Το ταξίδι στο χρόνο είναι μια έννοια που προβλέπει τη δυνατότητα μετακίνησης μεταξύ διαφορετικών σημείων στο χρόνο (παρελθόν ή μέλλον).
Παρόλο που η ιδέα φαίνεται φανταστική και συχνά σχετίζεται με τη φαντασία, πολλά επιστημονικά στοιχεία δείχνουν ότι το ταξίδι στο χρόνο είναι, με τη σωστή τεχνολογία, δυνατή. Για το λόγο αυτό, αρκετοί διάσημοι επιστήμονες έχουν ήδη ασχοληθεί με το θέμα, όπως ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, ο Στέβεν Χόκινγκ, ο Carl Sagan κ.λπ.
Βασικές αρχές του ταξιδιού στο χρόνο
Βασίζονται οι βασικές αρχές του ταξιδιού στο χρόνο Θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, ο οποίος αντιπροσώπευε ένα ορόσημο στη σύγχρονη φυσική. Σε γενικές γραμμές, η Θεωρία της Σχετικότητας αποτελείται από ένα σύνολο μελετών που καταδεικνύουν μια αλληλεξαρτώμενη σχέση μεταξύ του χρόνου και του χώρου, καθώς και τις συνέπειες που προκύπτουν από αυτήν τη σχέση.
Για τον Αϊνστάιν, το σύμπαν είναι διατεταγμένο σε ένα είδος υφάσματος που ονομάζεται Διάστημα, σχηματίζεται από τρεις χωρικές διαστάσεις (πλάτος, ύψος και βάθος) και μια χρονική διάσταση, που είναι χρόνος. Κάθε ουράνιο σώμα «ζυγίζει» σε αυτό το ύφασμα, σχηματίζοντας μια καμπυλότητα στο χωροχρόνο που επηρεάζει όλα τα κοντινά σώματα. Αυτή η καμπυλότητα ευθύνεται για διάφορα αποτελέσματα όπως η βαρύτητα, οι περιστροφικές κινήσεις και, κατά συνέπεια, οι διαφορές στην αντίληψη του χρόνου.
Η καμπυλότητα που σχηματίζεται στο διάστημα με τη μάζα της Γης προκαλεί βαρυτικά αποτελέσματα στο φεγγάρι, το οποίο αρχίζει να μεταφράζεται γύρω από τη Γη.
Ο Αϊνστάιν κατάλαβε επίσης ότι ο χρόνος, όπως η ταχύτητα, δεν είναι απόλυτη ποσότητα, αλλά σχετική.. Αυτά τα συμπεράσματα βασίστηκαν έντονα στους Νόμους του Νεύτωνα, οι οποίοι κατάλαβαν ότι η ταχύτητα με την οποία κινείται ένα σώμα δεν είναι ποτέ απόλυτη και πρέπει πάντα να αναλύεται μέσω ενός πλαισίου αναφοράς. Για παράδειγμα, η ίδια αμαξοστοιχία μπορεί να κινείται στα 40 km / h σε σχέση με ένα σταθερό πλαίσιο αναφοράς και μόνο στα 20 km / h σε σχέση με ένα πλαίσιο αναφοράς που κινείται προς την ίδια κατεύθυνση με αυτό.
Η ίδια έννοια της σχετικότητας που χρησιμοποιείται στο παράδειγμα πρέπει να εφαρμοστεί στην ταχύτητα της Γης, του ήλιου και ολόκληρου του Γαλαξία.
Θεωρία ταξιδιού στο χρόνο
Με βάση τις έννοιες του χωροχρόνου και της σχετικότητας, ρίξτε μια ματιά στις πιο δημοφιλείς θεωρίες της επιστήμης σχετικά με το ταξίδι στο χρόνο:
χρονική διαστολή
Η διαστολή του χρόνου είναι μια έννοια που εισάγεται στη Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, σύμφωνα με την οποία ο χρόνος, όπως η ταχύτητα, δεν είναι απόλυτος, αλλά σχετικός με το πλαίσιο αναφοράς. θετός.
Η διαστολή του χρόνου μπορεί να συμβεί με δύο τρόπους: μέσω της διαφοράς ταχύτητας μεταξύ των δύο παρατηρητές ή από τη διαφορά στη βαρυτική επίδραση που πέφτει σε καθένα από αυτά (διαστολή βαρυτικός χρόνος).
