Obično ne razmišljamo da cijeli život putujemo kroz vrijeme. Dakako, put je jednosmjeran. No putovanje u prošlost čini se nemogućim zbog brojnih paradoksa. Nova istraživanja, međutim, ukazuju na to da bi putovanje kroz vrijeme u oba smjera moglo biti ne samo ostvarivo nego i sigurno. Na osnovnoj razini, putovanje kroz vrijeme tiče se brzine, prostora i gravitacije. Primjerice, sekunda nije ista za nekoga tko se nalazi na Zemlji i nekoga tko se kreće brzinom bliskoj brzini svjetlosti. Štoviše, upravo sada možemo promatrati vremenske pomake na djelu! Astronauti na Međunarodnoj svemirskoj postaji putuju nad našim glavama brzinom od 27.500 km/h. Fizičari bi rekli da oni ne putuju samo kroz prostor nego i kroz vrijeme.
Razlog je upravo taj što se kreću mnogo brže od nas koji smo na Zemlji. Što se netko brže kreće, to mu vrijeme prolazi sporije u odnosu na nekoga tko miruje ili se kreće sporo. To je zakonitost našeg svemira. Stoga astronauti na MSP-u doživljavaju vrijeme nešto sporije od nas. Doduše, ne puno sporije, ali ipak.
Brzine kojima se kreću naše svemirske letjelice nisu ni blizu tome da doista osjetimo što to znači putovati kroz vrijeme, ali to bi se jednog dana moglo promijeniti. Da ste astronaut na prvoj svemirskoj letjelici koja putuje brzinom 99,999 posto brzine svjetlosti, sasvim biste opipljivo putovali kroz vrijeme u budućnost. Pri tolikoj brzini, svaka sekunda na Zemlji trajala bi oko 20 sati na letjelici. To znači da, kada biste jedan dan jurili tolikom brzinom, na Zemlji bi prošlo 72.000 dana. Drugim riječima, otišli biste oko 197 godina u budućnost.
Pogled u prošlost
Putovanje unaprijed kroz vrijeme lakši je dio priče. No putovanje je unatrag to koje nailazi na određene prepreke. Zapravo, svi mi putujemo kroz vrijeme kada pogledamo noćno nebo. Budući da su svemirski objekti jako daleko, potrebno je puno vremena da svjetlost od njih stigne do nas. Dakle, kada gledate zvijezde, zapravo gledate u prošlost i vidite ih kako su one izgledale desecima, stotinama, tisućama ili čak milijunima godina u prošlosti.
Primjerice, zvijezda Sjevernjača (ili Polaris) u zviježđu Malom medvjedu udaljena je 323 svjetlosne godine od nas. Svaki put kada je ugledate, vidite je kako je izgledala prije 323 godine. Kada bi ona danas eksplodirala, Zemljani bi toga postali svjesni tek 2345. godine.
Čak ni naš satelit Mjesec, koji nam je najbliži nebeski objekt, ne vidimo u stvarnom vremenu. Kada ga ugledamo, zapravo ga vidimo kako je izgledao prije 1,3 sekunde jer je toliko vremena potrebno da se Sunčeva svjetlost reflektira od njega i stigne do Zemlje.
Očito, promatranje prošlosti nije nimalo teško, no putovanje u nju sasvim je nešto drugo.
Jedan od načina da otputujemo u prošlost jest korištenje prirodnih fenomena u svemiru koji se nazivaju crvotočine. Pretpostavlja se da ti “tuneli” povezuju dvije različite točke u svemiru.
Poanta je u tome što one možda ne povezuju samo prostor nego i različite točke u vremenu. Istina, crvotočine nikada nisu pronađene, no znanstvenici često tvrde da one nisu samo moguće nego mogu biti i češće nego što mislimo.
Kada govorimo o svemiru, važno je zapamtiti da su prostor i vrijeme usko isprepleteni. Štoviše, tretiraju se kao jedna varijabla koja se zove “prostorvrijeme”. Crvotočina bi mogla funkcionirati tako da ogromna količina gravitacije savija prostorvrijeme u sebe i povezuje dvije točke koje su nevjerojatno udaljene, što putovanje između njih čini gotovo trenutnim. Stoga je sasvim zamislivo da se isto može odnositi i na dvije točke u različitom vremenu.
No putovanje kroz crvotočine postavlja nekoliko problema. Prvo i najvažnije – još ih nismo pronašli, a drugo – nemamo pojma što bi nam se dogodilo u samoj crvotočini. Međutim, ima i dobrih vijesti – znanstvenici smišljaju druge načine putovanja kroz vrijeme.
