2009. aastal korraldas Briti füüsik Stephen Hawking ajarändurite peo - trikk oli selles, et aasta hiljem saatis ta peole kutsed (ükski külaline ei ilmunud kohale).
Ajaliselt tagasi reisimine on tõenäoliselt võimatu. Isegi kui see võimalus oleks olemas, väidavad Hawking ja teised, et te ei saa kunagi ajahetkele jõuda enne, kui teie ajamasin ehitati.
Aga teekond tulevikku? See on teine lugu.
Muidugi, kõik meist, rändurid, võisteldakse ajavoos minevikust tulevikku kiirusega üks tund tunnis.
Kuid nagu jõgi, voolab ajavoog erinevates kohtades erineva kiirusega. Kaasaegne teadus pakub tuleviku lähendamiseks mitmeid viise. Siin on kokkuvõte nende olemusest.
Pildi pealdis: teekond läbi aegruumi tunneli, nagu Bossinas Forest NASA jaoks nägi
Kiirus
Reklaamvideo:
Lihtsaim ja praktilisem viis kaugesse tulevikku jõudmiseks on liikuda väga kiiresti.
Einsteini relatiivsusteooria kohaselt aeglustub aeg teie jaoks valguse kiirusele lähedase kiirusega, võrreldes välismaailmaga.
See pole lihtsalt hüpotees ega mõtteeksperiment - see on mõõtmistulemus. Kahe identse aatomkella abil (mõned lendasid reaktiivlennukil, teised jäid Maa peal liikumatuks) tõestasid füüsikud, et lendavad kellad tiksuvad kiiruse tõttu aeglasemalt.
Lennuki puhul on mõju minimaalne. Kuid kui te asuksite kosmoselaeva pardal, mille valguskiirus on 90% suurem, mööduks aeg teie jaoks 2,6 korda aeglasemalt kui Maa peal.
Ja mida lähemale teie kiirus läheneb valguse kiirusele, seda ekstreemsem on aegreis.
Suurim tänu inimtehnoloogiale saavutatav kiirus on kiirus, millega prootonid pühivad ümber suure hadronite põrkepiirde - 99,9999991% valguse kiirusest. Relatiivsusteooria abil saab arvutada, et üks sekund prootoni jaoks on võrdne 27 777 778 sekundiga või praktikas meie jaoks 11 kuuga.
Üllataval kombel võtavad osakestefüüsikud lagunevate osakestega tegelemisel arvesse aeglustust. Laboris lagunevad kooni osakesed tavaliselt 2,2 mikrosekundi jooksul. Kuid kiirelt liikuvad koonid, mis tekivad kosmiliste kiirte jõudes atmosfääri ülemisse atmosfääri, lagunevad 10 korda kauem.
Pildi pealdis: gravitatsioon võib aeglustada aja möödumist
Gravitatsioon
Järgnev meetod on inspireeritud ka Einsteini tööst. Tema üldrelatiivsusteooria kohaselt on mida aeglasem, seda aeglasemalt aeg edasi liigub.
Näiteks Maa keskpunktile lähemale jõudes suureneb gravitatsiooni jõud. Aeg möödub aeglasemalt nii jalgade kui pea jaoks.
Jällegi on seda mõju mõõdetud. 2010. aastal asetasid USA riikliku standardite ja tehnoloogia instituudi (NIST) füüsikud riiulitele kaks aatomkella, mis olid teisest 33 sentimeetrit kõrgemad, ja mõõtsid nende tiksumise kiiruse erinevust. Alumisel riiulil olev kell tiksus aeglasemalt, kuna see allus raskusele veidi paremini.
Kaugemas tulevikus olemiseks on vaja vaid äärmiselt tugeva raskusega kohta, nagu must auk. Mida lähemale piirile jõuate, seda aeglasemalt aeg edasi liigub - kuid see on riskantne, kuna piiri ületades ei saa te kunagi tagasi.
Igal juhul pole mõju nii tugev, nii et reis pole seda väärt.
Oletame, et teil on tehnoloogia, et musta auku pääseda pikkade vahemaade läbimiseks (lähim on umbes 3000 valgusaasta kaugusel). Reisimise ajal aeglustub aeg palju rohkem kui läbi musta augu ise.
