Cestování v čase: porozumět pojmu, základům a teoriím

Cestování v čase je koncept, který předpokládá možnost pohybu mezi různými časovými body (minulými nebo budoucími).

Ačkoli tato myšlenka vypadá fantasticky a často souvisí s fikcí, mnoho vědeckých důkazů ukazuje, že cestování v čase je se správnou technologií možné. Z tohoto důvodu se tématem zabývalo již několik renomovaných vědců, jako Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan atd.

Základy cestování v čase

Hlavní základy cestování v čase jsou založeny na Teorie relativity Einstein, což představovalo milník v moderní fyzice. Obecně lze říci, že Teorie relativity se skládá ze souboru studií, které prokazují vzájemně závislý vztah mezi časem a prostorem a také důsledky vyplývající z tohoto vztahu.

Pro Einsteina je vesmír uspořádán do jakési látky zvané Vesmírný čas, tvořený třemi prostorovými dimenzemi (šířka, výška a hloubka) a časovou dimenzí, což je čas. Jakékoli nebeské těleso „váží“ v této látce a vytváří zakřivení v časoprostoru, které ovlivňuje všechna blízká těla. Toto zakřivení je zodpovědné za několik efektů, jako je gravitace, rotační pohyby a následně rozdíly ve vnímání času.

Zakřivení vytvořené v časoprostoru hmotou Země způsobuje gravitační účinky na Měsíc, který se začíná překládat kolem Země.

Einstein také pochopil, že čas, jako rychlost, není to absolutní veličina, ale relativní veličina.. Tyto závěry byly silně založeny na Newtonových zákonech, které chápaly, že rychlost, jakou se tělo pohybuje, není nikdy absolutní a musí být vždy analyzována prostřednictvím referenčního rámce. Například se stejný vlak může pohybovat rychlostí 40 km / h ve vztahu ke stacionárnímu referenčnímu rámu a pouze při rychlosti 20 km / h ve vztahu k referenčnímu rámu, který se pohybuje ve stejném směru.

Stejný koncept relativity použitý v tomto příkladu musí být aplikován na rychlost Země, slunce a celé Mléčné dráhy.

Teorie cestování v čase

Na základě konceptů časoprostoru a relativity si prohlédněte nejpopulárnější vědecké teorie o cestování v čase:

dilatace času

Dilatace času je koncept vložený do Einsteinovy ​​teorie relativity, podle kterého čas, stejně jako rychlost, není absolutní, ale relativní podle referenčního rámce. přijato.

K dilataci času může dojít dvěma způsoby: rozdílem v rychlosti mezi nimi pozorovatelé nebo rozdílem gravitačního vlivu, který dopadá na každého z nich (dilatace gravitační čas).

dilatace času rychlostí

Dilatace času rychlostí (nebo jen dilatace času) je teorie, která předpovídá možnost cesta do budoucnosti, pokud lidstvo získá prostředky k cestování vesmírem rychlostí blížící se rychlosti vesmíru světlo.

Pro fyzika Jamese Clerka Maxwella je rychlost světla naprosto stejná (přibližně 300 000 000 m / s) bez ohledu na použitý referenční snímek. Tato myšlenka, která je v přímém rozporu s Newtonovými zákony, by znamenala následující scénář: pozorovatel stacionární a pohybující se pozorovatel viděl světlo přicházet z bodu A do bodu B současně, bez jakéhokoli relativita.

Einstein dospěl k závěru, že jediný způsob, jak by tyto dva zákony mohly existovat, by bylo, kdyby se čas sám zpomalil pro pohybujícího se pozorovatele, což by vedlo k konceptu dilatace času.

Teorie prokázala, že čím rychleji se objekt pohybuje prostorem, tím pomaleji se pohybuje v čase. Tato myšlenka byla prokázána experimenty prováděnými na Mezinárodní vesmírné stanici. Mezinárodní vesmírná stanice - ISS), ve kterém bylo uvedeno, že, po 6 měsícíchse hodiny na palubě stanice pohnuly 0,007 sekundy pomalejší než hodiny na Zemi.

