Leta 1895 je angleški pisatelj znanstvene fantastike Gerber Wells objavil roman Časovni stroj. Izdelala je prvotno idejo: znanstveniki bodo nekega dne ustvarili napravo, ki vam omogoča potovanje v preteklost in prihodnost, morda celo posega v potek zgodovine. Od takrat je ta ideja marsikoga zasledila. In fizike je že pripeljalo do odkritja, ki ga lahko brez pretiravanja imenujemo senzacionalno.
VSE JE ODGOVORNO
Prvi predpogoji za preučevanje teoretične možnosti potovanja v času so se pojavili po tem, ko je Albert Einstein oblikoval določbe posebne in splošne teorije relativnosti. Prvi od njih je trdil odvisnost časa od hitrosti predmeta: bližje kot je hitrost svetlobe, počasnejši čas teče. V drugem - odvisnost časa od gravitacije: blizu masivnih teles čas spet teče počasneje.
Einsteinove teorije so spremenile percepcijo. Izkazalo se je, da je časovni stroj "konstruirala" narava sama! Na primer, če ladjo pospešimo do skoraj svetlobne hitrosti, se bo njena posadka odpeljala v daljno prihodnost. Za ponazoritev tega učinka se običajno uporablja "paradoks dvojčka": astronavt, ki se vrne s poleta do zvezd, bo mlajši od svojega brata dvojčka, ki je ostal na Zemlji.
Toda posledice splošne teorije relativnosti izgledajo veliko bolj spektakularno. Izkazalo se je, da lahko potek časa spremenimo tako, da ukrivimo prostor na podoben način, kot to počne gravitacija. In če si prizadevate in ustvarite posebno prostorsko tvorbo, ki se danes imenuje "črvičja" (ali "črvovodica"), ki povezuje oddaljene točke v vesolju, potem teoretično postane mogoče prekiniti vzročno zvezo - in biti na izhodu iz "luknje", preden ste šli tja …
Einstein je sam zanikal obstoj "črvičk", saj bi morale po njegovem mnenju takoj "propadati". Vendar je pozneje ameriški fizik Kip Thorne dokazal, da se lahko za stabilizacijo "črvičkov" uporabi tako imenovana "eksotična snov" (teoretični material z negativno energijsko gostoto), vendar nemogoče njenega obstoja v resnici še ni dokazal nihče. Še več, ruski znanstveniki Arkadij Popov, Sergej Šuškov in Sergej Krasnikov so pokazali, da lahko "eksotično snov" v teoriji ustvarimo umetno.
Promocijski video:
PROBLEM VZROKA
Izkazalo se je, da za ustvarjanje časovnega stroja ni resnih teoretičnih ovir. In če jo je mogoče ustvariti v teoriji, bo slej ko prej kdo zagotovo ugotovil, kako to izvesti v praksi. Zakaj do zdaj še nismo videli niti enega popotnika, ki bi k nam prišel iz prihodnosti? Ali pa jih naša doba malo zanima?
Ena od hipotez, ki pojasnjuje odsotnost takšnih popotnikov, je, da je potovanje po času zaradi kršitve vzročno-posledičnih razmerij nemogoče. Klasični paradoks "umorjenega dedka" lahko navedemo kot ilustracijo. Če na primer časovni popotnik iz nekega razloga želi umreti dedka pred spočetjem očeta in izpolni njegov načrt, potem bo sam izginil in … dedeka ne bo mogel ubiti. Enako lahko rečemo za vsako resno vmešavanje v pretekle zadeve: motnja vzročnosti bo neizogibno uničila vesolje. Zato mora narava za takšne kršitve naložiti omejitve. Isti paradoks "umorjenega dedka" je mogoče rešiti pod pogojem, da z agresivnim časovnim popotnikom v nekem trenutku nekaj ni v redu in ne bo mogel izvesti načrta umora.
Drugo hipotezo je postavil znani astrofizik Carl Sagan. Verjel je, da so ustvarjalci časovnega stroja dovolj močni, da lahko spremljajo vzročne zveze, zato se kljub temu, da so med nami na skrivaj, uspejo ujeti, ne da bi posegali v zgodovinski proces.