διαστολή χρόνου με ταχύτητα
Η χρονική διαστολή με ταχύτητα (ή απλώς διαστολή χρόνου) είναι μια θεωρία που προβλέπει την πιθανότητα ταξίδι στο μέλλον εάν η ανθρωπότητα αποκτήσει τα μέσα για να ταξιδέψει μέσω του διαστήματος με ταχύτητες πιο κοντά σε αυτήν του φως.
Για τον φυσικό James Clerk Maxwell, η ταχύτητα του φωτός είναι ακριβώς η ίδια (περίπου 300.000.000 m / s) ανεξάρτητα από το πλαίσιο αναφοράς που έχει υιοθετηθεί. Αυτή η ιδέα, η οποία βρίσκεται σε άμεση σύγκρουση με τους Νόμους του Νεύτωνα, θα συνεπαγόταν το ακόλουθο σενάριο: έναν παρατηρητή ακίνητος και ένας κινούμενος παρατηρητής θα έβλεπε το φως να φτάνει ταυτόχρονα από το σημείο Α στο σημείο Β, χωρίς κανένα σχετικότητα.
Το συμπέρασμα του Αϊνστάιν ήταν ότι ο μόνος τρόπος για να συνυπάρχουν οι δύο νόμοι θα ήταν αν ο ίδιος ο χρόνος επιβραδύνθηκε για τον κινούμενο παρατηρητή, δημιουργώντας την έννοια της διαστολής του χρόνου.
Η θεωρία έχει αποδείξει ότι όσο πιο γρήγορα ένα αντικείμενο κινείται μέσω του χώρου, τόσο πιο αργή κινείται με το χρόνο. Αυτή η ιδέα αποδείχθηκε μέσω πειραμάτων που πραγματοποιήθηκαν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό Διεθνής Διαστημικός Σταθμός - ISS), στο οποίο σημειώθηκε ότι, μετά από 6 μήνες, τα ρολόγια του σταθμού έχουν μετακινηθεί 0,007 δευτερόλεπτα πιο αργή από τα ρολόγια στη Γη.
Με βάση αυτά τα στοιχεία, είναι δυνατό να υποστηριχθεί ότι, ακόμη και σε μικρή κλίμακα, οι αστροναύτες που επιστροφή από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό στη Γη μετά από 6 μήνες έχουν ταξιδέψει 0,007 δευτερόλεπτα στο μελλοντικός.
Διεθνής Διαστημικός Σταθμός, σε τροχιά από το 1998.
Αυτή η διαφορά με την πάροδο του χρόνου πιστεύεται ότι αυξάνεται καθώς η ταχύτητα ενός σώματος πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός. Η θεωρία απεικονίζεται συχνά μέσω του Το παράδοξο των Δίδυμων (ή το παράδοξο του Langevin), το οποίο αποτελείται από ένα πείραμα σκέψης στο οποίο ένας άνθρωπος παραμένει στο διάστημα σε ένα διαστημόπλοιο που κινείται με μεγάλη ταχύτητα. Όταν επιστρέφει στη Γη, ο δίδυμος αδερφός του είναι δεκαετίες μεγαλύτερος, ενώ ο ίδιος μόλις ηλικίας.
Βαρυτική διαστολή του χρόνου
Η διαστολή του βαρυτικού χρόνου είναι μια θεωρία που προβλέπει την πιθανότητα μελλοντικών ταξιδιών εάν Η ανθρωπότητα αποκτά τα μέσα για να ταξιδέψει σε πλανήτες των οποίων η βαρυτική δύναμη είναι πολύ μεγαλύτερη από εκείνη του Γη.
Η βαρυτική διαστολή συμβαίνει μέσω της επιρροής που ασκείται σε έναν παρατηρητή από ένα ουράνιο σώμα μεγάλης μάζας. Όσο μεγαλύτερο είναι το ουράνιο σώμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η καμπυλότητα στο χωροχρόνο και κατά συνέπεια τόσο μεγαλύτερη είναι η βαρυτική επίδραση γύρω από αυτό. Με άλλα λόγια, ο χρόνος περνά πιο αργά όπου η βαρύτητα είναι ισχυρότερη.
