Het concept van een tijdmachine roept beelden op van een onwaarschijnlijk apparaat dat maar al te vaak wordt gebruikt in sciencefictionverhalen. Volgens de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein, die uitlegt hoe zwaartekracht in het universum werkt, is tijdreizen echter niet alleen een verzinsel van de verbeelding. En als tijdreizen een plotwending is in films, hoe zit het dan met de realiteit?
Tijdreizen is volgens de theorie van Einstein absoluut mogelijk. In wezen zijn natuurkundigen erin geslaagd om kleine deeltjes, muonen genaamd, die sterk lijken op elektronen, in de tijd vooruit te sturen door de zwaartekracht om hen heen te manipuleren. Dit betekent niet dat de technologie om mensen vooruit te sturen de toekomst in de komende 100 jaar mogelijk zal zijn, maar toch.
1. Wormgaten
Astrofysicus Eric Davis van het EarthTech International Institute for Advanced Study in Austin gelooft dat dit mogelijk is. Alles wat je nodig hebt is een wormgat of wormgat, een theoretische doorgang door het weefsel van de ruimtetijd zoals voorspeld door de relativiteitstheorie.
Wormgaten zijn nog niet bewezen, en als ze ooit worden gevonden, zullen ze zo klein zijn dat zelfs een persoon, laat staan een ruimteschip, er niet in past. Dat gezegd hebbende, gelooft Davis dat wormgaten kunnen worden gebruikt om terug te reizen naar het verleden.
Zowel de algemene relativiteitstheorie als de kwantumtheorie bieden verschillende mogelijkheden om te reizen - bijvoorbeeld een "gesloten tijdachtige curve" of een pad dat de ruimtetijd verkort, dat wil zeggen een tijdmachine.
Promotie video:
Davis stelt dat het moderne wetenschappelijke begrip van de wetten van de fysica 'wemelt van tijdmachines, dat wil zeggen talloze oplossingen voor de geometrie van ruimte-tijd die tijdreizen mogelijk maken of die de eigenschappen van een tijdmachine bezitten'.
Zoals u zich kunt voorstellen, zou een schip bijvoorbeeld door een wormgat sneller van het ene punt naar het andere kunnen reizen dan de snelheid van het licht - bijna zoals in een kromgetrokken luchtbel. Dit komt doordat het schip eerder op zijn bestemming aankomt dan de lichtstraal, via een kort pad door de ruimte-tijd. Het transport zal dus niet in strijd zijn met de universele snelheidslimietregel die licht oplegt, aangezien het schip zelf niet met die snelheid vaart.
Zo'n wormgat kan theoretisch niet door de ruimte leiden, maar door de tijd.
"Tijdmachines zijn onvermijdelijk in onze fysieke ruimte-tijd", schrijft Davis in de krant. - "Passage-wormgaten omvatten tijdmachines."
Toch voegt Davis eraan toe dat het niet gemakkelijk zal zijn om van een wormgat een tijdmachine te maken. Het zal een gigantische inspanning vergen. Dit komt omdat zodra het wormgat is gemaakt, een of beide uiteinden ervan moeten worden versneld in de tijd naar de bestemming, wat volgt uit de algemene relativiteitstheorie.
2. Tijdmachine: Tipler-cilinder
Om een Tipler-cilindergebaseerde tijdmachine te gebruiken, moet je de aarde verlaten in een ruimteschip en de ruimte in reizen naar de cilinder die daar ronddraait. Wanneer je dicht genoeg bij het oppervlak van de cilinder komt (de ruimte eromheen zal meestal "kromgetrokken", vervormd zijn), moet je er meerdere keren omheen gaan en terugkeren naar de aarde. U komt in het verleden aan.
Hoe ver terug in de tijd hangt af van hoe vaak je in een baan om de cilinder draait. Zelfs als het je lijkt alsof je eigen tijd zoals gewoonlijk vooruitgaat terwijl je de cilinder omcirkelt, zul je buiten de vervormde ruimte onvermijdelijk naar het verleden gaan. Het is alsof je een wenteltrap oploopt en jezelf een stap naar beneden vindt met elke volledige cirkel.
3. Donut vacuüm
Volgens Amos Ori van het Israel Institute of Technology in Haifa kan de ruimte voldoende worden verdraaid om een lokaal zwaartekrachtveld te creëren dat lijkt op een donut van een bepaalde grootte. Het zwaartekrachtveld vormt cirkels rond deze donut, dus ruimte en tijd zijn strak verwrongen.
Het is belangrijk op te merken dat deze stand van zaken de behoefte aan hypothetische exotische materie teniet doet. Hoewel hoe het eruit zal zien in de echte wereld, moeilijk te beschrijven is. Ori zegt dat de wiskunde heeft aangetoond dat er met regelmatige tussenpozen een tijdmachine wordt gevormd in de donut in een vacuüm.
Het enige dat u hoeft te doen, is er te komen. In theorie zou het mogelijk zijn om op elk moment in de tijd te reizen sinds de tijdmachine werd gebouwd.
4. Exotische materie
In de natuurkunde is exotische materie materie die op de een of andere manier verschilt van normaal en enkele "exotische" eigenschappen heeft. Omdat tijdreizen als niet-fysiek wordt beschouwd, geloven natuurkundigen dat de zogenaamde tachyons (hypothetische deeltjes waarvoor de lichtsnelheid in rust is) ofwel niet bestaan of niet in staat zijn om te interageren met normale materie.
Maar wanneer negatieve energie of massa - de zeer exotische materie of materie - ruimte-tijd verdraait, worden alle ongelooflijke verschijnselen mogelijk: wormgaten die kunnen fungeren als tunnels die verre delen van het universum met elkaar verbinden; een warp-aandrijving die het mogelijk maakt sneller te reizen dan de lichtsnelheid; tijdmachines die terug in de tijd reizen.
5. Kosmische snaren
Kosmische strings zijn hypothetische 1-dimensionale (ruimtelijk) topologische defecten in het weefsel van ruimte-tijd die zijn gebleven sinds de vorming van het universum. Met hun hulp kunnen in theorie velden met gesloten tijdachtige krommen worden gevormd, waardoor reizen naar het verleden mogelijk is. Sommige wetenschappers stellen voor om "kosmische snaren" te gebruiken om een tijdmachine te bouwen.
Als je twee kosmische snaren dicht genoeg bij elkaar of een snaar naar een zwart gat brengt, kan dit in theorie een hele reeks 'gesloten tijdachtige curven' creëren. Als je een zorgvuldig berekend cijfer acht maakt in een ruimteschip rond twee oneindig lange kosmische snaren, kun je in theorie overal en altijd zijn.
6. Door een zwart gat
Het zwarte gat heeft een ongelooflijk effect op de tijd en vertraagt het als niets anders in de melkweg. In feite is het een natuurlijke tijdmachine. Als de missie om rond het zwarte gat te vliegen werd uitgevoerd door een grondagentschap, zouden ze 16 minuten nodig hebben om rond het zwarte gat te vliegen. Maar voor de dappere mensen aan boord van een schip dat zich dicht bij een enorm object bevindt, zou de tijd heel langzaam verstrijken. Veel langzamer dan op aarde. De tijd voor het team zou in de helft vertragen. Voor elke 16 minuten zouden ze er maar 8 ervaren.
