Kelionė laiku yra sąvoka, numatanti galimybę judėti tarp skirtingų laiko taškų (praeities ar ateities).
Nors idėja atrodo išgalvota ir dažnai susijusi su grožine literatūra, daugybė mokslinių įrodymų parodo, kad tinkamomis technologijomis galima keliauti laiku. Dėl šios priežasties keli žinomi mokslininkai jau nagrinėjo šią temą, pavyzdžiui, Albertas Einšteinas, Stephenas Hawkingas, Carlas Saganas ir kt.
Kelionės laiku pagrindai
Pagrindiniai kelionės laiko pagrindai yra pagrįsti Reliatyvumo teorija Einšteino, kuris buvo šiuolaikinės fizikos etapas. Apskritai reliatyvumo teorija susideda iš rinkinių tyrimų, kurie parodo tarpusavio priklausomybę tarp laiko ir erdvės bei pasekmes, kylančias dėl šio santykio.
Einšteinui visata yra išdėstyta tam tikru audiniu, vadinamu Kosmoso laikas, kurį sudaro trys erdviniai matmenys (plotis, aukštis ir gylis) ir laiko matmuo, kuris yra laikas. Bet kuris dangaus kūnas šiame audinyje „sveria“, formuodamas erdvės-laiko kreivumą, kuris veikia visus šalia esančius kūnus. Šis kreivumas yra atsakingas už keletą efektų, tokių kaip gravitacija, sukimosi judesiai ir atitinkamai laiko suvokimo skirtumai.
Erdvėje-laike Žemės masės suformuotas kreivumas sukelia gravitacinį poveikį mėnuliui, kuris pradeda verstis aplink Žemę.
Einšteinas taip pat suprato, kad laikas, kaip ir greitis, tai nėra absoliutus dydis, bet santykinis.. Šios išvados buvo tvirtai pagrįstos Niutono dėsniais, kurie suprato, kad kūno judėjimo greitis niekada nėra absoliutus ir visada turi būti analizuojamas remiantis atskaitos sistema. Pavyzdžiui, tas pats traukinys gali judėti 40 km / h greičiu, palyginti su stacionariu atskaitos rėmu, ir tik 20 km / h, palyginti su atskaitos rėmu, judančiu ta pačia kryptimi kaip ir jis.
Ta pati pavyzdyje naudojama reliatyvumo samprata turi būti taikoma Žemės, saulės ir viso Paukščių Tako greičiui.
Kelionių laiku teorija
Remdamiesi erdvėlaikio ir reliatyvumo sampratomis, patikrinkite populiariausias mokslo teorijas apie kelionę laiku:
laiko išsiplėtimas
Laiko išsiplėtimas yra sąvoka, įterpta į Einšteino reliatyvumo teoriją, pagal kurią laikas, kaip ir greitis, nėra absoliutus, bet santykinis pagal atskaitos sistemą. priimtas.
Laiko išsiplėtimas gali vykti dviem būdais: dėl greičio skirtumo tarp jų stebėtojų arba kiekvienam iš jų tenkančio gravitacinės įtakos skirtumo (išsiplėtimas gravitacinis laikas).
laiko išsiplėtimas greičiu
Laiko išsiplėtimas pagal greitį (arba tik laiko išsiplėtimas) yra teorija, kuri numato galimybę kelionė į ateitį, jei žmonija turi priemonių keliauti per kosmosą tokiu greičiu, kuris artimesnis lengvas.
Fizikui Jamesui Clerkui Maxwellui šviesos greitis yra visiškai vienodas (maždaug 300 000 000 m / s), neatsižvelgiant į priimtą atskaitos tašką. Ši idėja, tiesiogiai prieštaraujanti Niutono dėsniams, reikštų tokį scenarijų: stebėtojas stacionarus ir judantis stebėtojas matytų šviesą iš taško A į tašką B tuo pačiu metu, be jokio reliatyvumas.
Einšteino išvada buvo ta, kad vienintelis būdas, kaip abu įstatymai galėtų egzistuoti kartu, būtų, jei judančiam stebėtojui sulėtėtų pats laikas ir atsirastų laiko išsiplėtimo samprata.
Teorija įrodė, kad kuo greičiau objektas juda erdvėje, tuo lėčiau jis juda per laiką. Ši idėja buvo įrodyta atlikus eksperimentus Tarptautinėje kosminėje stotyje. Tarptautinė kosminė stotis - TKS), kuriame buvo pažymėta, kad po 6 mėnesių, stotyje esantys laikrodžiai pajudėjo 0,007 sekundės lėčiau nei laikrodžiai Žemėje.
