Teorētiskais fiziķis Bens Tipets no Britu Kolumbijas Universitātes kopā ar Merilendas Universitātes astrofiziķi Deividu Zangu ir radījis, viņuprāt, “laika mašīnas” darbojošos matemātisko modeli, kurā izmantots Visuma telpas-laika izliekuma princips. Pētnieki un zinātnieku secinājumi tika publicēti žurnālā Classical and Quantum Gravity.
Zinātnieki, balstoties uz vispārējo relativitātes teoriju, secināja matemātisko modeli, kuru viņi sauca par TARDIS vai Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-Time ("Caurlauzamās acausālās retrogrādes zonas telpā-laikā"). Bet nesteidzieties priecāties par iespēju agrāk apmeklēt savu sen mirušo vecmāmiņu, saka zinātnieki. Ir problēma, kas neļauj pārbaudīt viņu matemātiskā modeļa pareizību, bet par to vēlāk.
“Cilvēki domā, ka ceļošana laikā ir daiļliteratūra. Patiesībā mēs domājam, ka tas nav iespējams tikai tāpēc, ka patiesībā vēl neesam mēģinājuši to izdarīt,”saka teorētiskais fiziķis un matemātiķis Bens Tipets.
"Tomēr laika mašīna ir iespējama, vismaz matemātiski," piebilst zinātnieks.
Zinātnieku modelis ir balstīts uz ideju par Visuma ceturtās dimensijas, kas ir laiks, klātbūtni. Savukārt tas ļauj mums pieņemt, ka pastāv telpas-laika kontinuums, kurā dažādus telpas un laika virzienus savieno Visuma audums.
Einšteina relativitātes teorija saista Visuma gravitācijas efektus ar telpas laika izliekumu, fenomenu, kas atrodas aiz planētu un zvaigžņu elipsveida orbītām. "Plakana" vai neizliekta laiktelpas klātbūtnē planētas pārvietotos taisnā līnijā. Tomēr relativitātes teorija saka, ka laiktelpas ģeometrija kļūst izliekta ļoti masīvu objektu klātbūtnē, liekot tiem riņķot ap zvaigznēm.
Tipets un Tsang uzskata, ka Visumā var izliekties ne tikai kosmoss. Objekta ar lielu masu ietekmē laiku var arī izliekt. Viņi kā piemēru min vietu ap melnajiem caurumiem.
“Laika kustības gaita telpā-laikā var būt arī izliekta. Melnās caurumi ir piemērs. Jo tuvāk mēs viņiem tuvojamies, jo lēnāks laiks mums sāk plūst,”saka Tipets.
Reklāmas video:
“Mans laika mašīnas modelis izmanto izliektu telpas laiku, lai pasažieriem piešķirtu laiku nevis lokam, bet lokam. Un kustība šajā lokā var mūs atgriezt laikā."
Lai pārbaudītu hipotēzi, zinātnieki ierosina izveidot kaut ko līdzīgu burbulim, kas pa izliektu ceļu var pārvadāt ikvienu, kurš tajā atradīsies, laikā un telpā. Ja šis burbulis pārvietojas ar ātrumu, kas ir lielāks par gaismas ātrumu (pēc zinātnieku domām, tas ir arī matemātiski iespējams), tad tas ļaus ikvienam, kurš atrodas burbulī, pārvietoties laikā.
Ideja kļūst skaidrāka, aplūkojot Tippet piedāvāto shēmu. Tajā ir divas rakstzīmes: viena atrodas burbuļa / laika mašīnas iekšienē (persona A), otra ir ārēja novērotāja, kas atrodas ārpus burbuļa (persona B).
Laika bulta, kas normālos apstākļos (tas ir, mūsu Visumā) vienmēr virzās uz priekšu, uzrādītajā shēmā pagātne kļūst par tagadni (to norāda melnas bultiņas). Pēc zinātnieka domām, katrs no šiem cilvēkiem laika kustību izjutīs atšķirīgi:
Burbuļa iekšpusē objekts A redzēs, kā B notikumi periodiski mainīsies un pēc tam mainīsies. Ārpus burbuļa novērotājs B redzēs, ka divas A versijas nāk no vienas un tās pašas vietas: stundu roka pagriežas pa labi, bet otra pa kreisi."
