2009. godine britanski fizičar Stephen Hawking ugostio je zabavu za putnike koji su putovali po vremenu - trik je bio u tome što je godinu dana kasnije poslao pozivnice za zabavu (nitko se od gostiju nije pojavio).
Putovanje unatrag u vrijeme najvjerojatnije je nemoguće. Čak i ako je postojala ta mogućnost, Hawking i drugi tvrde da nikad ne možete doći do točke do trenutka kada je sagrađen vaš vremenski stroj.
Ali putovanje u budućnost? Ovo je drugačija priča.
Naravno, svi putnici koji putuju u utrci s vremenom iz prošlosti u budućnost brzinom od jednog sata na sat.
Ali poput rijeke, protok vremena teče različitim brzinama na različitim mjestima. Moderna znanost nudi nekoliko načina za približavanje budućnosti. Evo sažetka njihove suštine.
Opis slike: Putovanje kroz vremenski svemirski tunel kao što je to vidjela Bossinas Forest za NASA
Ubrzati
Promotivni video:
Najlakši i najpraktičniji način da se dođe do daleke budućnosti je vrlo brzo kretanje.
Prema Einsteinovoj teoriji relativnosti, kada putujete brzinom bliskom brzini svjetlosti, vrijeme vam usporava u odnosu na vanjski svijet.
To nije samo hipoteza ili misaoni eksperiment - to je rezultat mjerenja. Uz pomoć dva identična atomska sata (neki su leteli u mlaznom zrakoplovu, a drugi su ostali nepomični na Zemlji), fizičari su dokazali da leteći satovi krpe usporavajući.
U slučaju zrakoplova, učinak je minimalan. Ali da ste se ukrcali u svemirsku letjelicu koja putuje brzinom svjetlosti od 90%, vrijeme bi za vas prolazilo 2,6 puta sporije nego na Zemlji.
I što se bliži brzini svjetlosti, to ekstremnije putovanje vremenom postaje.
Najbrža brzina postignuta zahvaljujući ljudskoj tehnologiji je brzina kojom se protoni pometaju oko Velikog hadronskog sudarača - 99,9999991% brzine svjetlosti. Koristeći teoriju relativnosti, može se izračunati da je jedna sekunda za proton ekvivalentna 27,777,778 sekundi ili, u praksi, 11 mjeseci za nas.
Začudo, fizičari čestica uzimaju u obzir usporavanje kada se bave raspadajućim česticama. U laboratoriju čestice muona obično propadnu u 2,2 mikrosekunde. Ali brzorastući muoni, koji nastaju kada kozmičke zrake dođu do gornje atmosfere, propadaju 10 puta duže.
Opis slike: Gravitacija može usporiti prolazak vremena
Gravitacija
Sljedeća metoda također je inspirirana radom Einsteina. Prema njegovoj teoriji opće relativnosti, što više osjećate gravitaciju, teče se sporije vrijeme.
Na primjer, kako se približavate središtu Zemlje, sila gravitacije se povećava. Vrijeme prolazi polako za vaše noge nego za glavu.
Opet je izmjeren taj učinak. U 2010. godini fizičari američkog Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) postavili su dva atomska sata na police, jedan 33 centimetra viši od ostalih, i izmjerili razliku u njihovoj brzini otkucavanja. Sat na polici ispod otkucavao je sporije jer je bio malo podložniji gravitaciji.
Da bismo bili u dalekoj budućnosti, sve što trebamo je mjesto izuzetno jake gravitacije, poput crne rupe. Što se više približavate granici, to se sporije vrijeme pomiče - ali to je rizično, jer prelaska linije ne možete se više vratiti.
U svakom slučaju, učinak nije tako jak, pa putovanje vjerojatno ne vrijedi.
Recimo da imate tehnologiju da prijeđete velike udaljenosti kako biste došli do crne rupe (najbliža je udaljena oko 3000 svjetlosnih godina). Tijekom samog putovanja vrijeme će se usporiti puno više nego tijekom putovanja kroz samu crnu rupu.
(Situacija opisana u Interstellaru, gdje je jedan sat na planeti blizu crne rupe ekvivalent sedam godina na Zemlji, previše je ekstremna i potpuno nemoguća za naš svemir, kaže Kip Thorne, znanstveni savjetnik filma).
