Időutazás

Az időutazás olyan fogalom, amely lehetővé teszi a különböző időpontok közötti elmozdulást (múlt vagy jövő).

Bár az ötlet fantasztikusnak tűnik, és gyakran kapcsolódik a fikcióhoz, számos tudományos bizonyíték bizonyítja, hogy az időutazás megfelelő technológiával lehetséges. Emiatt számos neves tudós már foglalkozott a témával, mint például Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan stb.

Az időutazás alapjai

Az időutazás fő alapjai Einstein relativitáselméletén alapulnak, amely mérföldkő volt a modern fizikában. Általánosságban elmondható, hogy a relativitáselmélet egy olyan tanulmánysorozatot foglal magában, amely az idő és a tér közötti kölcsönös függőség összefüggését, valamint e kapcsolat következményeit mutatja be.

Einstein számára az univerzum egy olyan térbeli időnek nevezett szövetben van elrendezve, amelyet három térbeli dimenzió (szélesség, magasság és mélység) és időbeli dimenzió alkot, amely az idő. Bármely égi test "súlya" ebben a szövetben, görbületet képezve az időközben, ami az összes közeli testet érinti. Ez a görbület felelős a különböző hatásokért, mint például a gravitáció, a forgási mozgások és következésképpen az idő érzékelésének különbségei.

A Föld tömegével kialakított térbeli időben kialakuló görbület gravitációs hatásokat okoz a Holdon, ami a Föld körül fordul.

Einstein azt is megértette, hogy az idő és a sebesség sem abszolút, hanem relatív nagyságrendű . Ezek a következtetések erősen alapultak Newton törvényein, amelyek megértették, hogy a testmozgás sebessége soha nem abszolút, és mindig egy kereten keresztül kell elemezni. Például, ugyanaz a vonat 40 km / h sebességgel mozoghat egy megállt kerethez képest, és csak 20 km / h sebességgel egy olyan kerethez viszonyítva, amely ugyanabban az irányban mozog.

Ugyanezt a relativitás fogalmát kell alkalmazni a példában a Föld, a nap és az egész Tejút sebességére.

Az időutazás elmélete

A tér-idő és a relativitás fogalmának alapján vizsgálja meg az időutazási tudományok legnépszerűbb elméleteit:

Az idő kiszűrése

Az idő dilatációja az Einstein relativitáselméletébe beillesztett koncepció, amely szerint az idő, valamint a sebesség nem abszolút, hanem az elfogadott keretrendszerhez képest relatív.

Az idő dilatációja kétféleképpen fordulhat elő: a két megfigyelő közötti sebességkülönbség vagy az egyesekre ható gravitációs hatás különbsége (az idő gravitációs dilatációja).

Az idő kiszűrése sebességgel

Az idő gyorsulása (vagy az idő meghosszabbítása) olyan elmélet, amely előrejelzi a jövőbeni utazás lehetőségét, ha az emberiség megkapja az eszközt, hogy az űrben haladjon a fényhez közelebbi sebességgel.

A fizikus James Clerk Maxwell számára a fénysebesség pontosan ugyanaz (kb. 300 000 000 m / s) az elfogadott kerettől függetlenül. Ez az elképzelés, amely közvetlenül ellentétes a Newton törvényeivel, az alábbi forgatókönyvben rejlik: egy helyhez kötött megfigyelő és egy mozgó megfigyelő látná, hogy a fény az A ponttól a B pontig egyidejűleg, relativitás nélkül érkezik.

Einstein arra a következtetésre jutott, hogy az egyetlen mód, ahogy a két törvény együtt él, akkor az az idő, ha maga az idő lelassul a mozgó megfigyelő számára, ami időbeli dilatáció fogalmát eredményezi.

Az elmélet bizonyította, hogy minél gyorsabban mozog az objektum az űrben, annál lassabb az idő. Ezt az elképzelést a Nemzetközi Űrállomáson (ISS ) végzett kísérletek igazolták, ahol megállapítást nyert, hogy 6 hónap elteltével az állomáson lévő órák 0, 007 másodperccel lassabbak voltak, mint az órák. földön.