Citiem vārdiem sakot, ārējs novērotājs laika mašīnā redzēs divas objektu versijas: viena versija laika gaitā attīstīsies uz priekšu, otra - atpakaļ.
Tas viss, protams, izklausās ļoti interesanti, taču Tipets un Zangs saka, ka mēs neesam sasnieguši tādu tehnoloģiju līmeni, lai šo hipotēzi varētu pārbaudīt praksē. Mums vienkārši nav materiālu, kas būtu piemēroti šādas laika mašīnas izgatavošanai.
Lai gan tas varētu darboties no matemātiskā viedokļa, mēs nevaram uzbūvēt šādu mašīnu, lai pārvietotos telpā-laikā, jo mums nav tam nepieciešamo materiālu. Šeit ir nepieciešami eksotiski materiāli. Tie ļaus telpas laikam saliekties. Diemžēl zinātne vēl neko tādu nav izgudrojusi,”saka Tipets.
Ideja par Tipetu un Zangu sasaucas ar vēl vienu laika mašīnas ideju, tā saukto Alkubjēra burbuli, kam arī vajadzētu izmantot eksotiskus materiālus, lai pārvietotos telpā un laikā. Tikai šajā gadījumā mēs nerunājam par apļveida kustībām telpas-laika laukā, bet gan par kustību, saspiežot vietu sev priekšā un paplašinot to aiz aizmugures.
* * *
Iepriekš:
Kvīnslendas Universitātes fiziķi Austrālijā ir izvirzījuši sev izaicinājumu.
simulēt datoreksperimentu, kas pierādīs iespēju ceļot laikā kvantu līmenī, kas tika prognozēts tālajā 1991. gadā.
Viņiem izdevās simulēt viena fotona uzvedību, kas telpā caur laiku caur tārpu atveri iziet pagātnē un nonāk mijiedarbībā ar sevi.
Šādu daļiņas trajektoriju sauc par slēgtu laika līkni - fotons atgriežas sākotnējā telpas-laika punktā, t.i. tās pasaules līnija kļūst slēgta.
Pētnieki aplūkoja divus scenārijus. Pirmajā no tām daļiņa iziet caur molu, atgriežoties savā pagātnē, un mijiedarbojas ar sevi. Otrajā scenārijā fotons, uz visiem laikiem ieslēgts slēgtā laika līknē, mijiedarbojas ar citu, parastu daļiņu.
Pēc zinātnieku domām, viņu darbs sniegs nozīmīgu ieguldījumu divu lielu fizisko teoriju apvienošanā, kurām līdz šim bija maz kopīga: Einšteina vispārējā relativitātes teorija (GR) un kvantu mehānika.
Einšteina teorija apraksta zvaigžņu un galaktiku pasauli, savukārt kvantu mehānika pēta galvenokārt elementāru daļiņu, atomu un molekulu īpašības.
- Martins Ringbauers, Kvīnslendas universitāte
Einšteina vispārējā relativitāte pieļauj objekta iespēju ceļot atpakaļ laikā, kas iekrīt slēgtā laika līdzīgā līknē. Tomēr šāda iespēja var izraisīt vairākus paradoksus: ceļotājs laikā var, piemēram, liegt vecākiem satikties, un tas padarīs viņa paša dzimšanu neiespējamu.
1991. gadā vispirms tika ierosināts, ka laika ceļošana kvantu pasaulē varētu novērst šādus paradoksus, jo saskaņā ar Heisenbergas nenoteiktības principu kvantu daļiņu īpašības nav precīzi noteiktas.
Datoreksperimentā Austrālijas zinātnieki bija pirmie, kas līdzīgā scenārijā pētīja kvantu daļiņu uzvedību. Tajā pašā laikā tika atklāti jauni interesanti efekti, kuru parādīšanās standarta kvantu mehānikā nav iespējama.
Piemēram, izrādījās, ka ir iespējams precīzi atšķirt dažādus kvantu sistēmas stāvokļus, kas ir pilnīgi izslēgts, ja jūs paliekat kvantu teorijas ietvaros.