Vuonna 2009 brittiläinen fyysikko Stephen Hawking isännöi juhlamatkailijoiden juhlaa - temppu oli, että hän lähetti kutsut juhliin vuotta myöhemmin (kukaan vieraista ei ilmestynyt).
Ajankäyttö on todennäköisesti mahdotonta. Vaikka tämä mahdollisuus olisi olemassa, Hawking ja muut väittävät, että et voi koskaan päästä tiettyyn ajankohtaan ennen kuin koneesi rakennettiin.
Mutta matka tulevaisuuteen? Tämä on erilainen tarina.
Tietenkin, me kaikki aikamatkailijat kilpaamme aikavirralla menneisyydestä tulevaisuuteen nopeudella yksi tunti tunnissa.
Mutta kuten joki, ajan virtaus virtaa eri nopeuksilla eri paikoissa. Moderni tiede tarjoaa useita tapoja tuoda tulevaisuus lähemmäksi. Tässä on yhteenveto heidän olemuksestaan.
Kuvateksti: Matka aika-avaruuden tunnelin läpi, kuten Bossinas Forest näki NASA: lle
Nopeus
Mainosvideo:
Helpoin ja käytännöllisin tapa päästä kaukaiseen tulevaisuuteen on liikkua nopeasti.
Einsteinin suhteellisuusteorian mukaan, kun matkustat nopeudella, joka on lähellä valon nopeutta, aika hidastuu sinulle suhteessa ulkomaailmaan.
Se ei ole vain hypoteesi tai ajatuskokeilu - se on mittaustulos. Kahden samanlaisen atomikellojen avulla (jotkut lentävät suihkukoneella, toiset pysyivät paikallaan maapallolla) fyysikot osoittivat, että lentävät kellot osoittavat hitaammin nopeuden vuoksi.
Ilma-aluksen tapauksessa vaikutus on minimaalinen. Mutta jos olisit avaruusaluksella, joka matkustaa valonopeudella 90 prosenttia, aika kuluu sinulle 2,6 kertaa hitaammin kuin maan päällä.
Ja mitä lähemmäksi nopeutesi lähestyy valon nopeutta, sitä äärimmäisempänä aikamatka tulee.
Suurimpana ihmisen tekniikan ansiosta saavutetussa nopeudessa voidaan kutsua nopeutta, jolla protonit pyörivät suuren hadronikopterin ympärillä - 99.9999991% valon nopeudesta. Suhteellisuusteoriaa käyttämällä voidaan laskea, että yksi sekunti protonille vastaa 27 777 778 sekuntia tai käytännössä 11 kuukautta meille.
Hiukkasfyysikot ottavat yllättäen huomioon hidastuvuuden käsitellessä hajoavia hiukkasia. Laboratoriossa kuonihiukkaset hajoavat tyypillisesti 2,2 mikrosekunnissa. Mutta nopeasti liikkuvat kuikot, joita syntyy, kun kosmiset säteet saavuttavat yläilmakehän, rappeutuvat 10 kertaa pidempään.
Kuvan kuvateksti: Painovoima voi hidastaa ajan kulumista
painovoima
Seuraava menetelmä on myös Einsteinin työn inspiroima. Hänen yleisen suhteellisuusteorian teoriansa mukaan mitä hitaammin tunnet painovoimaa, sitä hitaammin aika liikkuu.
Esimerkiksi kun pääset lähemmäksi maan keskustaa, painovoima kasvaa. Aika kuluu hitaammin jaloille kuin päälle.
Tämä vaikutus on jälleen mitattu. Yhdysvaltain kansallisen standardi- ja teknologiainstituutin (NIST) fyysikot sijoittivat vuonna 2010 hyllyille kaksi atomikelloa, joista toinen on 33 senttimetriä korkeampi kuin toinen, ja mittasivat niiden tikkausnopeuden eron. Alla olevan hyllyn kello tikkasi hitaammin, koska se oli hieman enemmän painovoiman alainen.
Jotta voimme olla kaukana tulevaisuudessa, tarvitsemme vain erittäin voimakkaan painoisen paikan, kuten mustan aukon. Mitä lähemmäksi rajaa, sitä hitaammin aika siirtyy - mutta tämä on vaarallista, koska radan ylittäessä et koskaan voi palata.
Joka tapauksessa vaikutus ei ole niin vahva, joten matka ei todennäköisesti ole sen arvoinen.
Oletetaan, että sinulla on tekniikka matkustaa pitkiä matkoja päästäksesi mustaan reikään (lähin on noin 3000 valovuoden päässä). Itse matkan aikana aika hidastuu paljon enemmän kuin itse mustan aukon läpi kulkevan matkan aikana.
