Czy można zakrzywić czasoprzestrzeń?

dannykey

Punkty: 408
02.02.2015 dannykey

Ludzie mawiają że czas pędzi, czas to pieniądz, że należy go oszczędzać. Czas wydaje się nieprzerwanie płynąć w stronę przyszłości. Jednak może to nie być prawdą. Od tysięcy lat mierzymy czas z coraz większą dokładnością, za pomocą różnych sprzętów i urządzeń, którymi najczęściej są zegary. Różnica czasowa pomiędzy Ziemią a satelitą okrążającym Ziemię wynosi miliardową część sekundy. Wydaje się to być niewiele, jednak codziennie musi być to korygowane, aby zapobiegać rozbieżnościom w położeniu.

Wciąż szukamy rzeczy, które się powtarzają – czas staje się pewnym powtarzalnym okresem. Staramy się go mierzyć coraz precyzyjniej, jednak jak zdefiniować czas? Czas po prostu płynie i nie możemy nic z tym zrobić. Einstein odkrył, że może biec w różnym tempie. Dla dwóch różnych osób nie płynie tak samo. Podważył tym koncepcję Newtona, co dało dużo bogatszy obraz świata. Nie istnieje czas w sensie uniwersalnego zegara. Einstein wymyślił, że istnieje potężne ogniwo łączące ruch w przestrzeni i upływ czasu. Im więcej mamy jednego, tym mniej mamy drugiego. Twierdził, że stojąc w miejscu – to znaczy nie poruszam się w przestrzeni, cały ruch jest ruchem w czasie. Ruch w przestrzeni wpływa na upływ czasu. Czas biegnie wolniej dla osoby, która się porusza – nikt przed Einsteinem sobie tego nie wyobrażał, tylko on wpadł na tak genialne odkrycie. Dlaczego nie dostrzegamy tego na co dzień? Przy małych prędkościach wpływ czasu na ruch jest tak mały, że prawie tego nie zauważamy. Teoria Einsteina stanowi podstawę rozumienia świata. Naukowiec połączył pojęcie czasu z przestrzenią w 4-wymiarową strukturę zwaną czasoprzestrzenią. Fuzja czasu i przestrzeni doprowadziła go do wniosku że wyraźne rozróżnienie jakie dostrzegamy między przeszłością, przyszłością a teraźniejszością może być tylko złudzeniem. To, co dla nas jest teraźniejszością, nie musi być nią dla innych. W ten sposób fizyka zadaje gwałt codziennemu doświadczeniu. Nasze postrzeganie czasu jest zakotwiczone w teraźniejszości, ogarniamy umysłem tylko ten jeden moment.

Jeśli czas nie płynie tylko po prostu jest, to czy można podróżować do przyszłości lub przeszłości? Chociaż to zaskakujące podróże w czasie są możliwe. Jednym ze sposobów podróży w czasie jest wykorzystanie dziwnej cechy grawitacji. Może mieć potężny wpływ na czas. Grawitacja może wpływać na czas, tak samo jak ruch. Im silniejsze przyciąganie grawitacyjne tym bardziej czas zwalnia. Ktoś mieszkający na ostatnim piętrze drapacza chmur w porównaniu do kogoś, kto mieszka na parterze doświadcza minimalnie wolniejszego upływu czasu, ponieważ grawitacja jest nieco silniejsza bliżej powierzchni Ziemi. W czarnej dziurze efekt wpływu grawitacji na czas jest ogromny. Powstające w wyniku zapadania się dużych gwiazd czarne dziury  maja olbrzymie przyciąganie grawitacyjne –  miliony a nawet miliardy silniejsze od ziemskiej grawitacji. Gdyby ktoś zobaczył jak podróżujemy w okolicy czarnej dziury stwierdziłby, że nasz czas dramatycznie zwalnia. Wyglądałoby na to, że poruszamy się powoli, mówimy powoli, wolno się starzejemy, dla kogoś minęły by lata, gdy dla nas jedynie kilka minut. Te kilka minut na orbicie czarnej dziury to na Ziemi 50 lat. Po powrocie można by było powiedzieć o przeniesieniu się w przyszłość, wrócilibyśmy na Ziemię teoretycznie starsi o 50 lat, jednak nasza cera postarzałaby się tylko o kilka minut. Nasze dzieci wyglądałyby starzej od nas.

Jeżeli podróże w przyszłość są możliwe, to czy można przenieść się w przeszłość? Teoretycznie jest  to możliwe, za pomocą przewidzianych przez teorie Einsteina tuneli czasoprzestrzennych. Jeśli istnieją, są czymś w rodzaju drogi na skróty. Mogłyby łączyć jedna część czasoprzestrzeni z inną, byłyby jak rodzaj metra poruszający się w czasie. Podczas takich podróży jednak rzeczy zaczęły by nam się szybko mieszać, np. jeśli nie dopuściłbym do spotkania swoich rodziców, to znaczy, że nigdy bym się nie narodził?

Naukowcy zadają sobie jeszcze jedno ważne pytanie: dlaczego żyjemy we wszechświecie w którym czas ma kierunek? Tego nie rozumiemy. Dlaczego czas się nie cofa? Dlaczego widzimy wydarzenia rozgrywające się w jednym kierunku? Prawa fizyki nie mówią, że zdarzenia muszą zachodzić w odpowiedniej kolejności, równie dobrze mogłoby być w poukładane inaczej. Choć to przeczy wszystkiemu, to zmiana kolejności wydarzeń jest teoretycznie możliwa. Jeżeli upuszczę szklankę –  spadnie i najprawdopodobniej rozbije się. Zgodnie z prawami fizyki można odwrócić tą sytuacje, tak aby szklanka wróciła do mojej ręki. Wystarczy odwrócić odpowiednie wektory. Czy te i wiele innych zagadek fizyki doczekają się rozwiązania? Miejmy nadzieję, że tak – byłby to krok ludzkości w lepszą przyszłość.

Subskrybuj, by raz w tygodniu otrzymywać nowości i zbiór najciekawszych artykułów