HOKING ČASOVNI STROJ
Za dokazovanje nemožnosti gradnje časovnega stroja je ameriški fizik Stephen Hawking izvedel smešen eksperiment. V časopise je postavil oglas, v katerem je pozval vse novince iz prihodnosti, naj obiščejo njegov dom v noči bližajočega se božiča. Izhajal je iz domneve, da bo v prihodnosti nekdo zagotovo prebral njegovo povabilo in ga želel obiskati z osebnim časovnim strojem. Toda na božič nihče ni prišel k njemu … Kaj ga je oviralo, da se je skozi čas odpravil na pot? Stephen Hawking verjame, da obstajata dve možnosti.
Prva možnost je pesimistična. Časovni stroj ne bo nikoli zgrajen ali pa ga bodo zgradili in ga poskušali uporabiti, zaradi česar bo prišlo do neke vrste svetovne katastrofe, ki bo končala razvoj te tehnologije. In pravzaprav: izračuni kažejo, da za prodor v preteklost po shemi, ki jo je predlagal Kip Thorne, so potrebne energije, ki so primerljive z energijo celotnega Vesolja in ga celo presegajo. Jasno je, da je malo verjetno, da se bo tudi v daljni prihodnosti moč civilizacije dvignila na višine, ki omogočajo nadzor nad takšnimi silami.
Druga možnost je optimistična. Civilizacija prihodnosti lahko spremeni določeno lokalno območje Vesolja, tako da bodo tudi z uporabo minimalnih energij potovanja v času znotraj tega območja postala resnična. Stephen Hawking takšen stroj imenuje "končen", torej končen tako v prostoru kot v času. V tem primeru se bodo prvi tujci iz prihodnosti med nami pojavili šele potem, ko bo Hawkingov globalni časovni stroj zgrajen in predstavljen. Vendar še nismo storili česa takega. V skladu s tem se lahko umirite in danes ne poskušate iskati tujcev med nami.
Lloydov časovni stroj
Morda je najbolj presenetljivo odkritje drugega ameriškega fizika, Seth Lloyd, ki je specializiran za kvantno računanje.
Možnost konstrukcije časovnega stroja je sklenil s preučevanjem zaprtih časovnih krivulj - svetovnih linij, ki materialni delček vodijo do njegovega izhodišča. V pametnem poskusu sta Seth Lloyd in njegovi sodelavci lahko uporabili kvantno teleportacijo za popravljanje zaprte krivulje, tako da se stanje fotona prenaša ne v vesolju, temveč v času.
Najprej je postala jasna zanimivost: izkazalo se je, da kvantno stanje fotona, ki ga je prenašal v preteklost, načeloma ne more vplivati na njegovo trenutno stanje, torej je naravna prepoved pojavljanja paradoksa "umorjenega dedka" dokazala neposredna izkušnja. Uspeh eksperimenta je potrdil, da se kvantna stanja, ki so pravzaprav edinstvene informacije, lahko prenesejo v preteklost. Zgrajen je informacijski čas!
Vendar v tem primeru nastane nov paradoks, ki se imenuje "nedokazan izrek". Seth Lloyd je povedal tako. Recimo, da nekdo prebere dokaz izrek v učbeniku in ga nato pošlje nazaj matematiku, ki je učbenik napisal, še preden se je sam izrek pojavil. Matematik dokazilo vključi v knjigo, ki jo bo v prihodnosti prebral njegov kolega. Vprašanje: od kod je dokaz prišel? Lloyd paradoks razreši fantastično: kvantni svet je zasnovan tako, da "vsebuje" vse možne dokaze izrekanja, zato je tisto, ki se pojavi v učbeniku, vnaprej določeno s prihodnostjo, ne s preteklostjo.
Kako zakonitosti kvantnega sveta prenesti v prostor velikih materialnih predmetov, znanstveniki še ne vedo. Vendar za to ni posebne potrebe. Glavna stvar je, da je bil izumljen način za premagovanje časovne ovire. In nekega dne bo znanost naredila naslednji korak - ustvarila oddajnik, ki bo sposoben komunicirati s preteklostjo.
Morda fiziki iz prihodnosti že poskušajo vzpostaviti stik z nami in nam povedati nekaj pomembnega. Le da še nismo uspeli sestaviti sprejemnika, ki bi lahko dekodiral takšna sporočila. Bomo zmogli? Prihodnost bo povedala …
Anton Pervušin