Apa itu masa? Augustine the Blessed berkata: "Saya tahu waktunya, sehingga saya memikirkannya." Menurut model standard fizik, masa adalah dimensi keempat, selain tiga dimensi ruang. Oleh itu, anda boleh melaluinya. Selama bertahun-tahun, penulis fiksyen ilmiah menikmati kemungkinan perjalanan masa dengan pelbagai cara. Setiap abad kita menguasai semakin banyak teknologi baru, menemui aspek sains yang baru. Apa yang tersisa untuk kita pelajari mengenai perjalanan masa sebelum kita mula menjadikannya kenyataan?
Anda mungkin menyedari bahawa kita sentiasa bergerak mengikut masa. Kami melaluinya. Pada tahap asas konsep, masa adalah kadar perubahan alam semesta, dan tidak kira sama ada kita suka atau tidak, kita akan mengalami perubahan yang berterusan. Kita semakin tua, planet-planet bergerak mengelilingi Matahari, benda-benda musnah.
Kami mengukur peredaran masa dalam beberapa saat, minit, jam dan tahun, tetapi ini tidak bermaksud sama sekali masa itu mengalir dengan kelajuan tetap. Seperti air di sungai, masa berlalu dengan cara yang berbeza di tempat yang berbeza. Pendek kata, masa adalah relatif.
Tetapi apa yang menyebabkan turun naik sementara dalam perjalanan dari buaian ke kubur? Semuanya berpunca dari hubungan antara masa dan ruang. Manusia dapat melihat dalam tiga dimensi - panjang, lebar dan kedalaman. Masa melengkapkan pesta ini sebagai dimensi keempat yang paling penting. Masa tidak ada tanpa ruang, ruang tidak ada di luar masa. Dan pasangan ini dihubungkan dalam kontinum ruang-waktu. Segala peristiwa yang berlaku di Alam Semesta mesti melibatkan ruang dan masa.
Dalam artikel ini, kita akan mempertimbangkan kemungkinan perjalanan yang paling nyata dan sehari-hari melalui masa di Alam Semesta kita, serta jalan yang lebih mudah dijangkau, tetapi tidak kurang mungkin melalui dimensi keempat.
Perjalanan sementara ke masa depan
Sekiranya anda ingin hidup beberapa tahun lebih cepat daripada orang lain, anda harus berurusan dengan ruang-waktu. Satelit penentududukan global melakukan ini setiap hari, tiga bilion saat sesaat lebih awal daripada masa yang semula jadi. Di orbit, masa mengalir lebih cepat kerana satelit jauh dari jisim Bumi. Dan di permukaan, jisim planet ini membawa masa dan melambatkannya pada skala yang agak kecil.
Video promosi:
Kesan ini dipanggil pelebaran masa graviti. Menurut teori relativiti umum Einstein, graviti membengkokkan ruang, dan ahli astronomi menggunakan akibat ini ketika mengkaji cahaya yang melintas di dekat objek besar.
Tetapi apa kaitannya dengan masa? Ingat - sebarang kejadian yang berlaku di alam semesta melibatkan ruang dan masa. Graviti tidak hanya menyatukan ruang, tetapi juga masa.
Menjadi aliran masa, anda hampir tidak akan melihat perubahan dalam perjalanannya. Tetapi objek yang cukup besar - seperti lubang hitam supermasif alpha Sagittarius, yang terletak di tengah galaksi kita - akan secara serius melengkung struktur masa. Jisim titik tunggal adalah 4 juta matahari. Jisim ini melambatkan masa dalam separuh. Lima tahun di orbit lubang hitam (tanpa jatuh ke dalamnya) adalah sepuluh tahun di Bumi.
Kepantasan pergerakan juga memainkan peranan penting dalam kelajuan aliran masa kita. Semakin hampir dengan kelajuan pergerakan maksimum - kelajuan cahaya - masa semakin perlahan. Menjelang akhir perjalanan, jam di kereta api yang bergerak cepat akan mulai "terlambat" sebanyak satu bilion saat. Sekiranya kereta api mencapai 99,999% kelajuan cahaya, dalam satu tahun dalam kereta api kereta api, anda dapat menempuh perjalanan dua ratus dua puluh tiga tahun ke depan.
