Idea bahawa kita dapat kembali ke masa lalu untuk mengubah masa lalu telah menjadi salah satu teknik kegemaran dalam filem, sastera dan siri televisyen. Harry Potter, Back to the Future, Groundhog Day dan banyak filem lain menjanjikan kita peluang untuk memilih semula pada masa lalu kita. Bagi kebanyakan orang, peluang ini akan tetap hebat, kerana semua undang-undang fizik menunjukkan bahawa maju dalam masa tidak dapat dielakkan dan diperlukan. Bahkan terdapat paradoks dalam falsafah yang menyoroti kemustahilan kemungkinan ini: jika perjalanan waktu mungkin, anda boleh kembali ke masa lalu dan membunuh datuk anda sebelum ibu bapa anda bertemu, sehingga menghilangkan kemungkinan keberadaan anda sendiri. Untuk masa yang lama dipercayai bahawa tidak ada jalan kembali. Tetapi berkat sifat ruang dan waktu yang menarik dalam teori relativiti umum Einstein, perjalanan kembali ke masa mungkin mungkin, kata ahli fizik Ethan Siegel.
Ilustrasi alam semesta awal buih kuantum, di mana fluktuasi kuantum menampakkan diri pada skala terkecil. Fluktuasi tenaga positif dan negatif dapat membuat lubang cacing kuantum kecil.
Mari kita mulakan dengan idea fizikal lubang cacing. Di alam semesta yang diketahui pada skala terkecil, fluktuasi kuantum kecil muncul di kain ruang-waktu. Ini termasuk turun naik tenaga ke arah positif dan negatif, yang sering berlaku sangat dekat antara satu sama lain. Fluktuasi tenaga positif yang kuat, padat dan positif dapat membuat ruang melengkung dengan cara tertentu, dan turun naik tenaga negatif yang kuat, padat, akan membengkokkan ruang dengan cara yang berlawanan. Sekiranya anda menghubungkan kedua-dua kawasan kelengkungan ini, anda akan mendapat - sebentar - lubang cacing kuantum. Sekiranya lubang cacing bertahan cukup lama, anda boleh mencuba menyebarkan zarah ke dalamnya, sehingga hilang seketika di satu tempat pada masa-masa dan muncul di tempat lain.
Grafik matematik tepat pada lubang cacing Lorentzian. Sekiranya satu hujung lubang cacing dibina dari jisim / tenaga positif dan yang lain dari jisim / tenaga negatif, lubang cacing akan dapat dilalui.
Untuk meningkatkan semua ini, misalnya, dan membiarkan manusia berjalan melalui lubang cacing, memerlukan beberapa pekerjaan. Walaupun semua zarah yang diketahui di Alam Semesta kita mempunyai tenaga positif dan jisim positif atau sifar, kemungkinan zarah dengan jisim dan tenaga negatif wujud dalam kerangka relativiti umum. Sudah tentu, kami belum menjumpainya, tetapi jika anda percaya ahli fizik teori, tidak ada yang akan mengecualikan kemungkinan wujudnya mereka.
Sekiranya bahan dengan jisim dan tenaga negatif wujud, mewujudkan lubang hitam supermasif dan sejenisnya dengan jisim dan tenaga negatif, dan kemudian menggabungkannya, akan mewujudkan lubang cacing yang dapat dilalui. Tidak kira sejauh mana anda memisahkan kedua objek ini sejajar, jika mereka mempunyai jisim dan tenaga yang cukup - positif dan negatif - sambungan segera akan tetap ada. Semua ini bagus untuk perjalanan segera melalui ruang. Tetapi bagaimana dengan masa? Dan di sinilah undang-undang kerelatifan khas dimainkan.
Menurut undang-undang relativiti khas, usia bahagian pegun dan bergerak dengan kadar yang berbeza.