Na základě těchto důkazů je možné tvrdit, že i v malém měřítku astronauti, kteří návrat z Mezinárodní kosmické stanice na Zemi po 6 měsících, které cestovaly 0,007 sekundy na budoucnost.

Mezinárodní vesmírná stanice, na oběžné dráze od roku 1998.

Předpokládá se, že tento rozdíl v čase narůstá, jak se rychlost těla blíží rychlosti světla. Teorie je často ilustrována prostřednictvím Gemini's Paradox (nebo Langevinův paradox), který se skládá z myšlenkového experimentu, při kterém člověk zůstává ve vesmíru v kosmické lodi, která se pohybuje velkou rychlostí. Po návratu na Zemi je jeho dvojče o desetiletí starší, zatímco on sám sotva stárl.

Gravitační dilatace času

Gravitační dilatace času je teorie, která předpovídá možnost budoucího cestování, pokud lidstvo získá prostředky k cestování na planety, jejichž gravitační síla je mnohem větší než síla gravitace Země.

Gravitační dilatace nastává vlivem, který na pozorovatele působí nebeské těleso o velké hmotnosti. Čím větší je nebeské těleso, tím větší je zakřivení v časoprostoru a následně tím větší gravitační vliv kolem něj. Jinými slovy, čas plyne pomaleji tam, kde je gravitace nejsilnější.

Čas plyne pomaleji na hodinách umístěných blíže k Zemi ve srovnání s hodinami vzdálenějšími.

Na základě gravitační dilatace bude čas zpomalen pro pozorovatele umístěného blíže v gravitačním poli než pro pozorovatele vzdálenějšího. Tato hypotéza již byla prokázána atomovými hodinami umístěnými na satelitech umístěných v různých nadmořských výškách. Nakonec se hodiny začaly rozcházet, i když v nanosekundách.

Základ rozdílu v čase v čase mezi hodinami. Vzhledem k existujícímu zakřivení mezi C a D trvá světlo mezi jedním bodem a druhým déle.

Předpokládá se, že pokud by bylo možné cestovat na planetu, jejíž gravitační vliv byl mnohem větší než vliv gravitace Země a návrat, cestovatel by cestoval do budoucnosti, protože čas by uběhl mnohem rychleji Země.

červí díry

Červí díry jsou hypotetické jevy, které se skládají z tunelů, které propojují různé body časoprostoru. Teorie relativity, i když je extrémně nepravděpodobná, považuje existenci transponovatelných červích děr za platnou, to znamená u těch, jejichž podmínky se mají procházet z jedné strany na druhou.

Teoreticky by červí díry fungovaly nejen jako zkratky k jiným bodům ve vesmíru, ale také k dalším časovým bodům, včetně minulosti.

Vizuální znázornění červí díry. Věří se v existenci červích děr, jejichž východ se nachází ve stejném vesmíru a v různých časových okamžicích.

Kosmické struny

Podle astrofyzika J. Richard Gott, kosmické řetězce jsou druhy energetických trubic, které se táhnou napříč celým časoprostorem jako praskliny. Tento jev je hypotetický a je považován za topologický defekt, ke kterému došlo během formování vesmíru.

Vizuální reprezentace kosmických řetězců, teoreticky přítomných v celém časoprostoru.

Gott věřil, že kosmické řetězce budou tenčí než atom a jako černé díry budou obrovské množství koncentrované hmoty, což má za následek extrémně silné gravitační pole schopné deformovat Vesmírný čas.

Teoreticky by zkreslení vytvořené dvěma kosmickými řetězci blízko sebe (nebo kosmickým řetězcem nataženým blízko černé díry) způsobilo náraz schopný ohýbat časoprostor a tvořit uzavřená časová křivka, jehož prostřednictvím by se objekt mohl kdykoli znovu objevit, včetně minulosti.

Podívejte se také:

• Černá díra
• Teorie relativity
• Astronomie
• Časový paradox