Teorinis fizikas Benas Tippettas iš Britų Kolumbijos universiteto kartu su Merilando universiteto astrofiziku Davidu Zangu sukūrė, jų teigimu, veikiantį „laiko mašinos“matematinį modelį, kuris naudoja Visatos erdvėlaikio kreivumo principą. Mokslininkų tyrimai ir išvados buvo paskelbti žurnale „Classical and Quantum Gravity“.
Mokslininkai, remdamiesi bendrąja reliatyvumo teorija, padarė matematinį modelį, kurį jie pavadino TARDIS arba Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-Time („Praeinamos akauzinės retrogradinės zonos erdvėlaikyje“). Tačiau neskubėkite džiaugtis galimybe aplankyti seniai mirusią močiutę praeityje, sako mokslininkai. Yra problema, neleidžianti patikrinti jų matematinio modelio teisingumo, tačiau apie tai vėliau.
„Žmonės laiko kelionę laiku kaip grožinę literatūrą. Tiesą sakant, mes manome, kad tai neįmanoma vien dėl to, kad dar nesame bandę to padaryti “, - sako teoretinis fizikas ir matematikas Benas Tippettas.
„Tačiau laiko mašina bent matematiškai įmanoma“, - priduria mokslininkas.
Mokslininkų modelis pagrįstas ketvirtosios Visatos dimensijos, kuri yra laikas, buvimo idėja. Savo ruožtu tai leidžia mums daryti prielaidą, kad egzistuoja erdvės-laiko tęstinumas, kuriame skirtingas erdvės ir laiko kryptis jungia Visatos audinys.
Einšteino reliatyvumo teorija susieja visatos gravitacinį poveikį su erdvėlaikio kreivumu, reiškiniu, slypinčiu už elipsės formos planetų ir žvaigždžių orbitų. Esant „plokščiam“ar ne kreivam erdvėlaikiui, planetos judėtų tiesia linija. Tačiau reliatyvumo teorija sako, kad erdvėlaikio geometrija tampa kreiva esant labai masyviems objektams, todėl jie skrieja aplink žvaigždes.
Tippettas ir Tsangas mano, kad visatoje galima išlenkti ne tik kosmosą. Didelės masės objekto įtakoje laikas taip pat gali būti išlenktas. Kaip pavyzdį jie pateikia erdvę aplink juodąsias skyles.
„Laiko judėjimo erdvės-laiko viduje eiga taip pat gali būti išlenkta. Juodosios skylės yra pavyzdys. Kuo arčiau jų artėjame, tuo lėčiau mums pradeda tekėti laikas “, - sako Tippettas.
Reklaminis vaizdo įrašas:
„Mano laiko mašinos modelis naudoja išlenktą erdvės laiką, kad keleiviams laikas būtų apskritimas, o ne linija. Ir judėjimas šiame rate gali mus sugrąžinti laiku “.
Norėdami patikrinti hipotezę, mokslininkai siūlo sukurti kažką panašaus į burbulą, kuris išlenktu keliu gali pernešti kiekvieną jame esantį laiką ir erdvę. Jei šis burbulas juda didesniu nei šviesos greitis greičiu (mokslininkų teigimu, tai matematiškai taip pat įmanoma), tai leis visiems, kurie yra burbule, judėti laiku atgal.
Idėja tampa aiškesnė, kai pažvelgiate į „Tippet“pasiūlytą schemą. Jame yra du simboliai: vienas yra burbulo / laiko mašinos viduje (asmuo A), kitas yra išorinis stebėtojas, esantis už burbulo ribų (asmuo B).
Laiko rodyklė, kuri normaliomis sąlygomis (tai yra mūsų Visatoje) visada juda pirmyn, pateiktoje schemoje praeitis tampa dabartimi (nurodoma juodomis rodyklėmis). Pasak mokslininko, kiekvienas iš šių žmonių laiko judėjimą pajus skirtingai:
„Burbulo viduje objektas A matys, kaip B įvykiai periodiškai keičiasi ir po to pasisuka. Už burbulo stebėtojas B pamatys, kad dvi A versijos išeina iš tos pačios vietos: valandos rodyklė sukasi į dešinę, o kita į kairę."
