Zamisel, da bi se lahko vrnili v čas, da bi spremenili preteklost, je postala ena najljubših tehnik v filmih, literaturi in televizijskih serijah. Harry Potter, Nazaj v prihodnost, Dan zemeljske peske in številni drugi filmi so nam obljubili priložnost za ponovni izbor v naši preteklosti. Za večino ljudi bo ta priložnost ostala fantastična, saj vsi zakoni fizike kažejo, da je premikanje v času neizogibno in potrebno. V filozofiji je celo prišlo do paradoksa, ki poudarja absurdnost te možnosti: če bi bila potovanja po času mogoča, bi se lahko vrnili v čas in ubili dedka, še preden so se starši sploh srečali, s čimer bi odpravili možnost lastnega obstoja. Dolgo je veljalo, da poti nazaj ni. Toda zaradi intrigantnih lastnosti prostora in časa v splošni teoriji relativnosti Einstein je mogoče potovanje nazaj v čas, pravi fizik Ethan Siegel.
Ponazoritev zgodnjega vesolja kvantne pene, v katerem se kvantna nihanja manifestirajo na najmanjših lestvicah. Pozitivna in negativna nihanja energije lahko ustvarijo drobne kvantne črvičke.
Začnimo s fizično predstavo o črvičici. V znanem vesolju na najmanjših lestvicah se na tkanini vesolja in časa pojavijo drobna kvantna nihanja. Sem spadajo nihanja energije v pozitivnih in negativnih smereh, ki se pogosto pojavljajo zelo blizu drug drugemu. Močno, gosto nihanje pozitivne energije lahko na določen način ustvari ukrivljen prostor, močno, gosto, negativno nihanje energije pa prostor upogne v nasprotni smeri. Če ta dva območja ukrivljenosti povežete, na kratko dobite kvantno črvoto. Če polž traja dovolj dolgo, lahko delček poskusite prenesti skozi njega, tako da takoj izgine na enem mestu v vesolju in se pojavi v drugem.
Natančen matematični graf Lorentzijevega črvotoka. Če je en konec črvotočne luknje zgrajen iz pozitivne mase / energije, drugi pa iz negativne mase / energije, bo polžica postala prehodna.
Na primer, da vse to povečamo in omogočimo človeku, da se sprehaja skozi črvičnico, je potrebno nekaj dela. Čeprav imajo vsi znani delci v našem vesolju pozitivno energijo ali pozitivno ali ničelno maso, je možno, da delci z negativno maso in energijo obstajajo v okviru splošne relativnosti. Seveda jih še nismo našli, a če verjamete teoretičnim fizikom, ni ničesar, kar bi izključilo možnost njihovega obstoja.
Če obstaja snov z negativno maso in energijo, se ustvari supermasivna črna luknja in njen sorodnik z negativno maso in energijo ter ju nato združi, ustvari prehodno črvičico. Ne glede na to, kako daleč ločite oba od teh naloženih predmetov, če imata dovolj mase in energije - pozitivne in negativne - bo trenutna povezava ostala. Vse to je odlično za takojšnje potovanje skozi vesolje. Kaj pa čas? In tu pridejo v veljavo zakoni posebne relativnosti.
Po zakonu posebne relativnosti stacionarni in gibljivi deli ostajajo z različnimi stopnjami.
Če potujete blizu svetlobne hitrosti, doživite pojav, znan kot časovna širitev. Vaše gibanje v prostoru in gibanje v času sta povezani s svetlobno hitrostjo: hitreje se premikate skozi prostor, počasneje skozi čas. Predstavljajte si, da imate cilj oddaljen 40 svetlobnih let in lahko potujete z neverjetno hitrostjo: več kot 99,9% svetlobne hitrosti. Če se boste vkrcali na ladjo, potovali do zvezde s skoraj svetlobno hitrostjo, se nato ustavili, obrnili in se vrnili na Zemljo, se bo našlo nekaj čudnega.
Promocijski video:
Zaradi upočasnitve časa in krajšanja dolžine lahko na cilj prispete v samo enem letu in se nato vrnete v drugem letu. Toda 82 let bo minilo na Zemlji. Vsi, ki jih poznate, se bodo zelo postarali. Tako je fizično mogoče potovati s časom: potujete v prihodnost in potovanje v času bo odvisno le od vašega gibanja v vesolju.
Ali so možna potovanja v času? Z dovolj črvotočno luknjo, ki sta jo na primer ustvarili dve supermasivni črni luknji (pozitivne in negativne mase in energije), bi lahko poskusili.
Če zgradite črvičnico, kot je zgoraj opisana, se bo zgodba spremenila. Predstavljajte si, da bo en konec črvotočne luknje negiben, na primer nekje blizu Zemlje, drugi pa bo potoval s hitrostjo blizu svetlobe. Po enem letu hitrega premikanja enega od koncev pelina skozi njega. Kaj se zgodi naprej?
No, leto bo za vse drugačno, še posebej, če se vsi gibljejo v času in prostoru drugače. Če govorimo o enakih hitrostih kot doslej, bo "premikajoči" konec polža naredil 40 let, "miren" konec pa le 1 leto. Stopite v relativistični konec črvovoda in na Zemljo pridite šele leto dni po nastanku črvične luknje in sami boste stari 40 let.
Če bi pred 40 leti kdo ustvaril tak par zapletenih črvičk in jih poslal na podobno pot, bi lahko stopil v eno od teh danes, leta 2017, in odpotoval v leto 1978. Edina težava je, da sami leta 1978 ne bi mogli biti na tem mestu; morali ste biti na enem koncu črvotočne luknje ali potovati po vesolju, da ste jo dohiteli.
Warp potovanje, kot ga vidi NASA. Če med dvema točkama v prostoru ustvarite črvičnico, tako da se ena luknja premakne relativistično glede na drugo, bi opazovalci, ki prehajajo skozi njo, postarali drugače.
Mimogrede, ta oblika potovanja po času tudi prepoveduje dedov paradoks! Tudi če je bila črvovodja ustvarjena, preden so bili vaši starši zasnovani, ne bi bilo mogoče, da bi se na drugem koncu peline pojavil dovolj zgodaj, da bi potoval nazaj v čas in našel dedka pred tem odločilnim trenutkom. V najboljšem primeru lahko svojega novorojenega očeta in mamo popeljete na ladjo, dojamete drugi konec črvotočne luknje in jih pustite, da dozorijo, se spočijejo in nato sami potujete po črvi. Potem boste spoznali svojega dedka v njegovem glavnem času, tehnično pa bo to približno v času, ko so se vaši starši rodili.
Vesolje daje brezplačno pot najbolj nenavadnim stvarem. Še posebej, če v vesolju resnično obstajajo negativne mase in energije in jih je mogoče nadzorovati. A potovanje nazaj v čas je nekaj povsem nenavadnega. Zaradi nenavadnosti posebne in splošne relativnosti potovanje v preteklost morda ni mogoče le v fikciji.