(Interstellaris kirjeldatud olukord, kus tund musta maa lähedal oleval planeedil on seitse aastat Maa peal, on meie universumi jaoks liiga ekstreemne ja täiesti võimatu, ütles filmi teaduslik nõustaja Kip Thorne).
Kõige hämmastavam on see, et GPS-süsteemid peavad oma töös arvestama aja laienemise mõjudega (nii satelliitide kiiruse kui ka neid mõjutava raskusjõu tõttu). Ilma nende parandusteta ei suuda telefoni GPS telefoni abil teie asukohta Maal tuvastada isegi mitme kilomeetri raadiuses.
pildi pealdis: kuidas näidatakse tulevikku teleseriaalis "Lost in Space"
Anabioos
Teine võimalus reisida tulevikku on aeglustada aeglustumist, aeglustades või peatades oma keha eluprotsesse ja taaskäivitades need.
Bakteriaalsed spoorid võivad peatatud animatsioonis elada miljoneid aastaid, kuni õige temperatuur, niiskus ja toidutingimused hakkavad taas ainevahetust alustama. Mõned imetajad, näiteks karud ja oravad, võivad talvitumise ajal aeglustada ainevahetust, mis vähendab oluliselt nende rakkude vajadust hapniku ja toidu järele.
Kas inimesed saavad kunagi sama teha?
Ehkki keha ainevahetuse täielik peatumine pole veel tänapäevase teaduse subjekt, töötavad mõned teadlased selle nimel, et saavutada lühiajaline mitu tundi kestev talvitumine. See võib olla piisav aeg, et aidata inimesel ellu jääda näiteks südame seiskumise ajal enne haiglasse viimist.
2005. aastal näitasid Ameerika teadlased viisi, kuidas aeglustada hiiri, kes ei talvitu. Katse ajal anti neile väikestes annustes vesiniksulfiidi, mida tajuvad samad raku retseptorid nagu hapnik. Hiirte üldine kehatemperatuur langes 13 ° C-ni ja ainevahetus vähenes kümme korda. Kuue tunni pärast elustati hiired ilma kõrvaltoimeteta.
Paraku ebaõnnestus lammaste ja sigadega tehtud sarnane eksperiment, mis annab mõtteainet: võib-olla ei sobi see meetod suurematele loomadele.
Teine meetod, mis paneb keha hüpotermilise "talveunerežiimi" - vere asendamine külma soolalahusega - on töötanud sigadel ja praegu käivad kliinilised uuringud inimestega Pittsburghis.
pildi pealdis: nii kehastab kunstnik Kjordand oma ideed ruumiaja tunnelist
Kosmose-aja tunnelid
Üldrelatiivsus võimaldab ka kiiret läbimist aegruumi tunnelites, mis võib aidata katta miljardite valgusaastate või lihtsalt erinevate aegade vahemaid.
Paljud füüsikud, sealhulgas Stephen Hawking, usuvad, et kosmose-aja tunnelid, mis ilmuvad pidevalt kvantkesta erinevates kohtades, on aatomitest palju väiksema suurusega. Trikk on see, et haarata üks ja laiendada see inimese mõõtudeni - saavutus, mis nõuab tohutult energiat, kuid on võimalik ainult teoorias.
Katsed sellist meetodit tõestada on ebaõnnestunud, lõppkokkuvõttes üldrelatiivsusteooria ja kvantmehaanika kokkusobimatuse tõttu.
Valguse kasutamine
Ameerika füüsiku Ron Mallett esitatud idee on kasutada pöörlevat valgust silindrit, et lollitada ruumi-aja pidevust. Kõiki keeriseva silindri sisse lõksus olnud esemeid saab teoreetiliselt lohistada läbi ruumi ja aja, nagu mull, mis on kohvi pinnale tõusnud pärast joogi segamist tassis.
Õige konfiguratsioon võib aidata minevikku ja tulevikku reisida, ütles Mallett.
Mallett avaldas oma teooria 2000. aastal ja on sellest ajast alates püüdnud koguda raha tõenduspõhise eksperimendi jaoks, mis hõlmab neutronite läbimist pöörlevate laserite ringi kaudu.
Kuid tema ideed ei saanud füüsikute kogukonnalt tuge, kuna neil puudus originaalsus.
Olga Melnik
