Μηχανή του χρόνου

Μηχανή του χρόνου
Με τη χρονομηχανή μπορούμε να ταξιδέψουμε στο παρελθόν και στο μέλλον!

Τρίτη 22 Νοεμβρίου 2011

Άρθρο από το περιοδικό Focus: Ταξιδεύοντας στο χρόνο

http://www.focusmag.gr/articles/view-article.rx?oid=2059

Επιστήμη
Ταξιδεύοντας στο χρόνο
Τετάρτη 23 Οκτωβρίου 2002 12:23 





Ίσως και να μην είναι ανέφικτο...
Φανταστείτε ότι έχετε ήδη διαβάσει αυτό το άρθρο και κατόπιν μπαίνετε θαρραλέα σε μια χρονομηχανή η οποία θα σας μεταφέρει στο παρελθόν, ακριβώς τη στιγμή πριν αρχίσετε να διαβάζετε το άρθρο. Τι θα κάνατε; Θα ξαναδιαβάζατε το άρθρο. Σύμφωνα με πολλούς φυσικούς, αν δεχτούμε ότι είναι δυνατό να επιστρέψετε στο παρελθόν, θα σας ήταν αδύνατο να το αλλάξετε. Τελικά μπορούν να πραγματοποιηθούν τα ταξίδια στο χρόνο; Πώς θα μπορούσαμε να κατασκευάσουμε μια χρονομηχανή; Ζητήσαμε τη γνώμη μερικών από τους κορυφαίους ειδικούς.


Σχετικός χρόνος

Όταν μιλάμε για ταξίδια στο χρόνο πρέπει να διακρίνουμε τα ταξίδια στο μέλλον από τα ταξίδια στο παρελθόν. Τα πρώτα, τα οποία είχε προφητεύσει από το 1895 ο Χέρμπερτ Γουέλς στο βιβλίο του Η Μηχανή του Χρόνου, μπορούν αναμφισβήτητα να πραγματοποιηθούν. "Οι αρχές της Θεωρίας της Σχετικότητας καθορίζουν ότι η ροή του χρόνου εξαρτάται από το πού βρισκόμαστε κι από το πώς κινούμαστε μέσα στο σύμπαν", εξηγεί ο Κιπ Θορν, καθηγητής φυσικής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια(ΗΠΑ), ίσως η μεγαλύτερη αυθεντία στα επιστημονικά ταξίδια στο χρόνο. Μέχρι το 1905 κανείς δε θα τολμούσε να διατυπώσει αυτή την πρόταση, αφού όλοι θεωρούσαν ότι ο χρόνος είναι σαν ένας ποταμός που ρέει προς μία μόνο κατεύθυνση και είναι πάντα ίδιος για όλους τους παρατηρητές (απόλυτος χρόνος). Όμως ο Αϊνστάιν απέδειξε ότι ο χώρος και ο χρόνος δεν είναι ούτε ξεχωριστές ούτε απόλυτες οντότητες, αλλά διαμορφώνουν έναν ενιαίο φυσικό ιστό τεσσάρων διαστάσεων: το χωρόχρονο.


Τα ξαναλέμε το 2102

Να μερικές από τις συνέπειες: "Αν ταξιδεύαμε με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός ή αν πλησιάζαμε στο χείλος μιας Μαύρης Τρύπας -πρώην αστέρι με τόσο πυκνή συγκέντρωση ύλης ώστε ούτε το φως δεν μπορεί να διαφύγει από την έλξη του-, το ρολόι μας θα επιβραδυνόταν σε σχέση με τα ρολόγια των φίλων και συγγενών μας στη Γη", διευκρινίζει ο Θορν. "Μπορεί να επιστρέψουμε στη Γη μετά από μία ώρα και να διαπιστώσουμε πως πέρασαν ένα εκατομμύριο χρόνια". Για να έχουμε μια τέτοια εμπειρία θα πρέπει να κατασκευάσουμε σκάφη ασύγκριτα πιο γρήγορα από τα σημερινά. Ο Ρώσος αστροναύτης Σεργκέι Αβντέγεφ, ο οποίος επί δύο χρόνια βρίσκεται σε τροχιά στο σκάφοςMIR, με ταχύτητα 30 χμ./ώρα, έχει κερδίσει μόνο ένα πεντηκοστό του δευτερολέπτου και είναι ο άνθρωπος που έχει ταξιδέψει στο μέλλον περισσότερο απ' οποιονδήποτε άλλο. Όμως στον επιταχυντή σωματιδίων του CERN, στη Γενεύη, στοιχειώδη σωματίδια -όπως τα ηλεκτρόνια- αποκτούν ταχύτητα σχεδόν ίση μ' εκείνη του φωτός και ο χρόνος γι' αυτά ρέει ένα εκατομμύριο φορές πιο αργά από το δικό μας.


