Pernah bermimpi pergi ke tempat lain? Tidak, tidak dengan kelajuan biasa yang kita "bosan" maju - detik demi detik. Atau:
- lebih pantas, sehingga anda dapat melangkah jauh ke masa depan, pada usia yang sama;
- lebih perlahan, sehingga banyak yang dapat dilakukan daripada yang lain dalam jangka masa yang sama;
- ke arah yang berlawanan, sehingga anda dapat kembali ke era masa lalu dan mengubahnya, mungkin dengan mengubah masa depan atau bahkan masa kini?
Kedengarannya benar-benar fiksi ilmiah, tetapi tidak semua perkara dalam senarai ini benar-benar "hebat": perjalanan melalui masa adalah proses saintifik yang mungkin selalu ada bersama anda. Satu-satunya persoalan adalah bagaimana anda dapat memanipulasikannya untuk tujuan anda sendiri dan mengawal pergerakan dalam masa.
Ketika Einstein mengemukakan relativiti khas pada tahun 1905, kesedaran bahawa setiap objek besar di alam semesta mesti bergerak dalam masa adalah salah satu akibatnya yang mengejutkan. Kami juga mengetahui bahawa foton - atau zarah tanpa massa yang lain - sama sekali tidak dapat mengalami masa dalam kerangka acuannya: dari saat salah satu daripadanya dipancarkan hingga diserap, hanya pemerhati besar (seperti kita) yang dapat melihat peredaran masa. Dari sudut pandang foton, seluruh Alam Semesta dimampatkan menjadi satu titik, dan penyerapan dan pelepasan berlaku serentak dalam satu masa, serta-merta.
Tetapi kita mempunyai massa. Dan apa-apa yang mempunyai jisim terhad untuk selalu bergerak kurang daripada kelajuan cahaya dalam ruang hampa. Dan bukan hanya itu, tetapi tidak kira seberapa pantas anda bergerak berbanding sesuatu - sama ada anda memecut atau tidak, tidak menjadi masalah - bagi anda, cahaya akan sentiasa bergerak pada satu kelajuan tetap: c, kelajuan cahaya dalam ruang hampa. Pemerhatian dan kesadaran yang kuat ini mempunyai akibat yang luar biasa: jika anda melihat seseorang bergerak relatif dengan anda, jam mereka akan menjadi lebih perlahan untuk anda.
Video promosi:
Bayangkan "jam cahaya" atau jam yang berfungsi dengan memantulkan cahaya bolak-balik dalam arah atas dan bawah antara dua cermin. Semakin cepat seseorang bergerak relatif dengan anda, semakin besar kelajuan pergerakan cahaya ke arah melintang (sepanjang), dan bukan ke arah atas dan bawah, yang bermaksud jam akan semakin perlahan.
Begitu juga, jam tangan anda akan bergerak lebih perlahan berbanding dengannya; mereka akan melihat masa yang mengalir lebih perlahan untuk anda. Apabila anda kembali bersama, salah seorang dari anda akan lebih tua dan yang lain lebih muda.
Tetapi siapa?
Inilah sifat "paradoks kembar" Einstein. Jawapan ringkas: jika kita menganggap bahawa anda memulai dalam kerangka rujukan yang sama (contohnya, ketika beristirahat di Bumi), dan memasuki kerangka rujukan yang sama kemudian, pelancong akan berumur lebih sedikit, kerana baginya masa akan menjadi "lebih lambat", dan orang yang tinggal di rumah, akan menghadapi peredaran masa yang "normal".
Oleh itu, jika anda ingin mempercepat pada waktunya, anda harus mempercepat ke kelajuan cahaya hampir, bergerak dengan kadar ini sebentar, dan kemudian kembali ke kedudukan semula. Kita mesti berpusing sedikit. Lakukan ini dan anda boleh menempuh perjalanan hari, bulan, dekad, era, atau berbilion tahun ke masa depan (tentu saja bergantung pada peralatan).
Anda dapat menyaksikan evolusi dan kehancuran umat manusia; hujung Bumi dan Matahari; pemisahan galaksi kita; kematian panas alam semesta itu sendiri. Selagi anda mempunyai cukup tenaga di kapal angkasa, anda dapat melihat sejauh mana masa yang anda mahukan.
Tetapi kembali adalah kisah lain. Relativiti khas yang sederhana, atau hubungan antara ruang dan waktu pada tahap asas, sudah cukup untuk membawa kita ke masa depan. Tetapi jika kita ingin kembali ke masa lalu, ke masa lalu, kita memerlukan relativiti umum, atau hubungan antara ruang-waktu dan jirim dan tenaga. Dalam kes ini, kita menganggap ruang dan waktu sebagai kain yang tidak dapat dipisahkan, dan jirim dan tenaga sebagai apa yang memutarbelitkan kain ini, menyebabkan perubahan pada kain itu sendiri.
Bagi Alam Semesta kita, seperti yang kita ketahui, ruang-waktu agak membosankan: ia hampir sempurna walaupun, hampir tidak melengkung, dan sama sekali tidak melengkung dengan sendirinya.
Tetapi di beberapa alam semesta yang disimulasikan - dalam beberapa penyelesaian teori relativiti umum Einstein - gelung tertutup dapat dibuat. Sekiranya ruang bergelung dengan sendirinya, anda boleh bergerak ke satu arah untuk jangka masa yang lama untuk kembali ke tempat anda bermula.
Nah, ada penyelesaian bukan hanya dengan lengkung seperti ruang tertutup, tetapi juga keluk seperti waktu tertutup. Keluk seperti timel yang tertutup menunjukkan bahawa anda benar-benar dapat melakukan perjalanan tepat waktu, tinggal di persekitaran tertentu, dan kembali ke titik yang sama dari mana anda pergi.
Tetapi ini adalah penyelesaian matematik. Adakah matematik ini menggambarkan alam semesta fizikal kita? Nampaknya tidak begitu. Kelengkungan dan / atau ketakselanjaran yang kita perlukan untuk alam semesta seperti ini sangat tidak sesuai dengan apa yang kita perhatikan walaupun di dekat bintang neutron dan lubang hitam: contoh kelengkungan paling ekstrem di alam semesta kita.
Alam semesta kita dapat berputar pada skala global, tetapi had putaran yang diperhatikan adalah 100,000,000 kali lebih ketat daripada keluk tertutup yang kita perlukan. Sekiranya anda ingin meneruskan perjalanan tepat pada waktunya, diperlukan DeLorean relativistik.
Tetapi kembali? Mungkin lebih baik jika anda tidak dapat kembali ke masa yang lalu untuk mengelakkan ayah anda mengahwini ibu anda.
Secara umum, kesimpulannya, kita dapat menyimpulkan bahawa perjalanan kembali ke masa akan selalu memikat orang pada tahap idea, tetapi kemungkinan besar akan tetap berada di masa depan yang tidak dapat dicapai (secara paradoks). Tidak mustahil secara matematik, tetapi alam semesta dibina berdasarkan fizik, yang merupakan subset penyelesaian matematik khas. Berdasarkan apa yang telah kita perhatikan, impian kita untuk memperbaiki kesilapan kita dengan mengundurkan masa mungkin hanya akan kekal dalam khayalan kita.
ILYA KHEL
