Călătorii în timp

O călătorie în timp este un concept care oferă posibilitatea de a se deplasa între diferite puncte în timp (trecut sau viitor).

Deși ideea pare fantezistă și adesea legată de ficțiune, o serie de dovezi științifice demonstrează că călătoria în timp este posibilă, cu ajutorul tehnologiei adecvate. Din acest motiv, câțiva oameni de știință renumiți au abordat deja subiectul, cum ar fi Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan etc.

Fundamentele călătoriilor în timp

Principalele fundamente ale călătoriei în timp se bazează pe teoria relativității lui Einstein, care a reprezentat o piatră de hotar în fizica modernă. În termeni generali, teoria relativității constă într-un set de studii care demonstrează o relație de interdependență între timp și spațiu, precum și consecințele acestei relații.

Pentru Einstein, universul este aranjat într-un fel de material numit spațiu-timp, format din trei dimensiuni spațiale (lățime, înălțime și adâncime) și o dimensiune temporală, care este timpul. Orice corp cerești "cântărește" în această țesătură, formând o curbură în spațiu-timp care afectează toate corpurile din apropiere. Această curbură este responsabilă pentru diferite efecte, cum ar fi gravitatea, mișcările de rotație și, prin urmare, diferențele în percepția timpului.

Curbura formata in spatiu-timp de masa Pamantului provoaca efecte gravitationale asupra Lunii, care se traduce in jurul Pamantului.

Einstein a înțeles, de asemenea, că timpul, ca și viteza, nu este o magnitudine absolută, dar relativă . Aceste concluzii s-au bazat puternic pe legile lui Newton, care au înțeles că viteza cu care se mișcă un organism nu este niciodată absolută și ar trebui întotdeauna analizată printr-un cadru. De exemplu, același tren se poate deplasa la 40 km / h față de un cadru oprit și numai la o viteză de 20 km / h în raport cu un cadru care se deplasează în aceeași direcție cu acesta.

Același concept de relativitate folosit în exemplul de mai sus trebuie să se aplice la viteza Pământului, a Soarelui și a întregii Căi Lactee.

Teoria călătoriei în timp

Bazat pe conceptele de spațiu-timp și relativitate, verificați cele mai populare teorii despre știința călătoriei în timp:

Dilatarea timpului

Dilația de timp este un concept introdus în teoria relativității lui Einstein, conform căreia timpul, precum și viteza, nu sunt absolut, ci mai degrabă relative în funcție de cadrul adoptat.

Dilatarea timpului poate apărea în două moduri: prin diferența de viteză dintre cei doi observatori sau prin diferența de influență gravitațională care afectează fiecare dintre ele (dilatarea gravitațională a timpului).

Dilatarea timpului în funcție de viteză

Extinderea timpului prin viteză (sau doar dilatarea timpului) este o teorie care prezice posibilitatea unei călătorii viitoare dacă omenirea primește mijloacele de a călători prin spațiu la viteze mai apropiate de cea a luminii.

Pentru fizicianul James Clerk Maxwell, viteza luminii este exact aceeași (aproximativ 300.000.000 m / s), indiferent de cadrul adoptat. Această idee, care intră în conflict direct cu legile lui Newton, ar implica în următorul scenariu: un observator staționar și un observator în mișcare ar vedea că lumina ajunge de la punctul A la punctul B în același timp fără nici o relativitate.

Concluzia lui Einstein a fost că singurul mod în care cele două legi coexistă ar fi dacă timpul însuși ar fi încetinit pentru observatorul în mișcare, dând naștere la conceptul de dilatare a timpului.

Teoria a dovedit că, cu cât un obiect mai rapid se deplasează prin spațiu, cu atât mai lent se mișcă în timp. Această idee a fost dovedită prin experimente la Stația Spațială Internațională (ISS ), unde sa constatat că, după 6 luni, ceasurile la bordul stației s-au deplasat cu 0, 007 secunde mai lent decât ceasurile din pământ.