Ezen bizonyítékok alapján megállapítható, hogy még a nagyon kis méretben is, a nemzetközi űrállomásról a Földre 6 hónap múlva visszatérő űrhajósok 0, 007 másodpercet vettek át a jövőbe.

Nemzetközi Űrállomás, az 1998-as pályán.

Az idő múlásával ez a különbség úgy tűnik, hogy nő, ha a test sebessége megközelíti a fénysebességet. Az elméletet gyakran az ikrek paradoxonján (vagy Langevin paradoxonján) mutatják be, amely egy olyan mentális kísérletből áll, amelyben egy ember egy gyorsan mozgó űrhajón marad. Amikor visszatér a Földre, az ikertestvére évtizedek óta régebbi, míg ő maga alig öregszik.

Gravitációs idő dilatáció

Az idő gravitációs dilatációja olyan elmélet, amely a jövőbeni utazás lehetőségét írja elő, ha az emberiség azt az eszközt kapja, hogy olyan bolygókra utazzon, amelyek gravitációs ereje messze meghaladja a Földet.

A gravitációs dilatáció a nagy tömegű égi test által a megfigyelőre gyakorolt ​​hatás révén történik. Minél nagyobb az égi test, annál nagyobb a térbeli idő görbülete, és annál nagyobb a gravitációs hatása. Más szóval, az idő lassabban halad, ahol a gravitáció erősebb.

Az idő lassabban megy a Földhöz legközelebbi órához képest, mint az óra.

A gravitációs dilatáció alapján az időt egy megfigyelőhöz közelítjük, amely közelebb van a gravitációs mezőhöz, mint egy másik megfigyelő a legtávolabbi ponton. Ezt a hipotézist már bizonyították a különböző magasságokban található műholdakon elhelyezett atomórák. Végül az órák elkezdtek eltérni, bár nano-másodpercekben.

Az órák közötti idő múlásának különbsége. A C és D közötti görbület miatt a fény hosszabb időt vesz igénybe, hogy elérje az egyik pontról a másikra.

Úgy gondoljuk, hogy ha egy olyan bolygón utazhatnánk, amelynek gravitációs hatása messze meghaladta a Földet, és visszatérni, az utazó a jövőbe utazott volna, mivel az idő sokkal gyorsabb lett volna a Földön.

Féreg lyukak

A földigiliszta lyukai olyan hipotetikus jelenségek, amelyek olyan alagutakból állnak, amelyek összekapcsolják a téridő különböző pontjait. Annak ellenére, hogy a relativitáselmélet rendkívül valószínűtlen, a transzformálható földigiliszta lyukak létezését érvényesnek tartja, azaz azok, akiknek az egyik oldalról a másikra kell utazniuk.

Elméletileg a féreglyukak nemcsak a hely más pontjainak gyorsbillentyűként működnének, hanem más időben is, beleértve a múltat ​​is.

A féreglyuk vizuális ábrázolása. Úgy gondolják, hogy olyan féreglyukak léteznek, akiknek kimenete ugyanabban az univerzumban és időben eltérő időpontokban található.

Kozmikus húrok

J. Richard Gott asztrofizikus szerint a kozmikus húrok olyan energiacsövek fajtái, amelyek az összes téridőn át nyúlnak, mint a repedések. A jelenség hipotetikus, és a világegyetem kialakulása során keletkezett topológiai hiba.

A kozmikus akkordok vizuális ábrázolása, elméletileg minden téridőben.

Gott úgy vélte, hogy a kozmikus húrok vékonyabbak lennének, mint egy atom, és a fekete lyukakhoz hasonlóan hatalmas mennyiségű koncentrált tömeg lenne, ami rendkívül erős gravitációs mezőt eredményez, amely képes torzítani a téridőt.

Elméletileg a két közeli kozmikus húr (vagy egy fekete lyukhoz közel húzódó kozmikus sztring) által okozott torzítás olyan hatást eredményezhet, amely képes megduplázni a téridőt, és zárt időgörbét hoz létre, amelyen keresztül egy objektum újra megjelenhet bármelyikben időben, beleértve a múltat ​​is.