Ajankäyttö ajasta ja avaruudesta näyttää maagiselta, mutta tällä hetkellä se pysyy edelleen tieteiskirjallisuuden ja fantasian valtakunnassa. Tutkijat, jotka julkaisivat työnsä "Classical and Quantum Gravity" -lehdessä, sanovat, että tällainen matka on mahdollista matemaattisten laskelmien kannalta.
Visiomme matkustamisesta tulevaisuuteen
Tutkijoiden suorittama tutkimus on suunniteltu väitetyn "aikakoneen" geometristen laskelmien mukaisesti. Se on ikkuna, joka antaa siihen putoamisten siirtyä eteenpäin tai taaksepäin ajassa, jos puhumme ulkoisen tarkkailijan näkökulmasta.
Meille tämä tietysti kuulostaa tyypilliseltä aikakoneelta, kuten tieteiskirjailijat ovat kuvitelleet. Esimerkiksi lääkäreiden faneja, jotka saattavat huomata, että tutkimuksen otsikko, Avaruusajassa kulkevat taaksepäin tapahtuvat taaksepäin suuntautuvat verkkotunnukset, saattaa kuulostaa lyhenteeltä samanlaiselle koneelle nimeltä TARDIS, joka elokuvassa kuuluu Ajan omistaja.
Matemaattinen malli
Mainosvideo:
Joten mitä matemaatikot British Columbian ja Marylandin yliopistoista tarjoavat? Kuten aikaisemmin todettiin, tällaista konetta vaaditaan pystyvänsä muuttamaan tila-ajan kangasta. Tässä mielessä on parempi ajatella avaruusaikaa kaikkien kolmen fyysisen ulottuvuuden (leveys, korkeus, syvyys) ja ajan yhdistävänä pisteenä.
Termodynamiikan toisen lain mukaan aika voi mennä vain eteenpäin. Siitä huolimatta, avaruus-ajan vääntymisen oletetaan kykenevän vaikuttamaan aikaan melko uteliaalla tavalla. Jos asetat tähän kankaaseen valtavan massan, se muodostaa painovoimareiän, jonka ympärillä aika hidastuu merkittävästi.
Se jatkaa kuitenkin etenemistä eteenpäin, koska aika ei voi mennä taaksepäin. Jotta tämä tapahtuisi, on tarpeen soveltaa useita suhteellisuusteorian erityisen ja yleisen teorian säännöksiä.
Mitä tapahtuu matkustettaessa tulevaisuuteen
Oletetaan, että olet vyöhykkeellä, jolla on TARDIS-ominaisuuksia ja haluat matkustaa tulevaisuuteen. Tämän vyöhykkeen ulkopuolella aika etenee edelleen, ja siitä tulee "viitekehys", josta voimme mitata matkamme ajan ja tilan kautta.
Nyt, vaikka kiihdytätkin jatkuvasti, tällä vyöhykkeellä aika näyttää silti normaalilta, mutta aikakoneen ulkopuolella alkaa tapahtua jotain outoa. Kun valon aallot pomppaavat kellosta ja lyövät silmäsi pidempään, sekunnin kesto kasvaa myös sinulle.
Siten aika hidastuu sinulle, mutta nopeutuu aikakoneena toimivan vyöhykkeen ulkopuolella. Seurauksena on, että ikääntymisprosessisi hidastuu, ja kun pysäytät aikakoneen liikkeen ja poistut siitä, ympäröivä maailma näyttää erilaiselta. Tämä tarkoittaa, että löydät itsesi tulevaisuudessa. Tätä "hidastumista" kuvaa erityinen suhteellisuusteoria.
Mitä tapahtuu, kun tulevaisuus ja menneisyys kohtaavat
Tutkijoiden uusi tutkimus lisää joitain väitteitä yleisestä suhteellisuudesta. Kun liikutat valoa nopeammin avaruus-kuplassa, olet noidankehässä ja lopulta kiinni omassa TARDIS -sivustossasi. Kun tulevaisuuden aikakone kohtaa menneisyyteen, sinulla on mahdollisuus nähdä menneisyys ja tulevaisuus samanaikaisesti, ja voit valita, mihin haluat pysähtyä.
Avaruus-aika-luokka voidaan kuvata täysin matemaattisesta näkökulmasta, mikä tarkoittaa, että tämäntyyppinen aikakone on melko todellinen. Siitä huolimatta tutkijat huomauttavat, että toistaiseksi voimme vain luoda sen matemaattisen mallin. Jotta tällainen kone voidaan tosiasiallisesti luoda, tutkijoiden on keksittävä joitain hyvin "eksoottisia" materiaaleja, mutta niitä ei vielä löydy tai niitä ei voida valmistaa tieteen kehityksen tässä vaiheessa.