(Interstellarissa kuvailtu tilanne, jossa tunti mustan aukon lähellä olevalla planeetalla on seitsemän vuotta maan päällä, on liian äärimmäinen ja täysin mahdoton mahdollinen maailmankaikkeudellemme, sanoo elokuvan tieteellinen neuvonantaja Kip Thorne).
Ehkäpä hämmästyttävintä on, että GPS-järjestelmien on otettava työssään huomioon ajan dilataation vaikutukset (sekä satelliittien nopeuden että niitä käyttävän painovoiman vuoksi). Ilman näitä korjauksia puhelimen GPS ei pysty määrittämään sijaintiasi maapallolla edes useiden kilometrien säteellä.
kuvan kuvateksti: kuinka tulevaisuus näytetään tv-sarjassa "Lost in Space"
Anabiosis
Toinen vaihtoehto tulevaisuuden matkoille on hidastaa ajan havaitsemista hidastamalla tai pysäyttämällä kehosi elämäprosessit ja käynnistämällä sitten ne uudelleen.
Bakteerien itiöt voivat elää miljoonia vuosia keskeytetyssä animaatiossa, kunnes oikea lämpötila, kosteus ja ruokaolosuhteet alkavat uudelleen metaboliansa. Jotkut nisäkkäät, kuten karhut ja oravat, voivat hidastaa aineenvaihduntaa lepotilan aikana, mikä vähentää huomattavasti solujen tarvetta happea ja ruokaa.
Voivatko ihmiset koskaan tehdä saman?
Vaikka kehon aineenvaihdunnan täydellinen pysähtyminen ei ole vielä nykyajan tieteen alainen, jotkut tutkijat pyrkivät saavuttamaan lyhytaikaisen "lepotilan" vaikutuksen, joka kestää useita tunteja. Tämä voi olla tarpeeksi aikaa auttaa ihmistä selviytymään esimerkiksi sydämenpysähdyksen aikana ennen kuin hänet voidaan viedä sairaalaan.
Vuonna 2005 amerikkalaiset tutkijat osoittivat tavan hidastaa hiirien metaboliaa, jotka eivät hibernatoi. Kokeen aikana heille annettiin pieniä annoksia rikkivetyä, jonka samat solureseptorit havaitsevat kuin happi. Hiirien kokonaislämpötila laski 13 ° C: seen ja aineenvaihdunta laski 10 kertaa. Kuuden tunnin kuluttua hiiret elvytettiin uudelleen ilman sivuvaikutuksia.
Valitettavasti tällainen lampaita ja sikoja koskeva kokeilu ei onnistunut, mikä antaa ajattelua: tämä menetelmä ei ehkä sovellu suurille eläimille.
Toinen tekniikka, joka saattaa kehon hypotermiseen "lepotilaan" - korvaa veren kylmällä suolaliuoksella - on toiminut sioilla, ja se on parhaillaan kliinisissä tutkimuksissa ihmisillä Pittsburghissa.
kuvan kuvateksti: Näin taiteilija Kjordand ilmentää ajatustaan avaruus-ajan tunnelista
Avaruus-tunnelit
Yleinen suhteellisuusteoria mahdollistaa myös nopean matkan aika-avaruuden tunneleiden läpi, mikä voisi auttaa kattamaan miljardien valovuosien tai yksinkertaisesti eri aikojen etäisyydet.
Monet fyysikot, mukaan lukien Stephen Hawking, uskovat, että avaruus-aikatunnelit, jotka jatkuvasti esiintyvät kvanttikuoren eri paikoissa, ovat kooltaan paljon pienemmät kuin atomit. Temppu on napata yksi ja laajentaa se ihmisen mittasuhteisiin - saavutus, joka vaatii valtavan määrän energiaa, mutta voi olla mahdollista vain teoriassa.
Yritykset todistaa tällaista menetelmää ovat epäonnistuneet lopulta johtuen yhteensopimattomuudesta yleisen suhteellisuustekijän ja kvanttimekaniikan välillä.
Valon käyttö
Amerikkalaisen fyysikon Ron Mallettin esittämä idea on pyörivän valonsylinterin käyttäminen avaruus-ajan jatkuvuuden huijaamiseen. Kaikki pyörivän sylinterin sisälle jääneet esineet voidaan teoriassa vetää läpi tilan ja ajan, kuten kupla, joka on noussut kahvin pintaan juoman sekoittamisen jälkeen kupissa.
Oikea kokoonpano voi auttaa matkustamaan menneisyyteen ja tulevaisuuteen, Mallett sanoi.
Mallett julkaisi teoriansa vuonna 2000 ja on sittemmin yrittänyt kerätä varoja todisteisiin perustuvaan kokeeseen, joka sisältää neutronien kulkemisen pyörivien lasereiden ympyrän läpi.
Hänen ajatuksensa ei kuitenkaan saanut tukea fyysikkoyhteisöltä, koska sillä ei ollut omaperäisyyttä.
Olga Melnik