Ο χρόνος θα περάσει πιο αργά στο ρολόι που βρίσκεται πιο κοντά στη Γη σε σύγκριση με το ρολόι πιο μακριά.
Με βάση τη βαρυτική διαστολή, ο χρόνος θα επιβραδυνθεί για έναν παρατηρητή που βρίσκεται πιο κοντά στο βαρυτικό πεδίο παρά για έναν παρατηρητή πιο μακριά. Αυτή η υπόθεση έχει ήδη αποδειχθεί μέσω ατομικών ρολογιών τοποθετημένων σε δορυφόρους που βρίσκονται σε διαφορετικά υψόμετρα. Τελικά, τα ρολόγια άρχισαν να αποκλίνουν, αν και σε νανοδευτερόλεπτα.
Βάση της διαφοράς στο πέρασμα του χρόνου μεταξύ ρολογιών. Λόγω της υπάρχουσας καμπυλότητας μεταξύ C και D, το φως διαρκεί περισσότερο για να φτάσει μεταξύ ενός σημείου και του άλλου.
Πιστεύεται ότι αν ήταν δυνατόν να ταξιδέψουμε σε έναν πλανήτη του οποίου η βαρυτική επίδραση ήταν πολύ μεγαλύτερη από εκείνη του Γη και επιστροφή, ο ταξιδιώτης θα είχε ταξιδέψει στο μέλλον, καθώς ο χρόνος θα είχε περάσει πολύ πιο γρήγορα στο Γη.
σκουληκότρυπες
Οι σκουληκότρυπες είναι υποθετικά φαινόμενα που αποτελούνται από σήραγγες που διασυνδέουν διαφορετικά σημεία του χωροχρόνου. Αν και εξαιρετικά απίθανο, η Θεωρία της Σχετικότητας θεωρεί την ύπαρξη μεταφερόμενων σκουληκότρυπων έγκυρων, δηλαδή εκείνων με συνθήκες που πρέπει να διασχίζονται από τη μία πλευρά στην άλλη.
Θεωρητικά, οι σκουληκότρυπες λειτουργούσαν όχι μόνο ως συντομεύσεις σε άλλα σημεία του διαστήματος, αλλά και σε άλλα χρονικά σημεία, συμπεριλαμβανομένου του παρελθόντος.
Οπτική αναπαράσταση μιας σκουληκότρυπας. Πιστεύεται στην ύπαρξη σκουληκιών των οποίων η έξοδος βρίσκεται στο ίδιο σύμπαν και σε διαφορετικές χρονικές στιγμές.
Κοσμικές χορδές
Σύμφωνα με τον αστροφυσικό J. Richard Gott, οι κοσμικές χορδές είναι είδη σωληνώσεων ενέργειας που εκτείνονται σε όλο το χωροχρόνο σαν ρωγμές. Το φαινόμενο είναι υποθετικό και θεωρείται τοπολογικό ελάττωμα που εμφανίστηκε κατά τον σχηματισμό του σύμπαντος.
Οπτική αναπαράσταση των κοσμικών χορδών, θεωρητικά παρούσα σε όλο τον χωροχρόνο.
Ο Gott πίστευε ότι οι κοσμικές χορδές θα ήταν πιο λεπτές από ένα άτομο και, όπως οι μαύρες τρύπες, θα είχαν τεράστιες ποσότητες συμπυκνωμένης μάζας, με αποτέλεσμα ένα εξαιρετικά ισχυρό βαρυτικό πεδίο ικανό να παραμορφώσει το Διάστημα.
Θεωρητικά, η παραμόρφωση που δημιουργείται από δύο κοσμικές χορδές κοντά μεταξύ τους (ή μια κοσμική χορδή τεντωμένη κοντά σε μια μαύρη τρύπα), θα προκαλούσε μια πρόσκρουση ικανή να κάμπτει τον χωροχρόνο, σχηματίζοντας ένα κλειστή καμπύλη χρόνου, μέσω του οποίου ένα αντικείμενο θα μπορούσε να επανεμφανιστεί ανά πάσα στιγμή, συμπεριλαμβανομένου του παρελθόντος.
Δείτε επίσης:
- Μαύρη τρύπα
- Θεωρία της σχετικότητας
- Αστρονομία
- Χρονικό παράδοξο
