Ne glede na to, kaj pišejo pisci znanstvene fantastike, sodobna znanost ne dopušča možnosti potovanja v preteklost. Toda znanstveniki še zdaleč niso tako enotni glede potovanja v prihodnost …
Britanski popularizator znanosti Brian Clegg je pred kratkim izdal knjigo s spektakularnim naslovom How to Build a Time Machine: The Real Science of Time Travel (How to Build a Time Machine: The Real Science of Time Travel).
V knjigi so obravnavani načini praktičnega uresničevanja človekovih starodavnih sanj o časovnih potepanju. Clegg je resen vzgojitelj z mednarodnim ugledom, zato govori le o projektih, ki jih je mogoče znanstveno utemeljiti, čeprav ne stoodstotno dokazati.
Izolacija od časa
Eno takšno možnost so že večkrat opisali pisci znanstvene fantastike. Pojdite v vesoljski sprehod do medzvezdnih razdalj, kar bo zahtevalo vsaj dva pospeška do skoraj svetlobne hitrosti, - vrbe se lahko vrnejo na svoj domači planet sto ali tisoč let po odhodu, vi pa se boste nekoliko postarali.
Temeljno možnost takšnega časovnega potovanja zagotavljajo formule posebne teorije relativnosti. Res je, pospešek do relativističnih hitrosti je treba zagotoviti tudi s pomočjo super energijsko intenzivnega goriva (najbolje od antimaterije), vendar so to podrobnosti.
Promocijski video:
Toda na posebni teoriji relativnosti se svetloba ni zbližala kot klin, navsezadnje lahko uporabite splošno. Po svojih enačbah gravitacija upočasni hitrost časa (popravki za ta učinek so vključeni v programsko opremo satelitskih navigacijskih sistemov GPS in GLONASS in številčno presegajo podobne popravke, ki jih posebna teorija relativnosti predpisuje, da se uvedejo v povezavi z orbitalnim gibanjem satelitov).
Stopnja tega upočasnjevanja narašča z močjo gravitacijskega polja. Tukaj je še en časovni stroj za vas: poiščite območje prostora z izjemno močno gravitacijo, ostanite tam nekaj časa in po vrnitvi se boste znašli v prihodnosti.
Naravne supertežke
Gravitacijski generatorji so načeloma mogoči, vendar je o njih še prezgodaj govoriti. Vendar je narava v vesolju ustvarila take naravne gruče gravitacije, kot so nevtronske zvezde. En kubični centimeter degenerirane snovi v središču nevtronske zvezde vleče na stotine milijonov ton, medtem ko njegov premer ne presega 20-30 km.
Ali je mogoče vstopiti v orbito blizu takšne vesoljske pošasti in od tam katapultirati v prihodnost? Ne priporočamo, da sedite na njeni površini, tam je stokrat bolj vroče kot v sončni atmosferi.
Vendar je ta možnost tudi zelo nevarna. Vsak predmet, ki kroži v nevtronski zvezdi, se bo deformiral in raztrgal s plimnimi silami. Enako bi se seveda zgodilo, če ladjo s kronopotniki ne bi poslali v nevtronsko zvezdo, ampak v črno luknjo.
"Čas neprepustne" lupine
Clegg je prepričan, da obstaja pot. Isaac Newton je pokazal, da je posledična gravitacijska sila, ki deluje na kateri koli predmet znotraj masivne sferične izotropne lupine, strogo enaka nič. Ta ugotovitev je v celoti veljavna v splošni teoriji relativnosti.
Zdaj si predstavljajte nevtronsko zvezdo s votlino v sredini. Tam ne bo plimskih sil in pretok časa v odnosu do zunanjega sveta bo še vedno upočasnjen.
Tako je že zdaj mogoče oblikovati inženirski projekt za prihodnjo supercivilizacijo. Treba je razbiti nevtronsko zvezdo na več kosov in iz njih zgraditi sferično lupino okoli ladje s popotniki.
Da bi jih zaščitili pred plimnimi silami, bo treba školjko sestaviti, ne da bi zlomili izotropijo in vsakič dodali dva bloka enake mase z nasprotnih strani, enako oddaljenih od ladje. Razstavljanje bo treba izvesti na enak način, sicer bo gravitacija uničila krononavte v prihodnosti.
Naloga supercivilizacije
Kako učinkovit je tak časovni stroj? Če kot gradbeni material uporabljate čiste nevtronske snovi, lahko sčasoma dosežete petkratno upočasnitev - vsekakor Brian Clegg poda ravno takšno oceno.
Rezultat je precej skromen, zato morate še vedno razmišljati o tem, ali je igra vredna sveče. Vendar pa lahko domnevamo, da bo imela supercivilizacija na razpolago tehnologije, ki bodo nevtronske snovi še dodatno stisnile na še večje gostote.
Vendar pa je to treba storiti previdno, sicer se bo celotna konstrukcija strnila v črno luknjo z neprijetnimi posledicami za ladjo in njeno posadko. Torej bodo stroški takega poskusa neizmerno presegli njegovo praktično vrednost - vsaj z našega vidika. Vendar ima lahko supercivilizacija popolnoma drugačne kriterije.
Kako deluje nevtronska zvezda
Ko jedrsko gorivo v jedru zvezde zgore, ga čaka neizbežni gravitacijski kolaps. Če tlak degeneriranega elektronskega plina ne more prenesti gravitacije, se elektroni dobesedno "stisnejo" v protone jeder in tvorijo nevtrone. Končni produkt tega procesa je nevtronska zvezda iz pretanke (do 1015 g / cm3 v jedru) s premerom 10–20 km.
Struktura nevtronske zvezde je precej zapletena - njeno ozračje sestavljajo navadna jedra, pod njimi so jedra obešena v nevtronskem presežku, tudi pod njo se nevtroni združujejo in tvorijo nitaste strukture ali plošče. Zunanje jedro je sestavljeno iz neprekinjene nevtronske snovi, medtem ko notranje jedro lahko vsebuje še bolj eksotična stanja snovi, kot so pionski kondenzat, lambda hiperoni ali kvark-gluonska plazma.