Laika mašīnas jēdziens uzbur neticamas ierīces attēlus, ko pārāk bieži izmanto zinātniskās fantastikas stāstos. Tomēr saskaņā ar Alberta Einšteina vispārējās relativitātes teoriju, kas izskaidro, kā gravitācija darbojas Visumā, laika ceļojums nav tikai iztēles izdomājums. Un, ja laika ceļojums ir filmas sižets, kā ir ar realitāti?
Laika ceļojums, pēc Einšteina teorijas, ir pilnīgi iespējams. Būtībā fiziķiem ir izdevies nosūtīt sīkas daļiņas, ko sauc par muoniem, kas ir ļoti līdzīgas elektroniem, laicīgi virzīties uz priekšu, manipulējot ar gravitācijas spēku ap tām. Tas nenozīmē, ka tehnoloģija cilvēku nosūtīšanai nākotnē būs iespējama nākamo 100 gadu laikā, bet tomēr.
1. Tārpu caurumi
Astrofiziķis Ēriks Deiviss no EarthTech Starptautiskā progresīvo pētījumu institūta Ostinā uzskata, ka tas ir iespējams. Viss, kas jums nepieciešams, ir tārps vai tārps, teorētiska caurbraukšana pa kosmosa laiku, kā to prognozē relativitātes teorija.
Tārpu caurumi vēl nav pierādīti, un, ja tie kādreiz tiks atrasti, tie būs tik mazi, ka pat cilvēks, nemaz nerunājot par kosmosa kuģi, tajos neietilpst. To sakot, Deiviss uzskata, ka tārpu caurumus var izmantot, lai ceļotu atpakaļ pagātnē.
Gan vispārīgā relativitāte, gan kvantu teorija piedāvā vairākas pārvietošanās iespējas - piemēram, "slēgtu savlaicīgu līkni" vai ceļu, kas saīsina telpas laiku, tas ir, laika mašīnu.
Reklāmas video:
Deiviss apgalvo, ka mūsdienu zinātniskā izpratne par fizikas likumiem "ir saistīta ar laika mašīnām, tas ir, ar daudziem laika-telpas ģeometrijas risinājumiem, kas ļauj ceļot laiku vai kuriem piemīt laika mašīnas īpašības".
Kā jūs varat iedomāties, slieka caurums ļautu, piemēram, kuģim pārvietoties no viena punkta uz otru ātrāk nekā gaismas ātrumā - gandrīz kā šķēru burbulī. Tas ir tāpēc, ka kuģis ieradīsies galapunktā ātrāk nekā gaismas stars, ejot pa īsu ceļu cauri telpas laikam. Tāpēc pārvadājums nepārkāps vispārējos ātruma ierobežojuma noteikumus, ko uzliek gaisma, jo kuģis pats nebrauc ar tādu ātrumu.
Šāds tārps caurumu teorētiski var vest nevis caur telpu, bet gan caur laiku.
"Laika mašīnas mūsu fiziskajā telpā-laikā ir neizbēgamas," Davis raksta rakstā. - "Caurlaižu tārpiem ir laika mašīnas."
Tomēr Deiviss piebilst, ka tārpu caurumu pārvērst laika mašīnā nebūs viegli. Tas prasīs titānisku piepūli. Tas ir tāpēc, ka pēc tārpa cauruma izveidošanas viens vai abi tā gali savlaicīgi jāpaātrina līdz mērķim, kas izriet no vispārējās relativitātes.
2. Laika mašīna: pašizgāzēja cilindrs
Lai izmantotu Tipler cilindra laika mašīnu, jums jāatstāj Zeme kosmosa kuģī un jābrauc kosmosā uz cilindru, kas tur rotē. Kad jūs pietiekoši tuvu cilindra virsmai (telpa ap to lielākoties būs “izlocīta”, deformēta), jums vairākas reizes būs jāiet tam apkārt un jāatgriežas uz Zemes. Jūs ieradīsities pagātnē.
