Cestovanie v čase je koncept, ktorý predpokladá možnosť pohybu medzi rôznymi časovými bodmi (minulými alebo budúcimi).
Aj keď táto myšlienka znie fantasticky a často súvisí s fikciou, veľa vedeckých dôkazov ukazuje, že cestovanie v čase je so správnou technológiou možné. Z tohto dôvodu sa témou zaoberalo už niekoľko renomovaných vedcov, napríklad Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan atď.
Základy cestovania v čase
Hlavné základy cestovania v čase sú založené na Teória relativity Einstein, čo predstavovalo míľnik v modernej fyzike. Všeobecne možno povedať, že Teória relativity pozostáva zo súboru štúdií, ktoré demonštrujú vzájomne závislý vzťah medzi časom a priestorom, ako aj dôsledky vyplývajúce z tohto vzťahu.
Pre Einsteina je vesmír usporiadaný do akejsi látky zvanej Vesmírny čas, tvorený tromi priestorovými rozmermi (šírka, výška a hĺbka) a časovým rozmerom, ktorým je čas. Akékoľvek nebeské teleso „váži“ v tejto látke a vytvára zakrivenie v časopriestore, ktoré ovplyvňuje všetky blízke telá. Toto zakrivenie je zodpovedné za niekoľko efektov, ako je gravitácia, rotačné pohyby a v dôsledku toho rozdiely vo vnímaní času.
Zakrivenie tvorené v časopriestore hmotou Zeme spôsobuje gravitačné účinky na Mesiac, ktorý sa začne prekladať okolo Zeme.
Einstein tiež pochopil, že čas, ako rýchlosť, nie je to absolútna veličina, ale relatívna.. Tieto závery silne vychádzali z Newtonových zákonov, ktoré chápali, že rýchlosť pohybu tela nie je nikdy absolútna a musí sa vždy analyzovať prostredníctvom referenčného rámca. Napríklad sa ten istý vlak môže pohybovať rýchlosťou 40 km / h vo vzťahu k stacionárnemu referenčnému rámu a iba pri rýchlosti 20 km / h vo vzťahu k referenčnému rámu, ktorý sa pohybuje rovnakým smerom ako on.
Rovnaký koncept relativity, aký sa použil v tomto príklade, sa musí uplatniť na rýchlosť Zeme, slnka a celej Mliečnej dráhy.
Teória cestovania v čase
Na základe konceptov časopriestoru a relativity si pozrite najpopulárnejšie vedecké teórie o cestovaní v čase:
dilatácia času
Dilatácia času je koncept vložený do Einsteinovej teórie relativity, podľa ktorého čas, rovnako ako rýchlosť, nie je absolútny, ale relatívny podľa referenčného rámca. prijatý.
K rozšíreniu času môže dôjsť dvoma spôsobmi: rozdielom v rýchlosti medzi nimi pozorovatelia alebo rozdielom gravitačného vplyvu, ktorý dopadá na každého z nich (dilatácia gravitačný čas).
dilatácia času rýchlosťou
Dilatácia času rýchlosťou (alebo len dilatácia času) je teória, ktorá predpovedá možnosť cesta do budúcnosti, ak ľudstvo získa prostriedky na cestovanie vesmírom rýchlosťami bližšími rýchlosti vesmíru svetlo.
Pre fyzika Jamesa Clerka Maxwella je rýchlosť svetla úplne rovnaká (približne 300 000 000 m / s) bez ohľadu na prijatý referenčný rámec. Táto myšlienka, ktorá je v príkrom rozpore s Newtonovými zákonmi, by znamenala nasledujúci scenár: pozorovateľ stojaci a pohybujúci sa pozorovateľ videli svetlo prichádzajúce z bodu A do bodu B súčasne, bez akýchkoľvek relativita.
Einsteinov záver bol, že jediný spôsob, ako môžu tieto dva zákony existovať, bude jediný, ak by sa čas sám pre pohybujúceho sa pozorovateľa spomalil a vznikol koncept dilatácie času.
Teória dokázala, že čím rýchlejšie sa objekt pohybuje vesmírom, tým pomalšie sa pohybuje v čase. Táto myšlienka bola dokázaná experimentmi uskutočnenými na Medzinárodnej vesmírnej stanici. Medzinárodná vesmírna stanica - ISS), v ktorom sa uvádza, že, po 6 mesiacoch, hodiny na palube stanice sa presunuli 0,007 sekundy pomalšie ako hodiny na Zemi.