Remiantis šiais įrodymais, galima teigti, kad net ir nedideliu mastu astronautai, kurie grįžimas iš Tarptautinės kosminės stoties į Žemę po 6 mėnesių nukeliavo 0,007 sek ateityje.
Tarptautinė kosminė stotis, orbitoje nuo 1998 m.
Manoma, kad šis skirtumas laikui bėgant didėja, kai kūno greitis artėja prie šviesos greičio. Teorija dažnai iliustruojama per Dvynių paradoksas (arba Langevino paradoksas), kurį sudaro minties eksperimentas, kurio metu žmogus lieka erdvėje erdvėlaivyje, kuris juda dideliu greičiu. Grįžęs į Žemę, jo brolis dvynys yra dešimtmečiais vyresnis, o jis pats vos sulaukęs amžiaus.
Gravitacinis laiko išsiplėtimas
Gravitacinis laiko išsiplėtimas yra teorija, kuri numato būsimų kelionių galimybę, jei žmonija gauna priemonių keliauti į planetas, kurių traukos jėga yra kur kas didesnė nei Žemė.
Gravitacinis išsiplėtimas įvyksta per įtaką, kurią stebėtojui daro didžiulės masės dangaus kūnas. Kuo didesnis dangaus kūnas, tuo didesnis kreivumas erdvėlaikyje ir dėl to didesnė gravitacinė įtaka aplink jį. Kitaip tariant, laikas bėga lėčiau ten, kur gravitacija yra stipriausia.
Laikas praeis lėčiau laikrodyje, esančiame arčiau Žemės, palyginti su toliau esančiu laikrodžiu.
Remiantis gravitaciniu išsiplėtimu, laikas bus sulėtintas stebėtojui, esančiam arčiau gravitacijos lauko, nei tolimesniam stebėtojui. Ši hipotezė jau įrodyta naudojant atominius laikrodžius, esančius skirtinguose aukščiuose esančiuose palydovuose. Ilgainiui laikrodžiai ėmė skirtis, nors ir nanosekundėmis.
Laiko tarp laikrodžių skirtumo pagrindas. Dėl esamo kreivumo tarp C ir D, šviesa užtrunka ilgiau, kol pasiekia vieną tašką.
Manoma, kad jei būtų įmanoma nukeliauti į planetą, kurios gravitacinė įtaka buvo daug didesnė nei Žemė ir grįžimas, keliautojas būtų nukeliavęs į ateitį, nes joje laikas būtų praėjęs daug greičiau Žemė.
kirmgraužos
Kirmgraužos yra hipotetiniai reiškiniai, susidedantys iš tunelių, sujungiančių skirtingus erdvės-laiko taškus. Nors santykinai mažai tikėtina, Reliatyvumo teorija mano, kad perkeltų kirmgraužių egzistavimas yra galiojantis, tai yra tie, kurių sąlygos keliaujama iš vienos pusės į kitą.
Teoriškai kirminų skylės veiktų ne tik kaip nuorodos į kitus erdvės taškus, bet ir į kitus laiko taškus, įskaitant praeitį.
Vizualus kirmino skylės vaizdavimas. Manoma, kad egzistuoja kirmgraužos, kurių išėjimas yra toje pačioje visatoje ir skirtingais laiko momentais.
Kosminės stygos
Pasak astrofiziko Dž. Richardas Gottas, kosminės stygos yra tam tikri energijos vamzdeliai, kurie tarsi plyšiai driekiasi per visą erdvės laiką. Šis reiškinys yra hipotetinis ir laikomas topologiniu defektu, atsiradusiu visatos formavimosi metu.
Vizualiai parodomos kosminės stygos, teoriškai pateikiamos per erdvėlaikį.
Gottas tikėjo, kad kosminės stygos bus plonesnės už atomą ir, kaip ir juodosios skylės, turės didžiules koncentruotos masės kiekiai, todėl susidaro ypač stiprus gravitacinis laukas, galintis iškraipyti Kosmoso laikas.
Teoriškai dviejų kosminių stygų arti sukeltas iškraipymas (arba arti juodosios skylės ištemptos kosminės stygos) sukeltų smūgį, galintį sulenkti erdvės laiką, formuojant uždara laiko kreivė, per kurį objektas galėjo vėl pasirodyti bet kuriuo laiko momentu, įskaitant praeitį.
Taip pat žiūrėkite:
- Juodoji skylė
- Reliatyvumo teorija
- Astronomija
- Laikinas paradoksas