Sebenarnya, perjalanan masa depan hipotesis di masa depan dibina berdasarkan idea ini, maafkan tautologi. Tetapi bagaimana dengan masa lalu? Bolehkah anda mengembalikan masa?
Perjalanan sementara pada masa lalu
Kami mendapati bahawa perjalanan ke masa depan berlaku sepanjang masa. Para saintis telah membuktikannya secara eksperimen, dan idea itu adalah inti dari teori relativiti Einstein, yang menjadi 100 tahun ini. Sangat mungkin untuk bergerak ke masa depan, satu-satunya persoalan adalah "seberapa cepat"? Ketika datang ke perjalanan masa lalu, jawapannya adalah melihat langit malam.
Galaksi Bima Sakti seluas kira-kira 100,000 tahun cahaya, yang bermaksud bahawa cahaya dari bintang yang jauh mesti bergerak ribuan dan ribuan tahun sebelum sampai ke Bumi. Lihatlah cahaya ini, dan pada dasarnya, anda akan melihat masa lalu. Apabila ahli astronomi mengukur sinaran gelombang mikro kosmik, mereka melihat kosmos seperti yang berlaku 10 bilion tahun yang lalu. Tetapi bukan itu sahaja.
Tidak ada apa-apa dalam teori relativiti Einstein yang menghalangi kemungkinan perjalanan ke masa lalu, tetapi kemungkinan adanya butang yang dapat membawa anda kembali ke kemarin melanggar hukum sebab-akibat, atau sebab dan akibat. Apabila sesuatu berlaku di Alam Semesta, peristiwa itu menghasilkan rangkaian peristiwa baru yang tidak berkesudahan. Puncanya selalu dilahirkan sebelum kesannya. Bayangkan saja dunia di mana mangsa akan mati sebelum peluru itu melanda kepalanya. Ini adalah pelanggaran realiti, tetapi walaupun demikian, banyak saintis tidak mengecualikan kemungkinan perjalanan ke masa lalu.
Sebagai contoh, dipercayai bahawa bergerak lebih cepat daripada kelajuan cahaya dapat menghantar kembali ke masa lalu. Sekiranya masa melambat ketika objek menghampiri kelajuan cahaya, bolehkah penghalang penghalang ini mengembalikan masa? Sudah tentu, ketika mendekati kelajuan cahaya, massa relativistik objek juga tumbuh, iaitu, mendekati tak terhingga. Nampaknya mustahil untuk mempercepat jisim yang tidak terhingga. Secara teori, kelajuan melengkung, iaitu ubah bentuk kelajuan seperti itu, dapat menipu undang-undang sejagat, tetapi bahkan ini memerlukan kos tenaga kolosal.
Bagaimana jika perjalanan ke masa depan dan masa lalu tidak banyak bergantung pada pengetahuan asas kita tentang ruang, tetapi lebih kepada fenomena kosmik yang ada? Mari lihat lubang hitam.
Lubang hitam dan cincin Kerr
Orbit di sekitar lubang hitam cukup lama, dan pelebaran masa graviti akan membawa anda ke masa depan. Tetapi bagaimana jika anda jatuh ke rahang raksasa kosmik ini? Kami telah menulis tentang apa yang akan terjadi ketika terjun ke lubang hitam, tetapi kami tidak menyebutkan pelbagai lubang hitam yang eksotik seperti cincin Kerr. Atau lubang hitam Kerr.
Pada tahun 1963, ahli matematik New Zealand Roy Kerr mengemukakan teori realistik pertama lubang hitam berputar. Konsepnya merangkumi bintang-bintang neutron - bintang runtuh besar-besaran dengan ukuran St. Petersburg, misalnya, tetapi dengan jisim Matahari Bumi. Kami telah memasukkan lubang neutron dalam senarai objek paling misterius di Alam Semesta, memanggilnya magnetar. Kerr berteori bahawa jika bintang mati jatuh ke cincin berputar bintang neutron, daya sentrifugal mereka akan mencegah mereka menjadi satu. Dan kerana lubang hitam tidak akan mempunyai titik tunggal, Kerr menyangka bahawa mungkin masuk ke dalam, tanpa rasa takut akan terkoyak oleh graviti di tengahnya.
