så nær ham - teorien om atomer.
Noen fysikere var imponert over Boltzmanns arbeid, men de fleste avviste det. Han ble snart utstengt av det vitenskapelige samfunnet for ideene sine.
Imidlertid var det han som viste hvordan atomer henger sammen med tidens natur. I disse dager dukket teorien om termodynamikk opp, som beskriver hvordan varme oppfører seg. Boltzmanns motstandere insisterte på at varmen ikke kunne beskrives; de sa at varme bare er varme.
Boltzmann bestemte seg for å bevise at de tok feil, og varmen skyldes den kaotiske bevegelsen av atomer. Han hadde rett, men han måtte bruke resten av livet på å forsvare sitt synspunkt.
Boltzmann begynte med å prøve å forklare noe rart - "entropi." I henhold til lovene om termodynamikk har alt i verden en viss mengde entropi, og når noe skjer med dette objektet, øker entropien.
Hvis du for eksempel legger isbiter i et glass vann, smelter de og entropien i glasset vil stige. Og veksten av entropi skiller seg fra alt i fysikk - prosessen beveger seg i en retning. Fysikere har lenge lurt på om tidenes flyt bestemmes av en økning i entropi.
Som du kanskje gjette, var Boltzmann den første som tok opp dette problemet, men da begynte mange andre forskere å studere dette problemet. Som et resultat ble det klart at tiden potensielt kan flyte i motsatt retning - men bare hvis entropien avtar, noe som rett og slett er umulig.
Imidlertid, hvis tiden kan flyte i motsatt retning, er det mulig å bygge en tidsmaskin. I 2009 var den britiske fysikeren S. Hawking som var vert for en fest for tidsreisende - trikset var at han sendte invitasjoner til festen et år senere (ingen av gjestene dukket opp).
Så reise tilbake i tid er mest sannsynlig umulig. Selv om denne muligheten fantes, hevder Hawking og andre at du aldri kan komme til et tidspunkt før øyeblikket tidsapparatet ble bygget.
Men en reise inn i fremtiden? Dette er en annen historie. Selvfølgelig kjører alle tiders reisende i løpet av tiden fra fortiden til fremtiden med en hastighet på en time i timen. Men som en elv flyter tidsstrømmen i forskjellige hastigheter forskjellige steder. Moderne vitenskap tilbyr flere måter å bringe fremtiden nærmere. Her er et sammendrag av essensen deres.
Den enkleste og mest praktiske måten å komme seg til den fjerne fremtiden på er å bevege seg veldig raskt. I følge Einsteins relativitetsteori, når du reiser med en hastighet nær lysets hastighet, bremser tiden for deg i forhold til omverdenen.
Det er ikke bare en hypotese eller tankeeksperiment - det er et måleresultat. Ved hjelp av to identiske atomklokker (noen fløy i et jetfly, andre forble stasjonære på Jorden), beviste fysikere at flyvende klokker tikker saktere på grunn av hastighet.
For et fly er effekten minimal. Men hvis du var ombord i et romskip som kjørte med 90% lysets hastighet, ville tiden passere 2,6 ganger saktere for deg enn på jorden. Og jo nærmere hastigheten din nærmer seg lysets hastighet, jo mer ekstrem tidsreiser blir.
Den høyeste hastigheten oppnådd takket være menneskelig teknologi kan kalles hastigheten som protoner sveiper rundt Large Hadron Collider - 99.9999991% av lysets hastighet. Ved å bruke relativitetsteorien kan man beregne at ett sekund for en proton tilsvarer 27 777 778 sekunder, eller i praksis 11 måneder for oss.
Overraskende tar partikkelfysikere hensyn til retardasjon når de arbeider med råtnende partikler. I laboratoriet forfaller typiske muonpartikler i 2,2 mikrosekunder. Men raskt bevegelige muoner, som produseres når kosmiske stråler når den øvre atmosfære, forfaller 10 ganger lenger.
Følgende metode er også inspirert av Einsteins arbeid. I følge hans teori om generell relativitet, jo mer du føler tyngdekraften, jo saktere beveger seg tiden. Når du for eksempel kommer nærmere jordens sentrum, øker tyngdekraften. Tiden går saktere for beina enn for hodet.
Igjen er denne effekten målt. I 2010 plasserte fysikere ved det amerikanske National Institute of Standards and Technology to atomur på hyllene, den ene 33 cm høyere enn den andre, og målte forskjellen i krysshastigheten. Klokken på sokkelen nedenfor tikket saktere fordi den var litt mer utsatt for tyngdekraften.
For å være i en fjern fremtid, er alt vi trenger et sted med ekstremt sterk tyngdekraft, som et svart hull. Jo nærmere du kommer grensen, jo tregere går tiden - men dette er risikabelt, siden du krysser linjen kan du aldri komme tilbake. I alle fall er effekten ikke så sterk, så turen er sannsynligvis ikke verdt det.
La oss si at du har teknologien til å reise lange avstander for å komme til et svart hull (det nærmeste er omtrent 3000 lysår unna). Under selve reisen vil tiden avta mye mer enn under reise gjennom selve det sorte hullet.
(Situasjonen beskrevet i Interstellar, der en time på en planet i nærheten av et svart hull tilsvarer syv år på jorden, er for ekstrem og helt umulig for universet vårt, sier Kip Thorne, filmens vitenskapelige rådgiver.)
Det mest fantastiske er kanskje at GPS-systemer må ta hensyn til effekten av tidsutvidelse (både på grunn av hastigheten til satellittene og tyngdekraften som virker på dem) i arbeidet. Uten disse rettelsene vil GPS-en på telefonen ikke være i stand til å bestemme din posisjon på Jorden, selv ikke innenfor en radius på flere kilometer.
Et annet alternativ for å reise fremover er å bremse oppfatningen av tid ved å bremse eller stoppe livsprosessene i kroppen din, og deretter starte dem på nytt.
Bakteriesporer kan leve i millioner av år i suspendert animasjon til riktig temperatur, fuktighet og matforhold starter metabolismen igjen. Noen pattedyr, for eksempel bjørner og ekorn, kan bremse metabolismen under dvalemodus, noe som reduserer cellene deres behov for oksygen og mat. Vil folk noen gang kunne gjøre det samme?
Selv om det fullstendige stoppet av kroppens stoffskifte ennå ikke er underlagt moderne vitenskap, jobber noen forskere for å oppnå effekten av kortvarig "dvalemodus" som varer i flere timer. Dette kan være nok tid til å hjelpe personen til å overleve, for eksempel under hjertestans, før de kan føres til sykehuset.
En annen teknikk som setter kroppen i en hypotermisk "dvalemodus" - som erstatter blod med kaldt saltvann - har fungert hos griser og gjennomgår for tiden kliniske studier på mennesker i Pittsburgh.
Generell relativitet tillater også muligheten for rask reise gjennom tid-rom-tunneler, noe som kan bidra til å dekke avstander på milliarder av lysår eller ganske enkelt forskjellige tider.
Mange fysikere, inkludert S. Hawking, mener at romtidstunnelene, som stadig vises på forskjellige steder i kvanteskallet, er mye mindre i størrelse enn atomer.
Trikset er å ta tak i en og forstørre den til menneskelige proporsjoner - en bragd som vil kreve en enorm mengde energi, men som bare kan være mulig i teorien.
Forsøk på å bevise en slik metode har mislyktes, til slutt på grunn av inkompatibiliteten mellom generell relativitet og kvantemekanikk.
Basert på materiale fra tidsskriftet "Ukjent"
