Kas olete kunagi unistanud kuskile mujale minekust? Ei, mitte tavapärasel kiirusel, millega meil "igav" edasi minna - sekundi kaupa. Või:
- kiiremini, et saaksite kaugele tulevikku ronida, jäädes samas vanuses;
- aeglasemalt, nii et sama aja jooksul saab ära teha palju rohkem kui teised;
- vastupidises suunas, et saaksite naasta mineviku ajastusse ja seda muuta, võib-olla muutes tulevikku või isegi olevikku?
See võib kõlada täiesti ulmeliselt, kuid mitte kõik selles loendis ei ole puhtalt fantastiline: läbi aja reisimine on teaduslikult võimalik protsess, mis on alati teiega. Ainus küsimus on, kuidas saate seda enda eesmärkidel manipuleerida ja liikumist õigeaegselt kontrollida.
Kui Einstein esitas 1905. aastal erirelatiivsuse, oli arusaam, et kõik universumi massiivsed esemed peavad ajas liikuma, vaid üks selle hämmastavaid tagajärgi. Samuti saime teada, et footonid - või muud massita osakesed - ei saa üldse oma võrdlusraamis aega kogeda: hetkest, kui üks neist eraldub, kuni imendumiseni, näevad aja möödumist ainult massilised vaatlejad (nagu meie). Fotoni seisukohast on kogu Universum koondatud ühte punkti ning neeldumine ja emissioon toimuvad samaaegselt ajas, koheselt.
Aga meil on mass. Ja kõik, millel on mass, on piiratud sellega, et vaakumis kulgeb alati vähem kui valguse kiirus. Ja mitte ainult, vaid hoolimata sellest, kui kiiresti millegi suhtes liigute - kas kiirendate või mitte, pole vahet - teie jaoks liigub valgus alati ühe konstantse kiirusega: c, valguse kiirus vaakumis. Selle võimsa vaatluse ja teadlikkusega kaasneb hämmastav tagajärg: kui jälgite inimest, kes liigub teie suhtes, läheb tema kell teie jaoks aeglasemaks.
Reklaamvideo:
Kujutage ette "kerget kella" või kella, mis töötab peegeldades valgust edasi-tagasi kahe peegli vahel üles ja alla. Mida kiiremini inimene teie suhtes liigub, seda suurem on valguse liikumise kiirus risti (piki) ja mitte üles ja alla, mis tähendab, et aeglasemaks läheb kell.
Samuti liigub teie kell selle suhtes aeglasemalt; nad näevad teie jaoks aeglasemat aega. Kui taas kokku saate, on üks teist vanem ja teine noorem.
Aga kes?
See on Einsteini “kaksikparadoksi” olemus. Lühike vastus: kui eeldada, et alustasite samast võrdlusraamistikust (näiteks puhkates Maa peal) ja jõuate hiljem samasse raamistikku, vananeb rändur vähem, sest aeg läheb tema jaoks "aeglasemaks", ja see, kes jäid koju, on silmitsi "normaalse" aja möödumisega.
Seega, kui soovite kiirendada õigeaegselt, peate kiirendama peaaegu valguse kiirusele, liikuma mõnda aega selles tempos ja seejärel pöörduma tagasi algasendisse. Peame natuke ringi pöörama. Tehke seda ja saate reisida päevi, kuid, aastakümneid, ajastuid või miljardeid aastaid tulevikku (olenevalt varustusest, muidugi).
Sa võisid olla tunnistajaks inimkonna arengule ja hävitamisele; maa ja päikese ots; meie galaktika dissotsiatsioon; universumi enda soojasurm. Kuni kosmoselaevas on piisavalt energiat, saate tulevikku vaadata nii palju kui soovite.
Kuid tagasi tulemine on teine lugu. Tulevikuks saamiseks piisas lihtsast erirelatiivsusest ehk ruumi ja aja vahekorrast algtasemel. Kuid kui tahame minna ajas tagasi, ajas tagasi, vajame üldist relatiivsusteavet ehk ruumi-aja ning mateeria ja energia vahelist suhet. Sel juhul peame ruumi ja aega lahutamatuks kangaks ning aine ja energia kui see, mis seda kangast moonutab, põhjustab kangas muutusi.
Meie Universumi jaoks, nagu me seda teame, on ruumiaeg üsna igav: see on peaaegu täiesti tasane, praktiliselt mitte kõverjooneline ja ei seo mingil juhul iseendaga.
Kuid mõnes simuleeritud universumis - Einsteini üldise relatiivsusteooria mõnes lahenduses - saab luua suletud ahela. Kui kosmoselaius on iseenesest lahti, saate liikuda pikka aega pikka aega ühes suunas, et jõuda tagasi sinna, kust alustasite.
Noh, leidub lahendusi mitte ainult suletud ruumitaoliste kõveratega, vaid ka suletud ajataoliste kõveratega. Suletud ajaline kõver tähendab, et saate sõna otseses mõttes ajas rännata, elada teatud keskkonnas ja naasta samasse punkti, kust lahkusite.
Kuid see on matemaatiline lahendus. Kas see matemaatika kirjeldab meie füüsilist universumit? Tundub, et mitte päris. Kumerused ja / või katkendused, mida selliseks universumiks vajame, on metsikult kokkusobimatud sellega, mida me isegi neutronitähtede ja mustade aukude läheduses täheldame: meie kõiksuse kõige äärmuslikumad näited kõverusest.
Meie universum võib pöörduda globaalses mastaabis, kuid täheldatud pöörlemispiirid on 100 000 000 korda jäigemad kui suletud ajakohased kõverad, mida me vajame. Kui soovite õigeaegselt edasi liikuda, on vajalik relativistlik DeLorean.
Aga tagasi? Kõige parem oleks, kui te ei saaks õigeks ajaks tagasi reisida, et takistada oma isal oma emaga abielluda.
Üldiselt võime kokkuvõtvalt järeldada, et ajas tagasi reisimine paelub inimesi ideede tasandil alati, kuid jääb tõenäoliselt paradoksaalsel kombel kättesaamatuks tulevikuks. See pole matemaatiliselt võimatu, kuid universum on üles ehitatud füüsikale, mis on matemaatiliste lahenduste eriline alamhulk. Selle põhjal, mida oleme täheldanud, jäävad meie unistused õigel ajal tagasi minnes oma vigadest parandada vaid meie fantaasiates.
ILYA KHEL
