Jeste li oduvijek imali goruću želju putovati kroz vrijeme?
Dobre vijesti! Putovanje kroz vrijeme je moguće. Zapravo, već to radite. Krećete se kroz vrijeme priličnom brzinom, čak i ako ste kod kuće udobno zavaljeni u kauč. Postoji samo jedan problem, možete se kretati samo u jednom smjeru.
Još važnije pitanje je možemo li putovati prema prošlosti? Koliko znamo, ne. Nema poznatog mehanizma koji nam omogućuje da fizički prenesemo tvar ili informaciju iz sadašnjosti u prošlost.
Putovanje kroz vrijeme zahtijeva brzine veće od brzine svjetlosti, a nismo pronašli nikakav trag da je to moguće. Vrlo je malo vjerojatno da se putovanje do bilo koje proizvoljne točke u prostor-vremenu može dogoditi.
To bi moglo biti točno, iako pomalo razočaravajuće „zatvaranje slučaja“, ali postoje dva razloga zašto je važno razgovarati o putovanju kroz vrijeme. Prvo, putovanje kroz vrijeme bi bilo sjajno i mnogi bi to htjeli. Drugo, dobro je izazivati jednu od najvećih nepoznanica u fizici: vrijeme.
Što je vrijeme? Ne znamo. Zašto vrijeme ide samo u jednom smjeru? Ne znamo. Mora li se uvijek kretati naprijed? Možda, ali zapravo ne znamo. Je li vrijeme kontinuirano ili kvantificirano? Sačinjavaju li ga sitne ali konačne jedinice? Ne znamo. Ovo je stanje našeg neznanja o vremenu.
Relativnost nam daje (neku) nadu povratka u prošlost
Ovo neznanje ima posljedice za naše teorije. Jednom kada se formuliraju teorije, ljudi se vole s njima poigravati i gurati ih do granica. Crne rupe i Veliki prasak su nekada bile puke ideje iz teorije opće relativnosti. Može li se isto dogoditi putovanju kroz vrijeme? To je malo vjerojatno, ali postoje posebna rješenja koja nam omogućuju stvaranje područja gdje je moguće prevariti fizičku i kretati se brže od brzine svjetlosti.
Možete početi jednostavno i imati rješenje za zatvorene krivulje nalik vremenu. Možete putovati natrag u vremenu zato što je vrijeme petlja. Zamislite film Beskrajni dan (Groundhog Day) s malo više matematike. Alternativno, možete imati crvotočinu, most između dvije različite točke u prostoru i vremenu. Jedini problem je što oboje zahtijeva uvjete kojima nismo svjedočili u poznatom svemiru.
Drugo rješenje donosi malo više sile. Tehnički se možete kretati brže od svjetlosti tako da doslovno stisnete prostor-vrijeme na takav način da pokrijete velike udaljenosti u kratkim intervalima vremena. Ovo je princip iza Alcubierrovog modela WARP pogona. Ako ovo nije dovoljno ludo, još jedno rješenje koje omogućuje putovanje kroz vrijeme zahtijeva beskonačno dugi rotirajući cilindar.
Možete putovati unatrag ili unaprijed kroz vrijeme tako da se krećete oko njega. Dok se vrti, cilindar bi zakrivio prostor-vrijeme oko svoje osi i to bi omogućilo hipotetskom vremenskom stroju da putuje unatrag ili unaprijed kroz vrijeme slijedeći specifične staze oko objekta. Jedini potrebni uvjet je beskonačna duljina momentnog pola, a to je zapravo nemoguće. Još jednom, zapravo ne znamo kako pristupiti ijednom rješenju na realan način.
Kvantna mehanika drži nas u sadašnjosti
Nemaju sva područja fizike tako pozitivan pogled na putovanje kroz vrijeme. Relativnost se ne slaže s kvantnom mehanikom u mnogo pogleda, i ovo je jedan od njih. Gotovo svaki pokušaj stvaranja kvantnog vremenskog stroja završava kršenjem nekog ključnog principa teorije.
Neki znanstvenici su uspjeli riješiti jedan od problema putovanja kroz vrijeme, tzv. paradoks djeda. On opisuje situaciju u kojoj putujete kroz vrijeme kako biste ubili svog djeda i spriječili vlastito postojanje, što je paradoks, jer ako nikad niste postojali onda ne biste sada putovali kroz vrijeme. Rješenje šalje kvantne informacije (kubite) natrag u vremenu, ali u paralelnom svemiru, stvarajući kompleksni kvantni sustav, gdje kubit i postoji i ne postoji.
Postoji još nalaza iz kvantnog svijeta koji predlažu da je putovanje kroz vrijeme doista nemoguće. Istraživači su otkrili jezgru u obliku kruške koja krši neke prilično čvrste zakone temeljne fizike.
Ovi zakoni očekuju da fizika čestica bude simetrična pod određenim transformacijama. Primjerice, ako promijenite način na koji vaš sustav izgleda u posebnom zrcalu koje izokreće svaki vaš smjer, fizika čestica i dalje bi se trebala ponašati isto, to je tzv. zrcalna ili paritetna simetrija.
Isto ponašanje ako ju promatrate unatrag ili unaprijed u vremenu, to je simetrija vremena. Ili ako zamijenite materiju antimaterijom, simetrija naboja.
Ali jezgra u obliku kruške neće izgledati isto ako ju okrenete naopačke, a zatim zamijenite naprijed i natrag, i lijevo i desno. Također izgleda drugačije ako zamijenite materiju s antimaterijom.
Takva kršenja obično se riješe kombinacijom dviju simetrija (CP-simetrija, simetrija naboja i parnosti), ali ovo je jedan od rijetkih primjera gdje je prekršena CP-simetrija.
To implicira da je simetrija vremena (V) također prekršena. Dakle, samo kombiniranjem CPV to se može objasniti. Dakle, ovo kršenje se može riješiti samo ako vrijeme ima vrlo specifičan smjer.
Sve u svemu, nismo ništa mudriji
Sve u svemu, putovanje kroz vrijeme čini se prilično teškom i neurednom stvari. Ne možemo dokazati bez ikakve sumnje da je to nemoguće, ali nije baš da plivamo u dokazima koji sugeriraju da je to moguće. Očito, s nerazumijevanjem samog vremena, nedostaje nam veliki komad slagalice.
To ne znači da je istraživanje putovanja kroz vrijeme uzaludno, zapravo nam može pomoći da bolje razumijemo sadašnje teorije. No, budite kritični spram onih koji tvrde da su pronašli način putovanja u prošlost.
