Utazhatunk az időben?



Teljesen téves az elképzelésünk a térről, időről, de még a logika fogalmáról is - ez derül ki a CERN múlt nyári kísérletéből. A piros kapszulát választjuk, és megnézzük, milyen mély a nyúl ürege.



 

 

 

 

 

 

De ne siessünk annyira előre, először nézzük meg, honnan indult el az időutazás elmélete.

 
"Az időutazás azért olyan vonzó lehetőség, mert igazából az idő foglyai vagyunk. Nem választhatunk, hogy előre vagy visszafelé akarunk haladni benne”.

 

1915-ben Einstein közreadta általános relativitáselméletét, amelyben négydimenziós szövetként írta le a Világegyetemet; három dimenziót ad a tér, egyet az idő. Minden anyag- és energiadarab meggörbíti ezt a szövetet: úgy változtatja a Világegyetem alakját, hogy attól az anyag és az energia vonzást érez – ez maga a tömegvonzás. A Nap például mélyedést kelt ebben a szövetben, a körülötte keringő bolygók pedig, ha nem volna lendületük, belehullanának ebbe a mélyedésbe. Emiatt keringenek a bolygók a Nap körül, akár a játékkaszinó forgó rulettkerekén a golyók.

 



 

Azt még könnyű elképzelni, hogy a tömegvonzás hullámzó tájképe hatással van a térben való mozgásra, de nehezen megfogható, hogy mindez az időbeli mozgásra is igaz – az idő is hullámzik. Zsúfoljunk össze kellő mennyiségű tömeget és energiát egy elegendően kicsi térrészben, és még az időt is hurokba fűzhetjük olyasféleképpen, mintha összecsavarnánk egy gumilemezt úgy, hogy a végei összeérjenek.
...
...

...
...
...
// ]]>
... ...//
// ]]>
Így végighúzhatjuk ujjunkat a lemez felületén, és sohasem érünk a végére. A Világegyetemnek ebben a formájában végtelenül sok alkalommal ismétlődik minden pillanat. Kurt Gödel osztrák matematikus vette észre elsőként, hogy az általános relativitáselmélet lehetőséget ad időhurkok létrejöttére. 1949-ben egy cikkben áttekintette, miként változtatta meg a Világegyetemről alkotott felfogásunkat a relativitás felfedezése:

 
„Ezekben a világokban el lehet jutni a múlt, a jelen és a jövő bármely tartományába, és vissza is lehet jutni onnan, pontosan úgy, ahogyan más világokban el lehet utazni a tér távoli tartományaiba.”

 

Gödel megoldotta az Einstein-egyenleteket és arra jutott: ha a Világegyetem forog, akkor az idő hurkokban haladhat. Mivel Einstein közeli barátja és kollégája volt, neki is megmutatta az eredményt. Einstein kijelentette: őt is „aggasztja” ez az eshetőség. „Érdemes volna megfontolni, hogy fizikai alapon nem kellene-e kizárni ezeket a lehetőségeket” – írta válaszul a Gödel-féle cikkre. Gödel a jelek szerint egyetértett vele: úgy vélte, ki kell zárni, hogy ilyesmi történhessék. A Világegyetem semmiképpen sem engedheti, hogy az ember föl-alá utazgasson az időben.

 

Időgép elképzelések

A galaxisok mozgása arra vall, hogy Világegyetemünk nem forog, vagyis az időben nem alakulhatnak ki természetes hurkok. Ha használható időgépet akarunk szerkeszteni, a magunk hasznára kell ilyen hurkokat előállítanunk. Vannak is elképzeléseink róla, hogyan kellene belevágnunk. Az első ötlet 1976-ban fogalmazódott meg, amikor a louisianai New Orleansban, a Tulane Egyetemen Frank Tipler felvázolta egy időgép tervrajzát, és kimutatta: Egy igen nagy tömegű és végtelen hosszúságú, gyorsan forgó henger úgy deformálná a Világegyetem téridőszövetét, hogy abban már létrejöhetnének időhurkok. Tipleré persze nem lenne igazán használható időgép.



 

Nagy áttörést hozott a Roy Kerr fizikus. Sikerült megoldania a gravitációs egyenleteket forgó fekete lyukra. Van Stockum ekkor elméletét továbbfejlesztette. A hengert kiváltotta egy forgó fekete lyuk gyűrűje, ahol már nem volt probléma az, hogy végtelen-e a gyűrű hossza vagy sem, mivel önmagába záródik, tehát véges darab. Ezt a gyűrűt bizonyos irányban megkerülve, időben visszajuthatunk a múltba. A Van Stockum féle hengernek és a forgó fekete lyuk gyűrűjének közös tulajdonsága, hogy úgy adnak időutazásra lehetőséget, hogy körülöttük a téridő végtelenül görbül.

 



 

2001-es publikációjában Ronald Mallett, az amerikai Connecticut Egyetem elméleti fizika professzora leírta, ha elég nagy energiájú vagy eléggé lelassított ("hideg, sűrű, nehéz") lézerfényt gyűrűvé alakítunk, akkor ennek jelentős hatása lehet a téridőre. Nem csak a tér, de az idő is meggörbülhet a gyűrűben, sőt tér és idő "helyet cserélhetnek". Egy ilyen időgépen belüli intenzív fénygyűrűben az idő csapdába kerül, s időhurok alakul ki. Ekkor a bent lévő személy számára az a furcsa jelenség lép fel, hogy amit kívülről időnek érzékelt, azt most térnek érzékeli, így mozoghat benne.

Irina Arefeva és Igor Volovics orosz matematikusok 2008. február 8. előtt azt állították, hogy 2008 májusára az általuk megalkotott időgép használatra alkalmas állapotban lesz. Az első működési tesztet a CERN-ben tervezték elvégezni.

 



 

Miközben 2008 nyarán a tudományos világ az építése végéhez közeledő, több milliárd eurós LHC-ra figyelt, az ottani tudósok amúgy "mellékesen" elküldtek kirándulni két piciny fényrészecskét két közeli városba. Valójában egyetlen olyan fotonról van szó, amelyet optikai módon (tükrökkel) szétválasztottak, és a két, immár függetlenül mozgó felét pedig üvegszálas kábelen jó messze távolították egymástól. Mindössze 18 kilométer volt közöttük, amikor megérkeztek az üvegszál végén lévő érzékelőkhöz, és mégis történelmet írtak. Ugyanis, amikor megmérték annak jellemzőit az egyik oldalon, ugyanabban a pillanatban megváltozott a másik állapota is. Nem egy szempillantás, nem is egy milliárdod másodperc múlva, hanem - a mérési hibahatáron belül - valóban azonnal.

 



 

A tudomány jelenlegi állása szerint azonban semmi - így anyag, energia és információ sem - terjedhet gyorsabban a fénynél. Vagyis, az egymástól 18 km-re lévő fotonpár tagjai egyszerűen nem tudhattak volna "azonnal" a másik fél megváltozásáról, csak bizonyos idő elteltével (ami körülbelül néhány tízezred másodperc ezen a távon). Ezért a kutatók újra és újra ellenőrizték a méréseiket, a kísérletet többször megismételték, még a Föld forgását és nap körüli keringését is kizárták, végül kijelentették - a kapott eredmények bár elképesztőek, mégis helyesek,és eredményeiket publikálták a Nature című tudományos folyóiratban.

Ezzel kvázi legitimitást nyert valami, ami - bárhogy is történt - teljesen megváltoztathatja világképünket.