Teoretski fizičar Ben Tippett sa Sveučilišta Britanske Kolumbije, zajedno s astrofizičarom Sveučilišta Maryland Davidom Zangom, stvorili su, kako kažu, djelujući matematički model "vremenskog stroja" koji koristi princip zakrivljenosti prostora-vremena svemira. Istraživanja i nalazi znanstvenika objavljeni su u časopisu Classical and Quantum Gravity.
Znanstvenici su na temelju opće teorije relativnosti izveli matematički model koji su nazvali TARDIS ili Prohodna akauzalna retrogradna domena u prostoru-vremenu ("Prohodne akauzalne retrogradne zone u prostoru-vremenu"). No, nemojte se žuriti radovati prilici da posjetite svoju davno preminulu baku u prošlosti, kažu znanstvenici. Postoji problem koji ne omogućuje provjeru ispravnosti njihovog matematičkog modela, ali o tome kasnije.
“Ljudi putovanje kroz vrijeme smatraju fikcijom. Zapravo mislimo da je to nemoguće samo zato što to zapravo još nismo pokušali učiniti”, kaže teorijski fizičar i matematičar Ben Tippett.
"Međutim, vremenski stroj je moguć, barem matematički", dodaje znanstvenik.
Model znanstvenika temelji se na ideji prisutnosti četvrte dimenzije Svemira, a to je vrijeme. Zauzvrat, to nam omogućuje pretpostaviti postojanje prostorno-vremenskog kontinuuma u kojem su različiti smjerovi prostora i vremena povezani tkivom Svemira.
Einsteinova teorija relativnosti povezuje gravitacijske učinke svemira s zakrivljenjem svemirskog vremena, fenomenom iza eliptičnih putanja planeta i zvijezda. U nazočnosti "ravnog" ili nekrivljenog prostora-vremena, planeti bi se pomicali u ravnoj liniji. Međutim, teorija relativnosti kaže da geometrija svemirskog vremena postaje zakrivljena u prisutnosti vrlo masivnih objekata, što uzrokuje da kruže oko zvijezda.
Tippett i Tsang vjeruju da u svemiru ne može biti zakrivljen samo prostor. Pod utjecajem predmeta velike mase vrijeme se također može zakriviti. Kao primjer navode prostor oko crnih rupa.
„Tijek kretanja vremena unutar prostora-vremena također se može zakriviti. Primjer su crne rupe. Što smo im se više približili, to nam vrijeme počinje sporije teći “, kaže Tippett.
Promotivni video:
„Moj model vremenskog stroja koristi zakrivljeni prostor-vrijeme kako bi putnicima vrijeme učinio krugom, a ne linijom. A kretanje u ovom krugu može nas vratiti u prošlost."
Kako bi testirali hipotezu, znanstvenici predlažu stvaranje nečega poput mjehurića koji može nositi sve koji će biti u njemu kroz vrijeme i prostor krivudavom putanjom. Ako se ovaj mjehurić kreće brzinom većom od brzine svjetlosti (prema znanstvenicima je i to matematički moguće), to će omogućiti svima koji se nalaze u mjehuru da se vrate u prošlost.
Ideja postaje jasnija kada pogledate shemu koju je predložio Tippet. U njemu su dva lika: jedan je unutar mjehura / vremenskog stroja (osoba A), drugi je vanjski promatrač koji je izvan mjehura (osoba B).
Strijela vremena, koja se u normalnim uvjetima (to jest, u našem Svemiru) uvijek kreće naprijed, u prikazanoj shemi čini da prošlost postane sadašnjost (označena crnim strelicama). Prema znanstveniku, svaki će od ovih ljudi drugačije osjećati kretanje vremena:
“Unutar mjehurića, objekt A vidjet će da se događaji B povremeno mijenjaju, a zatim preokreću. Izvan balona, promatrač B vidjet će da dvije verzije A izlaze s istog mjesta: kazaljka sata okreće se udesno, a druga ulijevo."
Drugim riječima, vanjski promatrač vidjet će dvije verzije predmeta unutar vremenskog stroja: jedna će se verzija razvijati prema vremenu, a druga unatrag.
Sve zvuči, naravno, vrlo zanimljivo, ali Tippett i Zang kažu, nismo dosegli takav nivo tehnologije da bi se ova hipoteza mogla provjeriti u praksi. Jednostavno nemamo materijala pogodnih za izgradnju takvog vremenskog stroja.
„Iako bi s matematičkog gledišta to moglo uspjeti, ne možemo izgraditi takav stroj za putovanje u prostor-vremenu, jer za to nemamo potrebne materijale. Ovdje su potrebni egzotični materijali. Omogućit će prostor-vrijeme da se savije. Nažalost, znanost još nije izmislila tako nešto”, kaže Tippett.
Ideja Tippetta i Zanga odjekuje još jednom idejom vremenskog stroja, takozvanim mjehurićem Alcubierre, koji bi također trebao koristiti egzotične materijale za kretanje u prostoru i vremenu. Samo u ovom slučaju ne govorimo o kružnom kretanju u prostorno-vremenskom polju, već o kretanju komprimiranjem prostora ispred vas i njegovim širenjem iza.
* * *
Prethodno:
Fizičari sa Sveučilišta Queensland u Australiji postavili su si izazov.
simulirati računalni eksperiment koji će dokazati mogućnost putovanja kroz vrijeme na kvantnoj razini, predviđenu još 1991. godine.
Uspjeli su simulirati ponašanje jednog fotona, koji prolazi kroz crvotočinu u prostoru-vremenu u prošlost i ulazi u interakciju sam sa sobom.
Takva putanja čestice naziva se zatvorena vremenska krivulja - foton se vraća u izvornu prostorno-vremensku točku, tj. njegova svjetska linija postaje zatvorena.
Istraživači su promatrali dva scenarija. U prvom od njih, čestica prolazi kroz madež, vraća se u prošlost i komunicira sama sa sobom. U drugom scenariju, foton, zauvijek zatvoren u zatvorenu krivulju nalik vremenu, komunicira s drugom, običnom česticom.
Prema znanstvenicima, njihov će rad dati važan doprinos ujedinjenju dviju velikih fizikalnih teorija, koje do sada nisu imale puno zajedničkog: Einsteinova opća teorija relativnosti (GR) i kvantna mehanika.
Einsteinova teorija opisuje svijet zvijezda i galaksija, dok kvantna mehanika proučava uglavnom svojstva elementarnih čestica, atoma i molekula.
- Martin Ringbauer, Sveučilište u Queenslandu
Einsteinova opća relativnost omogućuje predmetu da putuje unatrag u vremenu, što pada u zatvorenu vremensku krivulju. Međutim, takva mogućnost može prouzročiti niz paradoksa: putnik kroz vrijeme može, na primjer, spriječiti roditelje da se sastanu, a to će onemogućiti njegovo vlastito rođenje.
1991. godine prvi je put sugerirano da bi putovanje kroz vrijeme u kvantnom svijetu moglo eliminirati takve paradokse, jer svojstva kvantnih čestica nisu precizno definirana, prema Heisenbergovom principu nesigurnosti.
U računalnom eksperimentu australski su znanstvenici prvi koji su proučavali ponašanje kvantnih čestica u sličnom scenariju. Istodobno su otkriveni novi zanimljivi efekti, čija je pojava nemoguća u standardnoj kvantnoj mehanici.
Primjerice, pokazalo se da je moguće točno razlikovati različita stanja kvantnog sustava, što potpuno ne dolazi u obzir ako ostanete u okvirima kvantne teorije.
