Perjalanan waktu adalah konsep yang meramalkan kemungkinan bergerak antara titik waktu yang berbeda (masa lalu atau masa depan).
Meskipun idenya tampak fantastis dan sering dikaitkan dengan fiksi, banyak bukti ilmiah menunjukkan bahwa perjalanan waktu, dengan teknologi yang tepat, adalah mungkin. Untuk alasan ini, beberapa ilmuwan terkenal telah menangani masalah ini, seperti Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan, dll.
Dasar-dasar perjalanan waktu
Dasar-dasar utama perjalanan waktu didasarkan pada Teori relativitas Einstein, yang merupakan tonggak sejarah dalam fisika modern. Secara umum, Teori Relativitas terdiri dari serangkaian studi yang menunjukkan hubungan yang saling bergantung antara waktu dan ruang, serta konsekuensi yang timbul dari hubungan ini.
Bagi Einstein, alam semesta diatur dalam semacam kain yang disebut Ruang waktu, dibentuk oleh tiga dimensi spasial (lebar, tinggi dan kedalaman) dan dimensi temporal, yaitu waktu. Setiap benda langit "berbobot" dalam kain ini, membentuk lengkungan dalam ruang-waktu yang mempengaruhi semua benda di dekatnya. Kelengkungan ini bertanggung jawab atas beberapa efek seperti gravitasi, gerakan rotasi dan, akibatnya, perbedaan persepsi waktu.
Kelengkungan yang terbentuk dalam ruang-waktu oleh massa Bumi menyebabkan efek gravitasi di bulan, yang mulai menyebar di sekitar Bumi.
Einstein juga memahami bahwa waktu, seperti kecepatan, itu bukan kuantitas absolut, tetapi kuantitas relatif.. Kesimpulan ini sangat didasarkan pada Hukum Newton, yang memahami bahwa kecepatan gerak benda tidak pernah mutlak dan harus selalu dianalisis melalui kerangka acuan. Sebagai contoh, kereta api yang sama dapat bergerak dengan kecepatan 40 km/jam dalam kaitannya dengan kerangka acuan yang diam, dan hanya pada kecepatan 20 km/jam dalam kaitannya dengan kerangka acuan yang bergerak dalam arah yang sama dengannya.
Konsep relativitas yang sama yang digunakan dalam contoh harus diterapkan pada kecepatan Bumi, matahari, dan seluruh Bima Sakti.
Teori Perjalanan Waktu
Berdasarkan konsep ruangwaktu dan relativitas, lihat teori paling populer dalam sains tentang perjalanan waktu:
pelebaran waktu
Dilatasi waktu adalah konsep yang dimasukkan dalam Teori Relativitas Einstein, yang menurutnya waktu, seperti kecepatan, tidak mutlak, tetapi relatif menurut kerangka acuan. diadopsi.
Pelebaran waktu dapat terjadi dalam dua cara: melalui perbedaan kecepatan antara keduanya pengamat atau oleh perbedaan pengaruh gravitasi yang jatuh pada masing-masing pengamat (dilatasi) waktu gravitasi).
pelebaran waktu dengan kecepatan
Dilatasi waktu dengan kecepatan (atau hanya pelebaran waktu) adalah teori yang memprediksi kemungkinan perjalanan ke masa depan jika umat manusia memperoleh sarana untuk melakukan perjalanan melalui ruang dengan kecepatan yang lebih dekat dengan cahaya.
Untuk fisikawan James Clerk Maxwell, kecepatan cahaya persis sama (sekitar 300.000.000 m/s) terlepas dari kerangka acuan yang digunakan. Ide ini, yang bertentangan langsung dengan Hukum Newton, akan menyiratkan skenario berikut: seorang pengamat diam dan pengamat bergerak akan melihat cahaya datang dari titik A ke titik B pada waktu yang sama, tanpa relativitas.
Kesimpulan Einstein adalah bahwa satu-satunya cara kedua hukum itu bisa hidup berdampingan adalah jika waktu itu sendiri melambat bagi pengamat yang bergerak, sehingga memunculkan konsep dilatasi waktu.
Teori telah membuktikan bahwa semakin cepat suatu benda bergerak melalui ruang, semakin lambat ia bergerak melalui waktu. Ide ini terbukti melalui eksperimen yang dilakukan di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Stasiun Luar Angkasa Internasional - ISS), di mana dicatat bahwa, setelah 6 bulan, jam di stasiun telah bergerak 0,007 detik lebih lambat dari jam di Bumi.