Na základe týchto dôkazov je možné tvrdiť, že aj v malom rozsahu astronauti, ktorí návrat z Medzinárodnej vesmírnej stanice na Zem po 6 mesiacoch a 0,007 s budúcnosť.
Medzinárodná vesmírna stanica, na obežnej dráhe od roku 1998.
Predpokladá sa, že tento rozdiel v čase narastá, keď sa rýchlosť tela blíži k rýchlosti svetla. Teória je často ilustrovaná prostredníctvom Paradox blížencov (alebo Langevinov paradox), ktorý pozostáva z myšlienkového experimentu, pri ktorom človek zostáva vo vesmíre v kozmickej lodi, ktorá sa pohybuje veľkou rýchlosťou. Po návrate na Zem je jeho dvojča o desaťročia staršie, zatiaľ čo on sám sotva zostarol.
Gravitačná dilatácia času
Gravitačná dilatácia času je teória, ktorá predpovedá možnosť budúceho cestovania, ak ľudstvo získa prostriedky na cestu na planéty, ktorých gravitačná sila je oveľa väčšia ako sila gravitácie Zem.
Gravitačná dilatácia nastáva vplyvom, ktorý na pozorovateľa pôsobí nebeské teleso s veľkou hmotnosťou. Čím väčšie je nebeské teleso, tým väčšie je zakrivenie v časopriestore a následne aj väčší gravitačný vplyv okolo neho. Inými slovami, čas plynie pomalšie tam, kde je gravitácia najsilnejšia.
Čas bude plynúť pomalšie na hodinách umiestnených bližšie k Zemi v porovnaní s hodinami vzdialenejšími.
Na základe gravitačnej dilatácie sa čas spomalí pre pozorovateľa umiestneného bližšie v gravitačnom poli ako pre pozorovateľa ďalej. Túto hypotézu už dokázali atómové hodiny umiestnené na satelitoch nachádzajúcich sa v rôznych nadmorských výškach. Nakoniec sa hodiny začali rozchádzať, aj keď v nanosekundách.
Základ rozdielu v čase v čase medzi hodinami. Kvôli existujúcemu zakriveniu medzi C a D trvá svetlo medzi jedným bodom a druhým dlhšie.
Existuje názor, že ak by bolo možné cestovať na planétu, ktorej gravitačný vplyv bol oveľa väčší ako gravitačný Zem a návrat by cestovateľ cestoval do budúcnosti, pretože čas v ňom by ubehol oveľa rýchlejšie Zem.
červie diery
Červie diery sú hypotetické javy, ktoré pozostávajú z tunelov, ktoré vzájomne prepájajú rôzne body časopriestoru. Teória relativity, aj keď je veľmi nepravdepodobná, považuje existenciu transponovateľných červích dier za platnú, teda za podmienok, ktoré sa majú prechádzať z jednej strany na druhú.
Teoreticky by červie diery fungovali nielen ako skratky k iným bodom vo vesmíre, ale aj k iným časovým bodom vrátane minulosti.
Vizuálne znázornenie červej diery. Verí sa v existenciu červích dier, ktorých východ sa nachádza v rovnakom vesmíre a v rôznych časových okamihoch.
Kozmické struny
Podľa astrofyzika J. Richard Gott, kozmické reťazce sú akési trubice energie, ktoré sa tiahnu cez celý časopriestor ako praskliny. Tento jav je hypotetický a považuje sa za topologický defekt, ku ktorému došlo počas formovania vesmíru.
Vizuálne znázornenie kozmických reťazcov, teoreticky prítomných v celom časopriestore.
Gott veril, že kozmické reťazce budú tenšie ako atóm a rovnako ako čierne diery budú mať obrovské množstvá koncentrovanej hmoty, výsledkom čoho je extrémne silné gravitačné pole schopné deformovať Vesmírny čas.
Teoreticky by skreslenie vytvorené dvoma kozmickými reťazcami blízko seba (alebo kozmickým reťazcom natiahnutým blízko čiernej diery) spôsobilo náraz schopný ohýbať časopriestor a tvoriť uzavretá časová krivka, prostredníctvom ktorého by sa mohol objekt znovu objaviť v ktoromkoľvek okamihu vrátane minulosti.
Pozri tiež:
- Čierna diera
- Teória relativity
- Astronómia
- Časový paradox
