După cum ați observat probabil, suntem toți angajați în mod constant în actul de călătorie în timp. La nivelul cel mai de bază, timpul este rata de schimbare în Univers și chiar dacă ne place sau nu, suntem în curs de schimbare în mod constant. Îmbătrânim, planetele se deplasează în jurul soarelui, iar lucrurile se destramă, odată cu trecerea timpului. Noi măsurăm trecerea timpului în secunde, minute, ore și ani, dar acest lucru nu înseamnă că timpul trece la o rată constantă. La fel ca apa dintr-un râu al cărui curs încetinește în anumite condiții, timpul se scurge în rate diferite, în locuri diferite. Cu alte cuvinte, timpul este relativ.
Dar ce cauzează această fluctuație de-a lungul existenței noastre? Totul se reduce la relația dintre timp și spațiu. Ființele umane se orientează după cele trei dimensiuni spațiale – lungime, lățime și adâncime. Timpul a fost definit ca făcând parte din ce de-a patra dimensiune, cea mai importantă. Timpul nu poate exista fără spațiu, iar spațiul nu poate exista fără timp. Orice eveniment care are loc în univers trebuie să implice atât spațiu și timp.
Călătoria în viitor
Dacă doriți să “mergeți” de-a lungul anilor un pic mai repede decât persoana de lângă voi, va trebui să exploatați dimensiunile spațiu-timp. Sateliți de poziționare globală fac acest lucru în fiecare zi. Timpul trece mai repede în Orbită, deoarece sateliții sunt poziționați mai departe de masa Pământului.
Noi numim efectul gravitațional ca fiind dilatarea timpului. Conform teoriei relativității a lui Einstein, gravitația este o curbă în spațiu-timp și astronomii observă în mod regulat acest fenomen atunci când studiază cum se deplasează lumina în apropierea unui obiect suficient de masiv. Teoria generală a relativității ne explică cum razele de lumină sunt afectate de curbarea spațiului în jurul unei Galaxii ori al unui cluster de galaxii, fiind vorba de un efect de lentilă. Efectul de lentilă este mai puternic decât cel așteptat pentru cantitatea de masă pe care o vedem. Această observaţie întărește ideea conform căreia constituentul principal al galaxiilor şi al clusterelor de galaxii este materia întunecată.
Luke Butcher, un fizician de la Universitatea Cambridge din Marea Britanie susține că este posibilă călătoria în timp, dar doar în viitor. El consideră că s-ar putea realiză cu ajutorul găurilor de vierme, care pot crea comenzi rapide în spațiu-timp. Potrivit teoriei generalizate a lui Einstein, găurile de vierme sunt soluții teoretice pentru ecuațiile acesteia, care descriu spațiul și timpul. Găurile negre au fost pentru prima data descrise de către Albert Einstein și Nathan Rosen, fiind numite ulterior poduri Einstein-Rosen. Acest nume, de gaură de vierme, provine din analogia cu un vierme care se deplasează prin fruct și nu pe suprafața acestuia. Practic, gaura de vierme ar însemna o scurtătură în mediul spațio-temporal.
Butcher susține că dacă o gaură de vierme este mai lungă decât lată, cantitatea de energie negativă din interior i-ar permite să rămână deschisă mai mult timp decât în mod normal – destul de mult pentru a transporta o singură particulă de lumina prin timp. În teorie, acest foton ar putea trimite un mesaj într-un trecut îndepărtat sau în viitor. Însă existența găurilor de vierme nu a fost niciodată demonstrată şi, chiar dacă există, ele ar fi probabil atât de mici, încât nici vorbă să încapă prin ele o navă spațială.
A călători în viitor nu este deloc imposibil, susțin unii fizicienii, care chiar au reușit să trimită într-un moment viitor din timp particule numite muoni, manipulând gravitația din jurul lor. Desigur, nu putem trimite oameni în viitor, dar, cel puțin, experimentul a confirmat corectitudinea teoriei lui Einstein.
Einstein mai spunea că, dacă un om călătorește departe de fratele său geamăn, cu viteza aproape de viteza luminii, atunci când se întoarce va observa că fratele lui geamăn este îmbătrânit, pentru că toate procesele – chimice, biologice, mecanice – sunt limitate de viteza luminii, îmbătrânirea biologică a geamănului călător ar încetini la fel ca ceasurile de la bordul vehiculului în care călătorește.
Călătoria în trecut
În ceea ce privește călătoria în trecut, ea este mai puțin înțeleasă şi mulți nu o consideră posibilă. Între specialiști se duce o intensă luptă de idei în jurul acestei posibilități.