Cik tālu atpakaļ laikā ir atkarīgs, cik reizes jūs riņķojat pa cilindru. Pat ja jums šķiet, ka, aplidojot cilindru, jūsu laiks virzās uz priekšu kā parasti, ārpus izkropļotās telpas jūs neizbēgami pāriesit pagātnē. Tas ir tāpat kā iet pa spirālveida kāpnēm un atrast vienu soli uz leju ar katru pilnu apli.
3. Donuts vakuums
Saskaņā ar Amosu Ori no Izraēlas Tehnoloģiju institūta Haifā, kosmosu var pietiekami savīt, lai izveidotu vietējo gravitācijas lauku, kas atgādina noteikta izmēra virtuli. Ap šo virtuli gravitācijas lauks veido apļus, tāpēc telpa un laiks ir cieši savīti.
Ir svarīgi atzīmēt, ka šāds stāvoklis noliedz nepieciešamību pēc jebkādas hipotētiskas eksotiskas lietas. Kaut arī to, kā tas izskatīsies reālajā pasaulē, ir grūti aprakstīt. Ori saka, ka matemātika ir parādījusi, ka regulāros laika periodos virtula iekšpusē vakuumā veidosies laika mašīna.
Viss, kas jums jādara, ir tur nokļūt. Teorētiski būtu iespējams ceļot jebkurā brīdī, kopš laika mašīna tika uzbūvēta.
4. Eksotiska viela
Fizikā eksotiskā viela ir matērija, kas kaut kā atšķiras no parastās un kurai ir dažas "eksotiskas" īpašības. Tā kā laika ceļojums tiek uzskatīts par nefizisku, fiziķi uzskata, ka tā sauktie tahijoni (hipotētiskas daļiņas, kuru gaismas ātrums ir miera stāvoklī) vai nu nepastāv, vai arī nespēj mijiedarboties ar parasto matēriju.
Bet, kad negatīvā enerģija vai masa - pati eksotiskā viela vai matērija - savērpjas telpā-laikā, kļūst iespējamas visas neticamās parādības: tārpi, kas var darboties kā tuneļi, kas savieno visuma tālākās daļas; velku piedziņa, kas ļaus ceļot ātrāk nekā gaismas ātrums; laika mašīnas, kas brauks atpakaļ laikā.
5. Kosmiskās stīgas
Kosmiskās virknes ir hipotētiski 1-dimensijas (telpiski) topoloģiski defekti telpas-laika audumā, kas saglabājušies kopš Visuma veidošanās. Ar viņu palīdzību teorētiski var veidot slēgtiem, laikam līdzīgiem līknes laukus, ļaujot ceļot pagātnē. Daži zinātnieki iesaka izmantot "kosmiskās virknes" laika mašīnas izveidošanai.
Ja jūs pieturat divas kosmiskās virknes pietiekami tuvu viena otrai vai vienu virkni melnajam caurumam, teorētiski tas varētu radīt veselu masīvu "slēgtu savlaicīgu līkņu". Ja kosmosa kuģī izveidojat rūpīgi aprēķinātu astoņu figūru ap divām bezgalīgi garām kosmiskām stīgām, teorētiski jūs varat atrasties jebkurā vietā un laikā.
6. Caur melno caurumu
Melnajam caurumam ir neticami liela ietekme uz laiku, palēninot to tāpat kā nekas cits galaktikā. Faktiski tā ir dabiska laika mašīna. Ja misiju lidot ap melno caurumu vadītu zemes aģentūra, viņiem būtu nepieciešamas 16 minūtes, lai lidotu ap melno caurumu. Bet drosmīgajiem cilvēkiem uz kuģa, kas atrodas tuvu masīvam objektam, laiks paiet ļoti lēni. Daudz lēnāk nekā uz Zemes. Laiks komandai palēnināsies uz pusi. Par katrām 16 minūtēm viņi piedzīvos tikai 8.