Sekiranya anda bergerak hampir dengan kelajuan cahaya, anda akan mengalami fenomena yang dikenali sebagai pelebaran masa. Pergerakan anda di ruang dan pergerakan dalam masa dihubungkan oleh kelajuan cahaya: semakin cepat anda bergerak melalui ruang, semakin perlahan masa. Bayangkan bahawa anda mempunyai destinasi sejauh 40 tahun cahaya, dan anda boleh melakukan perjalanan dengan kelajuan yang luar biasa: lebih dari 99.9% kelajuan cahaya. Sekiranya anda menaiki kapal, pergi ke bintang dengan kelajuan cahaya, kemudian berhenti, berpusing dan kembali ke Bumi, sesuatu yang pelik akan dijumpai.
Video promosi:
Oleh kerana kelewatan masa dan jangka masa yang lebih pendek, anda dapat sampai ke destinasi anda dalam masa setahun dan kemudian kembali pada tahun yang lain. Tetapi 82 tahun akan berlalu di Bumi. Semua orang yang anda kenal akan bertambah tua. Ini adalah bagaimana perjalanan masa secara fizikal mungkin: anda melancong ke masa depan, dan perjalanan waktu hanya akan bergantung pada pergerakan anda di angkasa.
Adakah perjalanan masa mungkin? Dengan lubang cacing yang cukup besar, misalnya dibuat oleh dua lubang hitam supermasif (jisim dan tenaga positif dan negatif), kita boleh mencuba.
Sekiranya anda membina lubang cacing seperti yang kami jelaskan di atas, ceritanya akan berubah. Bayangkan bahawa satu hujung lubang cacing tidak bergerak, misalnya, di suatu tempat berhampiran Bumi, sementara yang lain akan bergerak dengan kelajuan dekat dengan cahaya. Setelah setahun bergerak pantas di salah satu hujung lubang cacing, anda melaluinya. Apa yang berlaku seterusnya?
Baiklah, tahun akan berbeza bagi setiap orang, terutamanya jika setiap orang bergerak mengikut masa dan ruang dengan cara yang berbeza. Sekiranya kita bercakap mengenai kelajuan yang sama seperti sebelumnya, hujung lubang cacing yang "bergerak" akan berumur 40 tahun, tetapi akhir yang "tenang" - hanya 1 tahun. Melangkah ke hujung lubang cacing yang relativistik dan sampai ke Bumi hanya setahun selepas penciptaan lubang cacing, dan anda sendiri akan berumur 40 tahun.
Sekiranya 40 tahun yang lalu, seseorang membuat sepasang lubang cacing kusut dan menghantarnya dalam perjalanan yang serupa, mereka dapat masuk ke salah satu dari mereka hari ini, pada tahun 2017, dan melakukan perjalanan ke 1978. Satu-satunya masalah ialah anda tidak mungkin berada di tempat ini pada tahun 1978; anda mesti berada di satu hujung lubang cacing atau melalui ruang untuk mengejarnya.
Perjalanan meledingkan seperti yang dilihat oleh NASA. Sekiranya anda membuat lubang cacing di antara dua titik di ruang, sehingga satu lubang bergerak secara relatif berbanding dengan yang lain, pemerhati yang melewatinya akan berumur berbeza.
Dan omong-omong, bentuk perjalanan waktu ini juga melarang paradoks datuk! Walaupun lubang cacing telah dibuat sebelum ibu bapa anda dikandung, tidak mungkin anda muncul di hujung lubang cacing yang cukup awal untuk kembali ke masa lalu dan menemui datuk anda sebelum saat penting itu. Sebaik-baiknya, anda boleh membawa ayah dan ibu anda yang baru lahir di atas kapal, mengejar hujung lubang cacing yang lain, membiarkan mereka dewasa, berumur, mengandung anda, dan kemudian pergi sendiri ke lubang cacing itu sendiri. Kemudian anda akan berjumpa dengan datuk anda pada usia utamanya, tetapi secara teknikalnya akan berlaku ketika ibu bapa anda dilahirkan.
Alam semesta memberi kebebasan kepada perkara yang paling tidak biasa. Terutama jika jisim dan tenaga negatif benar-benar wujud di Alam Semesta dan dapat dikawal. Tetapi perjalanan kembali ke masa adalah sesuatu yang tidak biasa. Oleh kerana keanehan relativiti khas dan umum, perjalanan masa ke masa lalu bukan hanya dapat dilakukan dalam fiksyen.