Pe baza acestor dovezi, este posibil să se afirme că, chiar și la scară foarte mică, astronauții care s-au întors de la Stația Spațială Internațională pe Pământ după 6 luni au călătorit cu 0, 007 secunde în viitor.

Stația Spațială Internațională, în orbită din 1998.

Această diferență în trecerea timpului se crede că crește deoarece viteza unui corp se apropie de viteza luminii. Teoria este adesea ilustrată prin Paradoxul Gemenii (sau paradoxul lui Langevin), care constă într-un experiment mental în care un om rămâne în spațiu într-o navă spațială în mișcare rapidă. Când se întoarce pe Pământ, fratele său gemene are zeci de ani mai în vârstă, în timp ce el însuși abia a îmbătrânit.

Dilatarea timpului gravitațional

Dilatarea gravitațională a timpului este o teorie care prevede posibilitatea unei călătorii viitoare dacă umanitatea primește mijloacele de a călători pe planete a căror forță gravitațională este mult superioară celei a Pământului.

Dilatarea gravitațională are loc prin influența exercitată asupra unui observator de către un corp ceresc de mare masă. Cu cât este mai mare corpul ceresc, cu atât curbură este mai mare în spațiu-timp și, prin urmare, cu atât este mai mare influența gravitațională în jurul lui. Cu alte cuvinte, timpul trece mai încet acolo unde gravitatea este mai puternică.

Timpul va merge mai încet pe ceasul cel mai apropiat de Pământ, comparativ cu ceasul departe.

Pe baza dilatării gravitaționale, timpul va fi decelerat unui observator mai aproape de câmpul gravitațional decât un alt observator la cel mai îndepărtat punct. Această ipoteză a fost deja dovedită de ceasurile atomice plasate pe sateliții situați la altitudini diferite. În cele din urmă, ceasurile au început să se diferențieze, deși în nanosecunde.

Bazele diferenței în trecerea timpului între ceasuri. Datorită curburii între C și D, lumina durează mai mult pentru a ajunge de la un punct la altul.

Se crede că dacă ar fi posibil să călătorești pe o planetă a cărei influență gravitară era cu mult superioară celei a Pământului și să se întoarcă, călătorul ar fi călătorit în viitor, din moment ce timpul ar fi trecut mult mai repede pe Pământ.

Găuri de vierme

Găurile de viermi sunt fenomene ipotetice care constau în tuneluri care interconectează diferite puncte de spațiu-timp. Deși extrem de improbabil, teoria relativității consideră valabilă existența găurilor de râme transpozabile, adică a celor cu condiții de a călători de la o parte la alta.

Teoretic, găurile de vierme ar funcționa nu doar ca comenzi rapide pentru alte puncte din spațiu, ci și pentru alte puncte în timp, inclusiv pentru trecut.

Reprezentarea vizuală a unei găuri de vierme. Se crede în existența găurilor de vierme a căror ieșire este localizată în același univers și la momente diferite în timp.

Corzile cosmice

Potrivit astrofizicianului J. Richard Gott, corzile cosmice sunt specii de tuburi de energie care se întind prin tot spațiul-timp, ca niște fisuri. Fenomenul este ipotetic și este considerat un defect topologic care a avut loc în timpul formării universului.

Reprezentarea vizuală a coardelor cosmice, prezentă teoretic în tot spațiul-timp.

Gott credea că șirurile cosmice ar fi mai subțiri decât un atom și, asemenea găurilor negre, ar avea cantități imense de masă concentrată, rezultând într-un câmp gravitațional extrem de puternic, capabil să distorsioneze timpul spațial.

Teoretic, distorsiunea creată de două șiruri cosmice din apropiere (sau o coardă cosmică întinsă aproape de o gaură neagră) ar provoca un impact capabil de a dubla spațiu-timp, formând o curbă de timp închisă prin care un obiect ar putea reapărea în orice punct în timp, inclusiv trecutul.