Sekiranya terdapat lubang hitam Kerr, kita dapat melewatinya dan keluar ke lubang putih. Ia seperti saluran lubang hitam. Daripada menghisap semua yang ada, lubang putih sebaliknya akan membuang semua yang boleh. Mungkin juga pada masa lain atau alam semesta lain.
Lubang hitam Kerr tetap menjadi teori, tetapi jika memang ada, ia adalah portal macam-macam, yang menawarkan perjalanan sehala ke masa depan atau masa lalu. Dan sementara peradaban yang sangat maju dapat berkembang dengan cara ini dan berjalan melalui masa, tidak ada yang tahu kapan lubang hitam Kerr "liar" akan hilang.
Lubang cacing (lubang cacing)
Cincin Kerr teoritis bukan satu-satunya cara untuk kemungkinan jalan pintas ke masa lalu atau masa depan. Filem fiksyen ilmiah - dari Star Trek hingga Donnie Darko - sering berurusan dengan teori jambatan Einstein-Rosen. Bagi anda jambatan ini lebih dikenali sebagai lubang cacing.
Teori relativiti umum Einstein membenarkan adanya lubang cacing, kerana teori ahli fizik hebat berdasarkan kelengkungan ruang-waktu di bawah pengaruh jisim. Untuk memahami kelengkungan ini, bayangkan kain jarak masa sebagai kepingan putih dan lipat menjadi dua. Luas helaian akan tetap sama, ia tidak akan berubah bentuk, tetapi jarak antara dua titik hubungan jelas akan kurang daripada ketika helaian itu terbaring di permukaan rata.
Dalam contoh ringkas ini, ruang digambarkan sebagai satah dua dimensi, dan bukan empat dimensi, yang sebenarnya (ingat dimensi keempat - masa). Lubang cacing hipotesis berfungsi dengan cara yang serupa.
Maju pantas ke angkasa. Kepekatan jisim di dua bahagian alam semesta yang berbeza dapat membuat sejenis terowong dalam ruang-waktu. Secara teori, terowong ini akan menghubungkan dua segmen berlainan ruang-waktu antara satu sama lain. Sudah tentu, ada kemungkinan sifat fizikal atau kuantum menghalang lubang cacing itu muncul dengan sendirinya. Baik, atau mereka dilahirkan dan segera binasa, menjadi tidak stabil.
Menurut Stephen Hawking, lubang cacing boleh wujud dalam buih kuantum, medium terkecil di alam semesta. Terowong kecil sentiasa dilahirkan dan pecah, menghubungkan tempat dan masa yang terpisah untuk seketika.
Lubang cacing mungkin terlalu kecil dan berumur pendek untuk seseorang bergerak, tetapi bagaimana jika suatu hari kita dapat menemukan, menahan, menstabilkan dan membesarkannya? Dengan syarat, Hawking menyatakan bahawa anda akan bersedia untuk maklum balas. Sekiranya kita ingin menstabilkan terowongan ruang-waktu secara artifisial, sinaran dari tindakan kita dapat menghancurkannya, sama seperti pembalikan suara dapat merosakkan pembesar suara.
Tali kosmik
Kami cuba menerobos lubang hitam dan lubang cacing, tetapi adakah cara perjalanan masa lain menggunakan fenomena kosmik teori? Dengan pemikiran ini, kita beralih kepada ahli fizik J. Richard Gott, yang menggariskan idea tali kosmik pada tahun 1991. Seperti namanya, ini adalah objek hipotesis yang mungkin terbentuk pada peringkat awal perkembangan alam semesta.
Tali ini meresap ke seluruh alam semesta, lebih tipis daripada atom dan berada di bawah tekanan yang kuat. Secara semula jadi, ini menyiratkan bahawa mereka memberikan daya tarikan graviti pada semua yang melintas di dekatnya, yang bermaksud bahawa objek yang dilekatkan pada tali kosmik dapat bergerak dalam masa dengan kelajuan yang luar biasa. Sekiranya anda menarik dua tali kosmik satu sama lain, atau meletakkannya di sebelah lubang hitam, anda boleh membuat apa yang disebut lengkung tertutup masa.
Menggunakan graviti yang dihasilkan oleh dua tali kosmik (atau tali dan lubang hitam), kapal angkasa secara teorinya dapat menghantar dirinya kembali ke masa lalu. Untuk melakukan ini, anda perlu membuat gelung di sekitar tali kosmik.