Galaxia Calea Lactee are aproximativ 100.000 de ani-lumină, astfel încât lumina de la stelele cele mai îndepărtate poate ajunge în mii și mii de ani pe Pământ. Uitați-va pentru o clipă la acea lumină și deja veți călători înapoi în timp. Când astronomii măsoară radiația cosmică de fond, se uită prin timp la peste 10 miliarde de ani-lumină depărtare într-o epocă primordială cosmică. Dar putem face mai mult decât atât?
Atât teoria relativității, cât şi fizica cuantică par să ofere soluţii care să permită, teoretic, asemenea călătorii, în trecut. O gaură de vierme ar putea, de exemplu, permite unei nave spaţiale să călătorească dintr-un punct în altul mai rapid decât lumina. Nava ar ajunge la destinaţie mai repede decât o rază de lumină, pentru că ar lua-o prin gaură de vierme. Însă crearea unei găuri de vierme ar fi ceva extrem de dificil, iar odată creată, ar trebui ca unul dintre capetele ei sau ambele să fie accelerate prin timp până în poziţia dorită, conform teoriei generale a relativităţii. Unii cercetători cred că încercarea de a transforma o gaură de vierme într-o maşină a timpului ar crea o reacţie în care energia s-ar acumula până la un nivel atât de mare, încât ar distruge gaura de vierme.
Unii oameni de știință au propus ideea de a folosi călătoria mai rapidă decât viteză luminii pentru a se aventura în trecut. Dacă un obiect ar putea să depășească viteza luminii am putea face timpul să curgă înapoi? În cazul unui obiect care se apropie de viteza luminii, masa lui relativă crește până devine infinit. Accelerarea unei astfel de mese mai repede decât atât este imposibil. Tehnologia warp ar putea însela, teoretic, limita de viteză universală, dar și acest lucru ar însemna consum imens de energie. Dar dacă călătoria în trecut și viitor ar depinde mai puțin de tehnologie speculativă de propulsie în spațiu, de tipul Star Trek, și mai mult de fenomenele cosmice existențe? Setăm cursul spre o gaură neagră…
Călătoria prin găurile negre
O gaură neagră este un obiect astronomic limitat de o suprafață în interiorul căreia câmpul gravitațional este atât de puternic, încât nimic nu poate scăpa din interiorul acestei suprafețe, cunoscută și sub denumirea de „orizontul evenimentului”.
Dacă am înconjura o gaură neagră suficient de mult timp, dilatarea temporală ne-ar purta înapoi în timp. Dar, majoritatea oamenilor de știință sunt de acord că o gaură neagră ne-ar strivi. Însă există un anumit tip de gaură neagră care ar funcționa – Inelul Kerr.
În 1963, un matematician din Nouă Zeelandă, Roy Kerr, a propus prima teorie realistă pentru o gaură neagră rotativă. Conceptul depinde de stelele neutronice care sunt stele masive prăbușite, de dimensiunea Manhattan-ului, dar cu masă asemănătoare Soarelui nostru. Dacă postulatul lui Kerr este adevărat, oamenii de știință speculează că s-ar putea trece printr-o gaură neagră și am ieși printr-o gaură albă. În loc să atragă totul înspre ea prin forță să gravitațională, o gaură albă ar împinge totul afară și departe de ea, poate într-un alt timp sau chiar alt univers.
Einstein a presupus că de cealaltă parte a unei găuri albe ar trebui să se afle un univers în oglindă. Dacă ne imaginăm o gaură neagră ca o pâlnie cu gât lung pe care o unim cu o a doua pâlnie poziționată invers -o gaură albă, se ajunge la o formă care seamănă cu o clepsidră cu cele două capete unite de un filament foarte subţire. Podul Einstein-Rosen este prima ipoteză teoretică ce implică o gaură albă. Până acum nu a fost identificată nicio gaură albă. Potrivit ecuaţiilor relativităţii generale, găurile albe sunt matematic posibile, însă asta nu înseamnă că acestea există în natură.
În ciuda invizibilității interiorului, prezența unei găuri negre poate fi dedusă prin interacțiunea cu restul materiei. Astronomii au identificat numeroase posibile găuri negre stelare în sistemele binare, studiind interacțiunea lor cu stelele companion. În momentul de față se înregistrează o puternică tendință spre consens asupra acceptării ideii că în centul majorității Galaxiilor se află o gaură neagră super-masivă. Chiar în centrul Căii Lactee, la 26.000 de ani-lumină distanță de noi, există obiectul cu cea mai mare masă din galaxie, o gaură neagră denumită Sagittarius A, în care masa a patru milioane de Sori există ca un singur punct, infinit de dens, cunoscut drept Singularitate. Forţa Gravitaţiei este foarte mare pe măsură ce te apropii, astfel că nici măcar lumina nu poate scăpa. O gaură neagră ca aceasta are un efect dramatic în timp, încetinindu-l mai mult decât orice altceva în galaxie. Astfel ia naştere o maşină a timpului naturală.
