Ceļojums laikā ir jēdziens, kas paredz iespēju pārvietoties starp dažādiem laika punktiem (pagātnes vai nākotnes).
Lai gan šī ideja šķiet izdomāta un bieži ir saistīta ar daiļliteratūru, daudzi zinātniski pierādījumi pierāda, ka ceļojums laikā ir iespējams ar pareizo tehnoloģiju. Šī iemesla dēļ ar šo tēmu jau ir nodarbojušies vairāki slaveni zinātnieki, piemēram, Alberts Einšteins, Stīvens Hokings, Karls Sagans utt.
Laika ceļojuma pamati
Galvenie ceļojuma laikā pamati ir balstīti uz Relativitātes teorija no Einšteina, kas bija pavērsiens mūsdienu fizikā. Kopumā relativitātes teorija sastāv no pētījumu kopuma, kas parāda savstarpēji atkarīgas attiecības starp laiku un telpu, kā arī sekas, kas izriet no šīm attiecībām.
Einšteinam Visums ir sakārtots sava veida audumā, ko sauc Telpa laiks, ko veido trīs telpiskās dimensijas (platums, augstums un dziļums) un laika dimensija, kas ir laiks. Jebkurš debess ķermenis “sver” šajā audumā, veidojot izliekumu telpā-laikā, kas ietekmē visus tuvumā esošos ķermeņus. Šis izliekums ir atbildīgs par vairākiem efektiem, piemēram, gravitāciju, rotācijas kustībām un līdz ar to arī atšķirībām laika uztverē.
Izliekums, ko kosmosā veido Zemes masa, izraisa gravitācijas efektu uz Mēnesi, kas sāk tulkoties ap Zemi.
Einšteins arī saprata, ka laiks, tāpat kā ātrums, tas nav absolūtais lielums, bet gan relatīvs lielums.. Šie secinājumi stingri balstījās uz Ņūtona likumiem, kas saprata, ka ķermeņa kustības ātrums nekad nav absolūts un vienmēr jāanalizē, izmantojot atskaites sistēmu. Piemēram, viens un tas pats vilciens var pārvietoties ar ātrumu 40 km / h attiecībā pret stacionāru atskaites rāmi un tikai ar ātrumu 20 km / h attiecībā pret atskaites rāmi, kas pārvietojas tajā pašā virzienā kā tas.
Tas pats piemērā izmantotais relativitātes jēdziens jāpiemēro Zemes, Saules un visa Piena ceļa ātrumam.
Ceļojuma laikā teorija
Pamatojoties uz laiktelpas un relativitātes jēdzieniem, pārbaudiet zinātnē populārākās teorijas par ceļošanu laikā:
laika paplašināšanās
Laika paplašināšanās ir jēdziens, kas ievietots Einšteina relativitātes teorijā, saskaņā ar kuru laiks, tāpat kā ātrums, nav absolūts, bet relatīvs saskaņā ar atskaites sistēmu. pieņemts.
Laika paplašināšanās var notikt divējādi: pateicoties ātruma atšķirībai starp abiem novērotājiem vai ar gravitācijas ietekmes atšķirību, kas skar katru no viņiem (dilatācija gravitācijas laiks).
laika dilatācija pēc ātruma
Laika paplašināšanās pēc ātruma (vai tikai laika dilatācija) ir teorija, kas paredz iespēju - ceļojums uz nākotni, ja cilvēce iegūst līdzekļus, lai pārvietotos pa kosmosu ar ātrumu, kas ir tuvāks gaisma.
Fiziķim Džeimsam Klerkam Maksvelam gaismas ātrums ir tieši tāds pats (aptuveni 300 000 000 m / s) neatkarīgi no pieņemtā atsauces kadra. Šī ideja, kas ir tieši pretrunā ar Ņūtona likumiem, nozīmētu šādu scenāriju: novērotāju nekustīgs un kustīgs novērotājs redzētu, kā gaisma vienlaikus nonāk no punkta A uz punktu B, bez jebkādas relativitāte.
Einšteins secināja, ka vienīgais veids, kā abi likumi varētu pastāvēt līdzās, būtu, ja kustīgajam novērotājam pats laiks palēninātos, radot laika dilatācijas jēdzienu.
Teorija ir pierādījusi, ka, jo ātrāk objekts pārvietojas telpā, jo lēnāk tas pārvietojas laikā. Šī ideja tika pierādīta, veicot eksperimentus Starptautiskajā kosmosa stacijā. Starptautiskā kosmosa stacija - SKS), kurā tika atzīmēts, ka pēc 6 mēnešiem, stacijā esošie pulksteņi ir pārvietoti 0,007 sekundes lēnāk nekā pulksteņi uz Zemes.