Berdasarkan bukti ini, adalah mungkin untuk menyatakan bahwa, bahkan dalam skala kecil, astronot yang kembali dari Stasiun Luar Angkasa Internasional ke Bumi setelah 6 bulan menempuh perjalanan 0,007 detik ke masa depan.
Stasiun Luar Angkasa Internasional, mengorbit sejak 1998.
Perbedaan ini dari waktu ke waktu diyakini meningkat seiring kecepatan benda mendekati kecepatan cahaya. Teori ini sering diilustrasikan melalui Paradoks Gemini (atau Paradoks Langevin), yang terdiri dari eksperimen pemikiran di mana seorang pria tetap berada di luar angkasa dalam sebuah pesawat ruang angkasa yang bergerak dengan kecepatan tinggi. Ketika dia kembali ke Bumi, saudara kembarnya berusia puluhan tahun lebih tua, sementara dia sendiri hampir tidak menua.
Dilatasi gravitasi waktu
Dilatasi waktu gravitasi adalah teori yang memprediksi kemungkinan perjalanan masa depan jika manusia memperoleh sarana untuk melakukan perjalanan ke planet-planet yang gaya gravitasinya jauh lebih besar daripada gaya gravitasinya Bumi.
Dilatasi gravitasi terjadi melalui pengaruh yang diberikan pada pengamat oleh benda langit bermassa besar. Semakin besar benda langit, semakin besar kelengkungan dalam ruang-waktu dan akibatnya semakin besar pengaruh gravitasi di sekitarnya. Dengan kata lain, waktu berlalu lebih lambat di mana gravitasi paling kuat.
Waktu akan berlalu lebih lambat pada jam yang terletak lebih dekat ke Bumi dibandingkan dengan jam yang lebih jauh.
Berdasarkan dilatasi gravitasi, waktu akan diperlambat bagi pengamat yang terletak lebih dekat di medan gravitasi daripada bagi pengamat yang lebih jauh. Hipotesis ini telah dibuktikan melalui jam atom yang ditempatkan pada satelit yang terletak di ketinggian yang berbeda. Akhirnya, jam mulai menyimpang, meskipun dalam nanodetik.
Dasar perbedaan perjalanan waktu antar jam. Karena kelengkungan yang ada antara C dan D, cahaya membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai antara satu titik dengan titik lainnya.
Diyakini bahwa jika mungkin untuk melakukan perjalanan ke planet yang pengaruh gravitasinya jauh lebih besar daripada planet Bumi dan kembali, pelancong akan melakukan perjalanan ke masa depan karena waktu akan berlalu lebih cepat di Bumi.
lubang cacing
Lubang cacing adalah fenomena hipotetis yang terdiri dari terowongan yang menghubungkan berbagai titik ruang-waktu. Meskipun sangat tidak mungkin, Teori Relativitas menganggap keberadaan lubang cacing transposable valid, yaitu, mereka dengan kondisi yang harus dilalui dari satu sisi ke sisi lain.
Secara teori, lubang cacing tidak hanya berfungsi sebagai jalan pintas ke titik lain di ruang angkasa, tetapi juga ke titik waktu lain, termasuk masa lalu.
Representasi visual dari lubang cacing. Diyakini adanya lubang cacing yang pintu keluarnya terletak di alam semesta yang sama dan pada waktu yang berbeda.
String kosmik
Menurut ahli astrofisika J. Richard Gott, string kosmik adalah semacam tabung energi yang membentang di seluruh ruang-waktu seperti retakan. Fenomena tersebut bersifat hipotetis dan dianggap sebagai cacat topologi yang terjadi selama pembentukan alam semesta.
Representasi visual dari string kosmik, secara teoritis hadir di seluruh ruang-waktu.
Gott percaya bahwa string kosmik akan lebih tipis dari atom dan, seperti lubang hitam, akan sangat besar jumlah massa terkonsentrasi, menghasilkan medan gravitasi yang sangat kuat yang mampu mendistorsi Ruang waktu.
Secara teori, distorsi yang diciptakan oleh dua string kosmik yang berdekatan (atau string kosmik yang direntangkan mendekati lubang hitam), akan menyebabkan benturan yang mampu membengkokkan ruang-waktu, membentuk sebuah kurva waktu tertutup, di mana suatu objek dapat muncul kembali kapan saja, termasuk di masa lalu.
Lihat juga:
- Lubang hitam
- Teori relativitas
- Astronomi
- Paradoks temporal