Kitaip tariant, išorinis stebėtojas laiko mašinoje matys dvi objektų versijas: viena versija vystysis laike į priekį, kita atgal.
Viskas, žinoma, skamba labai įdomiai, tačiau Tippettas ir Zangas sako, kad mes nepasiekėme tokio lygio technologijos, kad šią hipotezę būtų galima patikrinti praktiškai. Tiesiog neturime medžiagų, tinkamų tokiai laiko mašinai pagaminti.
„Nors matematiniu požiūriu tai gali veikti, mes negalime pastatyti tokios mašinos, kad galėtume keliauti erdvėje ir laike, nes neturime tam reikalingų medžiagų. Čia reikalingos egzotiškos medžiagos. Jie leis erdvės ir laiko lankstytis. Deja, mokslas dar nieko nesugalvojo “, - sako Tippettas.
Tippetto ir Zango idėja atkartoja dar vieną laiko mašinos, vadinamojo „Alcubierre“burbulo, idėją, kuri taip pat turėtų naudoti egzotiškas medžiagas judėti erdvėje ir laike. Tik šiuo atveju kalbame ne apie apskritą judėjimą erdvėlaikio lauke, bet apie judėjimą, suspaudžiant erdvę priešais save ir plečiant ją už nugaros.
* * *
Anksčiau:
Kvinslando universiteto Australijoje fizikai iškėlė sau iššūkį.
imituoti kompiuterinį eksperimentą, kuris įrodys kelionės laiku laiką kvantiniame lygyje, numatytą dar 1991 m.
Jie sugebėjo imituoti atskiro fotono elgesį, kuris praeina per kirmino skylę erdvės ir laiko sąveika su savimi.
Tokia dalelės trajektorija vadinama uždara į laiką panašia kreive - fotonas grįžta į pradinį erdvės-laiko tašką, t.y. jo pasaulinė linija tampa uždara.
Tyrėjai nagrinėjo du scenarijus. Pirmajame iš jų dalelė praeina per apgamą, grįždama į savo praeitį ir sąveikauja su savimi. Antruoju scenarijumi fotonas, amžinai uždarytas uždaroje laiko kreivėje, sąveikauja su kita, įprasta dalele.
Pasak mokslininkų, jų darbas reikšmingai prisidės prie dviejų didelių fizinių teorijų, kurios iki šiol turėjo mažai ką bendro: Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos (GR) ir kvantinės mechanikos, suvienijimo.
Einšteino teorija apibūdina žvaigždžių ir galaktikų pasaulį, o kvantinė mechanika tiria daugiausia elementariųjų dalelių, atomų ir molekulių savybes.
- Martinas Ringbaueris, Kvinslando universitetas
Bendras Einšteino reliatyvumas pripažįsta objekto galimybę keliauti atgal laiku, kuris patenka į uždarą laiko kreivę. Tačiau tokia galimybė gali sukelti nemažai paradoksų: keliautojas laiku gali, pavyzdžiui, sutrukdyti tėvams susitikti, ir tai padarys jo paties gimimą neįmanomu.
1991 m. Pirmą kartą buvo pasiūlyta, kad kelionė laiku kvantiniame pasaulyje galėtų pašalinti tokius paradoksus, nes kvantinių dalelių savybės nėra tiksliai apibrėžtos, remiantis Heisenbergo neapibrėžtumo principu.
Atlikdami kompiuterinį eksperimentą, Australijos mokslininkai pirmieji ištyrė kvantinių dalelių elgseną pagal panašų scenarijų. Tuo pačiu metu buvo atskleisti nauji įdomūs efektai, kurių išvaizda neįmanoma standartinėje kvantinėje mechanikoje.
Pavyzdžiui, paaiškėjo, kad įmanoma tiksliai atskirti skirtingas kvantinės sistemos būsenas, o tai visiškai nėra iš piršto laužta, jei liktumėte kvantinės teorijos rėmuose.