Možda je najneverovatnije da GPS sustavi moraju u svom radu uzeti u obzir učinke vremenske dilatacije (kako zbog brzine satelita, tako i zbog gravitacije koja djeluje na njih). Bez ovih ispravki, GPS na telefonu neće moći odrediti vašu poziciju na Zemlji, čak ni u radijusu od nekoliko kilometara.
opis slike: kako je prikazana budućnost u TV seriji "Izgubljeni u svemiru"
Anabiosis
Druga mogućnost putovanja u budućnost je usporavanje percepcije vremena usporavanjem ili zaustavljanjem životnih procesa vašeg tijela, a zatim ponovno pokretanje istih.
Spore bakterija mogu živjeti milijunima godina u suspendiranoj animaciji dok prave temperature, vlaga i hrana ne ponove svoj metabolizam. Neki sisavci, poput medvjeda i vjeverica, mogu usporiti metabolizam tijekom hibernacije, što uvelike smanjuje potrebu njihovih stanica za kisikom i hranom.
Hoće li ljudi ikada moći isto?
Iako potpuno zaustavljanje metabolizma u tijelu još nije podložno modernoj znanosti, neki znanstvenici rade na postizanju učinka kratkotrajne „hibernacije“koja traje nekoliko sati. Ovo može biti dovoljno vremena da se osobi pomogne preživjeti, na primjer, tijekom zatajenja srca, prije nego što može biti odvedena u bolnicu.
2005. godine američki su znanstvenici pokazali način za usporavanje metabolizma miševa koji ne hiberniraju. Tijekom eksperimenta, davane su im male doze vodikovog sulfida, koji opažaju iste stanične receptore kao i kisik. Ukupna tjelesna temperatura miševa pala je na 13 ° C, a metabolizam se smanjio 10 puta. Nakon šest sati, miševe su oživjeli bez nuspojava.
Nažalost, takav eksperiment, proveden na ovcama i svinjama, nije bio uspješan, što daje hranu za razmišljanje: ova metoda možda nije prikladna za veće životinje.
Druga tehnika koja tjera tijelo u hipotermičku "hibernaciju" - zamjena krvi hladnom fiziološkom otopinom - djelovala je na svinjama i trenutno prolazi kroz klinička ispitivanja na ljudima u Pittsburghu.
opis slike: ovako umjetnik Kjordand utjelovljuje svoju ideju o prostorno-vremenskom tunelu
Prostori i vremenski tuneli
Opća relativnost također omogućava mogućnost brzog putovanja kroz vremensko-svemirske tunele, što bi moglo pomoći prevladavanju udaljenosti od milijardi svjetlosnih godina ili jednostavno različitog vremena.
Mnogi fizičari, uključujući Stephena Hawkinga, vjeruju da su prostorno-vremenski tuneli, koji se neprestano pojavljuju na različitim mjestima kvantne ljuske, mnogo manje veličine od atoma. Trik je zgrabiti jedno i proširiti ga na ljudske razmjere - podvig koji će zahtijevati ogromnu količinu energije, ali to je moguće samo u teoriji.
Pokušaji dokazivanja takve metode su propali, na kraju zbog neusklađenosti opće relativnosti i kvantne mehanike.
Upotreba svjetla
Ideja koju je iznio američki fizičar Ron Mallett je korištenje okretnog cilindra svjetlosti kako bi se zavaravao prostorno-vremenski kontinuum. Svi predmeti zarobljeni u vrtložnom cilindru teoretski se mogu provući kroz prostor i vrijeme, poput mjehurića koji se nakon miješanja pića u šalici popeo na površinu kave.
Ispravna konfiguracija može pomoći putovanju prošlosti i budućnosti, rekao je Mallett.
Mallett je svoju teoriju objavio 2000. godine i od tada pokušava prikupiti sredstva za eksperiment temeljen na dokazima koji uključuje prolazak neutrona kroz krug rotacijskih lasera.
Međutim, njegove ideje nisu dobile podršku fizičke zajednice, jer im je nedostajala originalnost.
Olga Melnik