Παράλληλα σύμπαντα

Και τα ταξίδια στο παρελθόν; Σύμφωνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας, είναι εφικτά. Η βαρύτητα μπορεί να στρεβλώνει το χωρόχρονο μέχρι του σημείου να αλλάζει την κατεύθυνση του χρόνου, ακόμα και να την αντιστρέφει. Είστε δύσπιστοι; Είναι φυσικό. Το ίδιο δύσπιστοι είναι και πολλοί ειδικοί επιστήμονες. Ο Ρότζερ Πένροουζ, διάσημος μαθηματικός στην Οξφόρδη, εξηγεί: "Πιστεύω ότι το ταξίδι στο παρελθόν προσκρούει στην τρέχουσα αντίληψή μας για το σύμπαν". Το πρόβλημα δεν είναι ότι ο χρόνος καμπυλώνεται, αλλά στα παράδοξα που προκύπτουν. Αν επιστρέφαμε στο παρελθόν θα μπορούσαμε να έχουμε δολοφονήσει κάποιο πρόγονό μας, άρα θα ήταν αδύνατο να υπάρχουμε σήμερα. Παρ' όλα αυτά, πολλοί διαπρεπείς φυσικοί πιστεύουν ότι αυτά τα παράδοξα μπορούν να λυθούν, τουλάχιστον θεωρητικά. Ο Ντέιβιντ Ντόιτς, Άγγλος φυσικός από το πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, υποστηρίζει ότι η ιστορία μπορεί να διακλαδώνεται και να δημιουργεί άλλα σύμπαντα παράλληλα με το δικό μας.


...και κυκλικός χρόνος

Σύμφωνα με πολλούς ειδικούς, υπάρχει κι ένας άλλος περισσότερο αποδεκτός τρόπος για την επίλυση των παραδόξων: να δεχτούμε ότι υπάρχουν χρονικοί βρόχοι, κλειστές χρονοειδείς καμπύλες στις οποίες το παρελθόν συμβαίνει μόνο γιατί το μέλλον έχει ήδη συμβεί και τα συμβάντα διαδέχονται το ένα το άλλο κυκλικά, με απαράλλαχτο τρόπο. Για να διευκρινίσει αυτή την έννοια, ο Τζον Μπάροου, καθηγητής θεωρητικής φυσικής στο πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, δίνει ένα παράδειγμα: "Φανταστείτε ότι ταξιδέψατε πίσω στο χρόνο και ετοιμάζεστε να πυροβολήσετε τον εαυτό σας, που βρίσκεται σε παιδική ηλικία. Είστε αποφασισμένοι να δημιουργήσετε ένα παράδοξο. Προτείνετε το όπλο κατά του εαυτού σας, παιδί ακόμα στην αγκαλιά της μητέρας σας. Πυροβολείτε, όμως ένα παλιό τραύμα στον ώμο σας -που έγινε στο παρελθόν, όταν πέσατε από την αγκαλιά της μαμάς σας- σας κάνει να αστοχήσετε. Η μητέρα σας τρομάζει από τον πυροβολισμό, αφήνει το παιδί να πέσει από την αγκαλιά της κι αυτό χτυπά τον ώμο του". Σύμφωνα με μια μελέτη του Θορν και του Ρώσου αστροφυσικού Ιγκόρ Νόβικοφ, η απουσία παράδοξων εξασφαλίζεται από μια βασική αρχή της φυσικής: την Αρχή της Ελάχιστης Δράσης. Σύμφωνα μ' αυτή, τα αντικείμενα πέφτουν κατακόρυφα και όχι ζιγκ-ζαγκ. Το μοναδικό εμπόδιο στα χρονοταξίδια είναι πως δεν μπορούμε να ταξιδέψουμε σε μια εποχή η οποία προηγείται της κατασκευής της χρονομηχανής.


Χρονικές δίνες


Από ειρωνεία της τύχης, ο πρώτος που συνέλαβε τη δυνατότητα ταξιδιών στο χρόνο βάσει αποδεκτών φυσικών θεωριών (της Γενικής Σχετικότητας) ήταν ένας από τους μεγαλύτερους μελετητές της μαθηματικής λογικής: ο Κουρτ Γκέτελ. Αυτός κατάλαβε το 1949 ότι από τις εξισώσεις της Θεωρίας της Σχετικότητας προέκυπτε κάτι πολύ παράξενο. Σ' ένα υποθετικό περιστρεφόμενο σύμπαν θα ήταν δυνατό να ταξιδέψουμε γύρω γύρω και να επιστρέψουμε όχι μόνο στο σημείο εκκίνησης αλλά και στη στιγμή της εκκίνησης. Πράγματι, σ' αυτό το θεωρητικό σύμπαν το βέλος του χρόνου "στρεβλώνεται" και αναμειγνύεται με το χώρο. Μια κυκλική διαδρομή στο χώρο αυτό θα ήταν κυκλική και στο χρόνο: ένας χρονικός βρόχος.


Βασιζόμενος σε μια παρόμοια αρχή, ο Φρανκ Τίπλερ, καθηγητής στο Tulane University(ΗΠΑ), σχεδίασε το 1974 μια χρονομηχανή η οποία αποτελούνταν από έναν κύλινδρο που όταν περιστρεφόταν δημιουργούσε τοπικά μια δίνη στο χωρόχρονο. Για να πάει κάποιος μπρος ή πίσω στο χρόνο θα πρέπει να περιστραφεί στην κατεύθυνση περιστροφής της δίνης ή αντίστροφα.



Από το τεύχος Νο 32, Οκτώβριος 2002, σελ. 30

1 σχόλιο: