Cu toţii am visat să putem călători în timp. Ar fi minunat să ne putem întoarce într-un anumit moment din trecut pentru a schimba o decizie greşită sau pentru a retrăi o anumită experienţă personală. De asemenea, călătoria în viitor ne-ar putea permite să vedem cum va arăta lumea într-un viitor îndepărtat.

Călătoria în timp este plină de mister şi chiar dacă aţi putea crede că aceasta nu face obiectul ştiinţei, veţi fi surprinşi să aflaţi că ea este o problemă ştiinţifică, precum matematica pe care aţi învățat-o la școală.

În prezent, descoperirea undelor gravitaționale a generat un entuziasm deosebit în rândul oamenilor de ştiinţă. Se sugerează că această descoperire și viitoarele cercetări din domeniu vor putea dezlega secretele Universului. Fizicienii cred că acest lucru este posibil datorită unor descoperiri științifice excepționale din trecut și datorită faptului că este posibil ca în curând să se realizeze o teorie de unificare în fizică. Astfel vom fi cu un pas mai aproape de elaborarea unei teorii a totului.

Spre o teorie a totului

De la Isaac Newton ştim că masa este indisolubil legată de gravitaţie. Se crede că Newton a intuit această legătură atunci când din senin un măr i-a căzut în cap în timp ce-şi bea ceaiul de după-amiază sub un măr în Woolsthorpe.

Acest incident l-a făcut pe Newton să creadă că forța care face ca merele să cadă pe sol este aceeaşi cu forţa care face ca Luna să cadă spre Pământ în timp ce se deplasează pe orbita sa. Newton a demonstrat că acest lucru este adevărat pentru orice masă și că toate corpurile se atrag reciproc datorită gravitației. În ziare se anunţa atunci că: „Cu toţii suntem corpuri ce se atrag reciproc datorită interacțiunilor gravitaționale ale lui Newton” și că „Dragostea este o lege gravitațională”.

Einstein

La începutul secolului 20, Einstein a arătat în teoria generală a relativității că masa și gravitația sunt legate de timp.

Einstein s-a născut în 1879, iar în anul 1905 a publicat o lucrare care a schimbat modul în care înţelegem lumea. Această lucrare a reprezentat o schimbare fundamentală a felului în care concepem lumina. Până atunci, nimeni nu s-a gândit prea mult la viteza luminii. Aceasta era doar o altă constantă universală pe care fizicienii au încercat să o determine cu o precizie tot mai mare. Nu se bănuia cât de diferite sunt undele de lumină faţă de undele sonore sau undele formate la suprafaţa apei.

Utilizând teorema lui Pitagora și formula dilatării timpului a lui Einstein, se poate arăta că timpul încetineşte pentru cineva care se mișcă.

Teoria lui Einstein afirmă că dacă doriți să încetiniţi timpul, adică să călătoriţi în timp, trebuie să vă deplasaţi repede, foarte repede! De exemplu, imaginați-vă că aţi plecat într-o misiune spaţială de pe Pământ în anul 2000, iar întoarcerea pe Pământ este planificată în anul 2032. În acest interval de timp vă deplasați cu o viteză de 95%, din viteza luminii (aproximativ 285.000 km/s). Lucrul uimitor este că, la întoarcere, ceasul vostru ar indica că vă aflaţi în anul 2010, în ciuda faptului că pe Pământ este anul 2032. Rezultă că aţi avea cu 22 de ani mai puţin decât dacă aţi fi rămas pe Pământ. Aceasta este dilatarea timpului care apare şi la viteze mai mici, dar efectul în acest caz este mult mai redus.

Există însă o problemă. O viteză de 285.000 km/s este foarte, foarte mare. Cel mai rapid vehicul de teren nici măcar nu poate ajunge la o viteză de 1 km/s. Chiar şi o navă spațială se deplasează cu o viteză de doar 10 km/s  atunci când iese din atmosfera Pământului. Chiar dacă am putea atinge o viteză suficient de mare pentru a putea experimenta călătoria în timp, este discutabil dacă am putea supraviețui acelei călătorii. În consecinţă, călătoria în viitor este posibilă, dar prea dificil de realizat pentru moment. Ce putem spune însă despre călătoria în trecut?

Nu știu ce impresie aveţi, dar eu mereu m-am simţit puțin amăgit atunci când am citit articole despre călătoria în timp. De fiecare dată mi-au fost arătate toate aceste fapte, dar nimeni nu mi-a spus cum se poate construi o mașină a timpului. De aceea, pentru ca să nu vă simţiţi înşelaţi, în continuare urmează să vă arăt cum se poate construi o maşină de călătorit în timp.

Profesorul Frank Tipler a publicat o lucrare cu privire la cum se poate construi o mașină a timpului, un cilindru Tipler, încă din anul 1974. Această mașină permite călătoria în trecut.

Mașina timpului TiplerMasina timpului Tipler

În primul rând, aveți nevoie de mulţi bani pentru a cumpăra un cilindru mare. Când spun mare, vreau să spun foarte mare, acesta trebuie să aibă, probabil, o înălţime de 100 km. De asemenea, cilindrul trebuie să aibă o masă cel puțin egală cu masa Soarelui. În continuare ar trebui să rotiţi cilindrul din ce în ce mai repede până când acesta începe să perturbe țesătura spațiu-timp și atunci aţi putea detecta undele gravitaționale generate de această structură.

Soarele

Soarele. Credit: NASA/SDO, CC BY

Trebuie să vă avertizez cu privire la pericolele la care vă expuneţi prin apropierea de un corp atât de masiv. Masa Pământului ne ţine pe suprafața sa, dar apropierea de un obiect atât de masiv ar fi extrem de periculoasă, practic aţi fi striviţi de atracţia acestuia.

Să presupunem că puteţi rezista apropierii de cilindru. Pe măsură ce vă apropiaţi tot mai mult de cilindru și urmaţi mişcarea lui de rotaţie, se vor produce lucruri ciudate. Direcţia timpului, care în mod normal este din prezent în viitor, se va schimba, mişcarea în jurul cilindrului aflat în rotaţie vă va trimite în trecut. Această mașină schimbă direcția timpului, astfel încât cu cât vă rotiţi mai mult în jurul cilindrului cu atât mai mult vă veţi întoarce  în timp. Pentru a reveni la normal, trebuie doar să vă îndepărtaţi de cilindru și să vă întoarceți pe Pământ. Atunci veţi fi iar în prezent, deși noul prezent este în trecut.

Trebuie însă să fiţi atenţi ce faceţi acolo. Dacă vă aduceţi aminte de Marty McFly din filmul Back To The Future, atunci ştiţi că puteți strica prima întâlnire a părinților voştri sau chiar să vă anulaţi șansele de a vă naște.

Traducere şi adaptare după How to build a time machine