Teoretický fyzik Ben Tippett z University of British Columbia spolu s astrofyzikem Davidem Zangem z University of Maryland vytvořili fungující matematický model „stroje času“, který využívá princip zakřivení časoprostoru vesmíru. Výzkum a zjištění vědců byly publikovány v časopise Classical and Quantum Gravity.
Vědci na základě obecné relativity vyvinuli matematický model, který nazvali TARDIS neboli Traversable Acausal Retrográdní doména v časoprostoru. Ale nespěchejte, abyste se radovali z příležitosti navštívit svou dávno zesnulou babičku, říkají vědci. Existuje problém, který nám neumožňuje zkontrolovat správnost jejich matematického modelu, ale o tom později.
"Lidé si cestování v čase myslí jako fikci." Ve skutečnosti si myslíme, že je to nemožné jen proto, že jsme se o to ještě nepokusili, “říká teoretický fyzik a matematik Ben Tippett.
„Stroj času je však možný, alespoň matematicky,“dodává vědec.
Model vědců je založen na myšlence přítomnosti čtvrté dimenze vesmíru, kterou je čas. To nám zase umožňuje předpokládat existenci časoprostorového kontinua, ve kterém jsou různé směry prostoru a času spojeny strukturou vesmíru.
Einsteinova teorie relativity spojuje gravitační účinky vesmíru se zakřivením časoprostoru, což je jev za eliptickými drahami planet a hvězd. V přítomnosti „plochého“nebo nezakřiveného časoprostoru by se planety pohybovaly v přímce. Teorie relativity však říká, že geometrie časoprostoru se zakřivuje v přítomnosti velmi hmotných objektů, což způsobuje, že krouží kolem hvězd.
Tippett a Tsang věří, že ve vesmíru lze zakřivit nejen prostor. Pod vlivem objektu s velkou hmotou může být také zakřiven čas. Jako příklad uvádějí prostor kolem černých děr.
"Průběh pohybu času uvnitř časoprostoru lze také zakřivit." Příkladem jsou černé díry. Čím blíže se k nim dostaneme, tím pomaleji nám začne plynout čas, “říká Tippett.
Propagační video:
"Můj model stroje času používá zakřivený časoprostor k tomu, aby čas pro cestující byl spíše kruh než čára." A pohyb v tomto kruhu nás může poslat zpět v čase. “
K otestování hypotézy vědci navrhli vytvořit něco jako bublinu, která dokáže nést každého, kdo v ní bude, skrz zakřivenou cestu časem a prostorem. Pokud se tato bublina pohybuje rychlostí vyšší než je rychlost světla (podle vědců je to také matematicky možné), pak to umožní každému, kdo je v bublině, pohybovat se zpět v čase.
Myšlenka bude jasnější, když se podíváte na schéma navržené Tippetem. Jsou v něm dvě postavy: jedna je uvnitř stroje bublina / čas (osoba A), druhá je externí pozorovatel, který je mimo bublinu (osoba B).
Šipka času, která se za normálních podmínek (tj. V našem vesmíru) vždy pohybuje vpřed, v předloženém schématu dělá z minulosti minulost (označenou černými šipkami). Podle vědce bude každý z těchto lidí cítit pohyb času jinak:
"Uvnitř bubliny bude objekt A pravidelně sledovat události B a poté se obrátit." Pozorovatel B uvidí mimo bublinu, že dvě verze A vycházejí ze stejného místa: hodinová ručička se otáčí doprava a druhá doleva. “
Jinými slovy, vnější pozorovatel uvidí dvě verze objektů uvnitř stroje času: jedna verze se bude vyvíjet dopředu v čase, druhá dozadu.
Zní to samozřejmě velmi zajímavě, ale Tippett a Zang říkají, že jsme nedosáhli takové úrovně technologie, aby bylo možné tuto hypotézu v praxi otestovat. Prostě nemáme materiály vhodné pro konstrukci takového stroje času.
"Ačkoli z matematického hlediska by to mohlo fungovat, nemůžeme postavit takový stroj pro cestování v časoprostoru, protože k tomu nemáme potřebné materiály." Zde jsou vyžadovány exotické materiály. Umožní časoprostoru ohnout se. Věda bohužel dosud nic takového nevymyslela, “říká Tippett.
Myšlenka Tippetta a Zanga odráží další myšlenku na stroj času, takzvanou Alcubierrovu bublinu, která by měla také používat exotické materiály pro pohyb v prostoru a čase. Pouze v tomto případě nemluvíme o kruhovém pohybu v časoprostorovém poli, ale o pohybu komprimováním prostoru před vámi a jeho rozšířením za sebou.
* * *
Dříve:
Fyzici z University of Queensland v Austrálii si stanovili výzvu.
simulovat počítačový experiment, který prokáže možnost cestování časem na kvantové úrovni, predikované již v roce 1991.
Podařilo se jim simulovat chování jediného fotonu, který prochází červí dírou v časoprostoru do minulosti a vstupuje do interakce sám se sebou.
Taková trajektorie částice se nazývá uzavřená časová křivka - foton se vrací do původního časoprostorového bodu, tj. jeho světová hranice se uzavře.
Vědci zkoumali dva scénáře. V prvním z nich částice prochází krtkem, vrací se do své minulosti a interaguje sama se sebou. Ve druhém scénáři foton, navždy uzavřený v uzavřené časové křivce, interaguje s jinou, běžnou částicí.
Podle vědců jejich práce významně přispěje ke sjednocení dvou velkých fyzikálních teorií, které dosud neměly společného: Einsteinova obecná teorie relativity (GR) a kvantová mechanika.
Einsteinova teorie popisuje svět hvězd a galaxií, zatímco kvantová mechanika studuje hlavně vlastnosti elementárních částic, atomů a molekul.
- Martin Ringbauer, University of Queensland
Einsteinova obecná relativita připouští možnost, že by se objekt pohyboval zpět v čase, který by spadal do uzavřené časově podobné křivky. Taková možnost však může způsobit řadu paradoxů: cestovatel v čase může například zabránit rodičům v setkání, což znemožní jeho vlastní narození.
V roce 1991 bylo poprvé navrženo, že cestování časem v kvantovém světě může takové paradoxy eliminovat, protože vlastnosti kvantových částic nejsou přesně definovány, podle Heisenbergova principu nejistoty.
V počítačovém experimentu byli australští vědci první, kdo studoval chování kvantových částic v podobném scénáři. Zároveň byly odhaleny nové zajímavé efekty, jejichž vzhled je ve standardní kvantové mechanice nemožný.
Ukázalo se například, že je možné přesně rozlišit různé stavy kvantového systému, což zcela nepřichází v úvahu, pokud zůstanete v rámci kvantové teorie.