Pamatojoties uz šiem pierādījumiem, ir iespējams apgalvot, ka pat nelielā apjomā astronauti, kas atgriešanās no Starptautiskās kosmosa stacijas uz Zemes pēc 6 mēnešiem ir nogājusi 0,007 sekundes līdz nākotnē.
Starptautiskā kosmosa stacija orbītā kopš 1998. gada.
Tiek uzskatīts, ka šī atšķirība laika gaitā palielinās, kad ķermeņa ātrums tuvojas gaismas ātrumam. Teoriju bieži ilustrē Dvīņu paradokss (vai Langevina paradokss), kas sastāv no domu eksperimenta, kurā cilvēks paliek kosmosā kosmosa kuģī, kas pārvietojas lielā ātrumā. Atgriežoties uz Zemes, viņa dvīņu brālis ir gadu desmitiem vecāks, savukārt viņš pats knapi novecojis.
Laika gravitācijas paplašināšanās
Gravitācijas laika dilatācija ir teorija, kas paredz nākotnes ceļojuma iespēju, ja cilvēce iegūst līdzekļus, lai ceļotu uz planētām, kuru gravitācijas spēks ir daudz lielāks nekā Zeme.
Gravitācijas dilatācija notiek, iedarbojoties uz novērotāju ar lielu masu debess ķermeni. Jo lielāks ir debess ķermenis, jo lielāks ir izliekums telpā-laikā un līdz ar to lielāka gravitācijas ietekme ap to. Citiem vārdiem sakot, laiks iet lēnāk tur, kur gravitācija ir visspēcīgākā.
Laiks paies lēnāk pulkstenī, kas atrodas tuvāk Zemei, salīdzinot ar tālāku pulksteni.
Pamatojoties uz gravitācijas dilatāciju, laiks tiks palēnināts novērotājam, kurš atrodas tuvāk gravitācijas laukā, nevis novērotājam, kurš atrodas tālāk. Šī hipotēze jau ir pierādīta, izmantojot atomu pulksteņus, kas novietoti uz satelītiem, kas atrodas dažādos augstumos. Galu galā pulksteņi sāka atšķirties, kaut arī nanosekundēs.
Laika starpības starp pulksteņiem atšķirības pamats. Sakarā ar esošo izliekumu starp C un D, gaismai ir vajadzīgs ilgāks laiks, lai sasniegtu vienu punktu un otru.
Tiek uzskatīts, ka, ja būtu iespējams ceļot uz planētu, kuras gravitācijas ietekme bija daudz lielāka nekā Zeme un atgriešanās, ceļotājs būtu ceļojis nākotnē, jo laiks būtu pagājis daudz ātrāk Zeme.
tārpu caurumi
Tārpu caurumi ir hipotētiskas parādības, kas sastāv no tuneļiem, kas savstarpēji savieno dažādus laiktelpas punktus. Lai arī ārkārtīgi maz ticams, relativitātes teorija transponējamo tārpu caurumu esamību uzskata par derīgu, tas ir, tos, kuru apstākļi jāpārvar no vienas puses uz otru.
Teorētiski tārpu caurumi darbotos ne tikai kā saīsnes uz citiem telpas punktiem, bet arī uz citiem laika punktiem, ieskaitot pagātni.
Tārpu cauruma vizuāla attēlošana. Tiek uzskatīts, ka pastāv tārpu caurumi, kuru izeja atrodas tajā pašā Visumā un dažādos laika brīžos.
Kosmiskās stīgas
Pēc astrofizikas Dž. Ričards Gots, kosmiskās stīgas ir sava veida enerģijas caurules, kas visā plaisa laikā stiepjas kā plaisas. Šī parādība ir hipotētiska un tiek uzskatīta par topoloģisku defektu, kas radās Visuma veidošanās laikā.
Vizuāli attēlotas kosmiskās stīgas, kas teorētiski atrodas visā telpā-laikā.
Gots uzskatīja, ka kosmiskās stīgas būs plānākas par atomu un, tāpat kā melnajiem caurumiem, tām būs milzīgas koncentrētas masas daudzumi, kā rezultātā rodas ārkārtīgi spēcīgs gravitācijas lauks, kas spēj izkropļot Telpa laiks.
Teorētiski divu kosmisko stīgu radītie kropļojumi, kas atrodas tuvu viens otram (vai kosmiskā virkne, kas izstiepta tuvu melnajam caurumam), izraisītu triecienu, kas spēj saliekt laiktelpu, veidojot slēgta laika līkne, caur kuru objekts varētu atkal parādīties jebkurā laika posmā, ieskaitot pagātni.
Skatīt arī:
- Melnais caurums
- Relativitātes teorija
- Astronomija
- Laika paradokss
