Ideen om at vi kunne gå tilbake i tid for å endre fortiden har blitt en av favoritteknikkene i filmer, litteratur og TV-serier. Harry Potter, Back to the Future, Groundhog Day og mange andre filmer lovet oss muligheten til å velge ut igjen i vår fortid. For de fleste vil denne muligheten forbli fantastisk, fordi alle fysikkens lover indikerer at det er uunngåelig og nødvendig å komme videre i tid. Det har til og med skjedd et paradoks i filosofien som fremhever absurditeten i denne muligheten: hvis tidsreiser var mulig, kunne du gå tilbake i tid og drepe bestefaren din før foreldrene dine til og med møttes, og dermed eliminere muligheten for din egen eksistens. I lang tid ble det antatt at det ikke var noen vei tilbake. Men takket være rom og tids spennende egenskaper i Einsteins generelle relativitetsteori, kan det være mulig å reise tilbake i tid, sier fysiker Ethan Siegel.
En illustrasjon av det tidlige universet av kvanteskum, der kvantumsvingninger manifesterer seg i de minste skalaene. Positive og negative energisvingninger kan skape ørsmå kvanteormhull.
La oss starte med den fysiske ideen om et ormhull. I det kjente universet på de minste skalaene vises små kvantumsvingninger på stoffets rom-tid. Dette inkluderer energisvingninger i positive og negative retninger, som ofte forekommer veldig nær hverandre. En sterk, tett, positiv energisvingning kan skape et buet rom på en viss måte, og en sterk, tett, negativ energisvingning vil bøye rommet på motsatt måte. Hvis du kobler sammen disse to krumningsområdene, får du - kort - et kvanteormhull. Hvis ormhullet varer lenge nok, kan du prøve å føre en partikkel gjennom den slik at den øyeblikkelig forsvinner på ett sted i romtiden og vises på en annen.
Nøyaktig matematisk graf over det lorentziske ormhullet. Hvis den ene enden av et ormhull er konstruert av positiv masse / energi og den andre fra negativ masse / energi, vil ormhullet bli gjennomkjørbart.
For å skalere alt dette opp, for eksempel og la et menneske gå gjennom et ormhull, krever det litt arbeid. Selv om alle kjente partikler i vårt univers har positiv energi og enten positiv eller null masse, er det mulig for partikler med negativ masse og energi å eksistere innenfor rammen av generell relativitet. Vi har selvfølgelig ikke funnet dem ennå, men hvis du tror de teoretiske fysikerne, er det ingenting som vil utelukke muligheten for deres eksistens.
Hvis det finnes et stoff med negativ masse og energi, vil det å skape et supermassivt svart hull og dets motstykke med negativ masse og energi, og deretter kombinere dem, skape et gjennomkjørbart ormhull. Uansett hvor langt du skiller disse to objektene på linje, hvis de har nok masse og energi - både positive og negative - vil den øyeblikkelige forbindelsen forbli. Alt dette er flott for øyeblikkelig reise gjennom verdensrommet. Men hva med tidspunktet? Og det er her lovene om spesiell relativitet spiller inn.
I henhold til loven om spesiell relativitet, eldes stasjonære og bevegelige deler med forskjellige hastigheter.
Hvis du reiser nær lysets hastighet, opplever du et fenomen kjent som tidsutvidelse. Bevegelsen din i rommet og bevegelsen i tid henger sammen med lysets hastighet: jo raskere du beveger deg gjennom rommet, jo saktere gjennom tiden. Se for deg at du har en destinasjon 40 lysår unna, og at du kan reise med en utrolig fart: over 99,9% av lysets hastighet. Hvis du går om bord i et skip, reiser til en stjerne med nesten lysets hastighet, stopper, snur deg og går tilbake til Jorden, vil noe rart bli funnet.
Salgsfremmende video:
På grunn av den langsommere tiden og forkortelsen av lengden, kan du nå din destinasjon på så lite som et år og deretter komme tilbake om et år til. Men 82 år vil gå på jorden. Alle du kjenner vil bli veldig gamle. Slik er tidsreiser fysisk mulig: du reiser til fremtiden, og tidsreiser vil bare avhenge av bevegelsen din i verdensrommet.
Er tidsreiser mulig? Med et ormhull stort nok, for eksempel skapt av to supermassive sorte hull (positive og negative masser og energier), kunne vi prøve.
Hvis du bygger et ormhull som det vi beskrev ovenfor, vil historien endre seg. Se for deg at den ene enden av et ormhull vil være ubevegelig, for eksempel et sted i nærheten av Jorden, mens den andre vil reise med en hastighet nær lys. Etter et år med rask bevegelse av en av endene av ormhullet, passerer du gjennom det. Hva skjer etterpå?
Året vil være annerledes for alle, spesielt hvis alle beveger seg i tid og rom annerledes. Hvis vi snakker om de samme hastighetene som før, vil den "bevegelige" enden av ormhullet eldes 40 år, men den "rolige" slutten - bare 1 år. Gå inn i den relativistiske enden av ormhullet og komme til Jorden bare et år etter at ormhullet ble opprettet, og du blir 40 år gammel.
Hvis noen for 40 år siden skapte et slikt par sammenfiltrede ormehull og sendte dem på en lignende reise, kunne de trå til en av dem i dag, i 2017, og reise til 1978. Det eneste problemet er at du ikke selv kunne ha vært på dette stedet i 1978; du måtte være i den ene enden av ormhullet eller reise gjennom verdensrommet for å ta det opp.
Warp reise som sett av NASA. Hvis du lager et ormehull mellom to punkter i rommet, slik at det ene hullet beveger seg relativistisk relativt til det andre, ville observatører som passerer gjennom det aldres annerledes.
Og forresten, denne formen for tidsreiser forbyr også bestefarens paradoks! Selv om ormhullet hadde blitt opprettet før foreldrene dine ble unnfanget, var det ingen måte du kunne ha dukket opp i den andre enden av ormhullet tidlig nok til å reise tilbake i tid og finne bestefaren din før det avgjørende øyeblikket. I beste fall kan du ta din nyfødte far og mor ombord i et skip, ta igjen den andre enden av ormhullet, la dem modne, bli eldre, bli gravid og deretter reise tilbake ned ormhullet på egenhånd. Da vil du møte bestefaren din i sin fyrste tid, men teknisk sett vil det være rundt den tiden foreldrene dine ble født.
Universet gir frie tøyler til de mest uvanlige tingene. Spesielt hvis negativ masse og energi virkelig eksisterer i universet og kan kontrolleres. Men å reise tilbake i tid er noe helt utenom det vanlige. På grunn av ubehageligheter med både spesiell og generell relativitet, kan ikke tidsreiser til fortiden være bare mulig i fiksjon.