By the way, rentetan kuantum sedang diperdebatkan sekarang. Gott menyatakan bahawa untuk kembali ke masa lalu, seseorang akan melilit tali yang mengandungi separuh tenaga massa seluruh galaksi. Dengan kata lain, separuh daripada atom di galaksi harus digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin masa anda. Seperti yang diketahui semua orang, anda tidak boleh kembali ke masa lalu sebelum mesin itu sendiri dibuat.
Di samping itu, terdapat paradoks sementara.
Paradoks perjalanan masa
Seperti yang telah kami katakan, idea perjalanan kembali ke masa lalu agak kabur oleh bahagian kedua dari hukum sebab-akibat. Sebab berlaku sebelum berlaku, sekurang-kurangnya di Alam Semesta kita, yang bermaksud ia boleh merosakkan rancangan perjalanan masa yang paling difikirkan.
Sebagai permulaan, bayangkan jika anda menempuh perjalanan 200 tahun yang lalu, anda akan muncul jauh sebelum anda dilahirkan. Fikirkanlah sebentar. Untuk beberapa waktu, kesannya (anda) akan wujud sebelum penyebabnya (kelahiran anda).
Untuk lebih memahami apa yang kita hadapi, pertimbangkan paradoks datuk yang terkenal. Anda adalah pembunuh perjalanan masa, datuk sendiri adalah sasaran anda. Anda menyelinap melalui lubang cacing yang berdekatan dan berjalan ke versi bapa ayah anda yang berumur 18 tahun. Anda menaikkan pistol anda, tetapi apa yang berlaku apabila anda menarik pencetus?
Cuba pertimbangkan. Anda belum dilahirkan. Walaupun ayahmu belum dilahirkan. Sekiranya anda membunuh datuk anda, dia tidak akan mempunyai anak lelaki. Anak lelaki ini tidak akan pernah melahirkan anda, dan anda tidak dapat kembali ke masa lalu dengan tugas berdarah. Dan ketiadaan anda tidak akan menarik pencetus dengan cara apa pun, sehingga menafikan keseluruhan rangkaian peristiwa. Kami menyebutnya sebagai satu punca yang tidak sesuai.
Sebagai alternatif, pertimbangkan idea gelung kausal berurutan. Walaupun membuat seseorang berfikir, secara teorinya menghilangkan paradoks temporal. Menurut ahli fizik Paul Davis, gelung seperti ini: seorang profesor matematik memasuki masa depan dan mencuri teorema matematik yang kompleks. Kemudian dia memberikannya kepada pelajar yang paling cemerlang. Selepas itu, pelajar yang menjanjikan itu tumbuh dan belajar sehingga pada suatu hari menjadi lelaki dari mana profesor itu pernah mencuri teorema.
Di samping itu, ada model perjalanan masa lain yang melibatkan penyelewengan kebarangkalian ketika mendekati kemungkinan kejadian paradoks. Apakah maksud ini? Mari kita kembali ke kasut pembunuh datuk anda. Model perjalanan masa ini boleh membunuh datuk anda. Anda boleh menarik pencetus, tetapi pistol tidak akan melepaskan tembakan. Burung akan berkicau pada saat yang tepat, atau sesuatu yang lain akan berlaku: fluktuasi kuantum tidak akan membiarkan keadaan paradoks berlaku.
Dan akhirnya, perkara yang paling menarik. Masa depan atau masa lalu yang anda lalui hanya dapat wujud di alam semesta yang selari. Mari kita bayangkan ini sebagai paradoks pemisahan. Anda boleh menghancurkan apa sahaja yang anda mahukan, tetapi ini tidak akan mempengaruhi dunia kediaman anda dengan cara apa pun. Anda akan membunuh datuk anda, tetapi anda tidak akan hilang - mungkin "anda" yang lain akan hilang dalam dunia yang selari, atau senario akan mengikuti corak paradoks yang telah kita pertimbangkan. Namun, kemungkinan perjalanan kali ini adalah satu kali perjalanan dan anda tidak akan dapat pulang ke rumah.
Adakah anda benar-benar keliru? Selamat datang ke dunia perjalanan masa.
Ilya Khel