Krivulja vremena
Tiplerov valjak, koji je dobio ime po američkom fizičaru Franku J. Tipleru, vremenski je stroj koji se sastoji od veoma duge neuništive cijevi ispunjene materijom koja ima deset puta veću masu od našeg Sunca, što bi stvorilo veoma gustu “špagetiziranu” crnu rupu.
Tipler je u svojim analizama pokazao da će masivan, beskrajno dug valjak, koji se vrti duž svoje uzdužne osi u prostorvremenu, stvoriti učinak povlačenja okvira. Taj učinak iskrivljuje prostorvrijeme jer se svjetlosni stošci predmeta u blizini valjka naginju, tako da se dio svjetlosnog stošca zatim usmjerava unatrag duž vremenske osi na prostorvremenskom dijagramu. Stoga svemirska letjelica koja dovoljno ubrzava u odgovarajućem smjeru može putovati unatrag kroz vrijeme po zatvorenoj krivulji nalik na vrijeme.
Istraživači su zaključili da bi takav uređaj funkcionirao samo ako bi valjak bio beskonačno dug ili napravljen od nekog nepoznatog materijala koji bi mogao sadržavati crnu rupu i omogućiti joj da se nekako zakrivi. Očito, daleko smo od toga da beskonačni valjak postane stvarnost, ali ni tu nije kraj “čudima”.
Takva vrsta putovanja kroz vrijeme odvijala bi se na “zatvorenoj krivulji nalik na vrijeme”, što znači da bi putnici kroz vrijeme koji su se vratili u prošlost već otprije postojali gdje god završili kako bi se izbjegao ikakav paradoks. Drugim riječima, oni bi istodobno morali biti dio prošlosti i budućnosti. To je nevjerojatno zbunjujuće! Znanost još ne može objasniti taj fenomen.
Kratko putovanje
Još jedna fantastična teorija dolazi iz Techniona – izraelskog tehnološkog instituta. Ondje je teorijski fizičar Amos Ori došao na ideju da vremeplov napravi od prostora kao takvog. Njegova se vizija sastoji od stvaranja “prostora u prostoru” koji je umotan u sebe poput američke krafne. To bi stvorilo vakuum u kojem bi se vremenske linije urušavale jedna u drugu korištenjem gravitacijskih valova za manipulaciju prostorvremena. Stoga bi putnik kroz vrijeme mogao ući u vremensku liniju na jednome mjestu i izaći u nekom trenutku u prošlosti.
Međutim, postoji kvaka u toj vrsti vremeplova. Putnik kroz vrijeme mogao bi otputovati unatrag najdalje do trenutka kada je vremeplov bio uključen. Naime, vrijeme bi se moglo saviti u sebe samo do prve točke vremena unutar prostornog vakuuma u obliku krafne.
Sljedeći je ključni izazov – kontrola gravitacijskih polja. To je teoretski moguće, ali trenutno nismo ni blizu praktičnim tehnološkim rješenjima.
Da bi se netko vratio u prošlost, trebalo bi da bude lansiran kroz vakuum dok je gravitacijsko polje unutar njega istovremeno pomaknuto kako bi se putniku omogućilo da se vrati na raniju točku na vremenskoj traci. Bez precizne kontrole gravitacijskih valova za manipulaciju prostorvremena, vremeplov u obliku krafne ne bi funkcionirao.
Osim tehničkih problema koje je potrebno prevladati prije nego što putovanje kroz vrijeme postane moguće, postoji još jedan problem koji muči znanstvenike otkako su prvi put pomislili na putovanje u prošlost. Riječ je o brojnim paradoksima. Kada putujete unatrag kroz vrijeme, mogu se dogoditi razne ludosti.
Najpoznatiji je “paradoks djeda”, a on glasi ovako: Ako se putnik kroz vrijeme vrati u prošlost i ubije svog djeda, onda se on nikada ne bi rodio pa se stoga nikada ne bi ni mogao vratiti u prošlost i ubiti svog djeda.
Takvi paradoksi naveli su mnoge znanstvenike da zaključe da je putovanje kroz vrijeme u prošlost nemoguće ili da, ako jest moguće, paradoks može dovesti do urušavanja cijelog svemira. Međutim, istraživači su te nedosljednosti vremenskog kontinuuma nedavno sagledali na posve nov način.
Neki sada pretpostavljaju da bi sâm svemir riješio problem ako bi se takav paradoks dogodio. Ukratko, ako biste se vratili i ubili svog djeda te tako onemogućili da se uopće rodite, svemir bi se mogao prilagoditi pa biste otkrili da čovjek kojega ste ubili zapravo uopće nije bio vaš djed. Možda ste zapravo bili posvojeni, a da to niste ni znali.
Znanstvenici koji vjeruju da će se paradoksi prirodno ispraviti tvrde da to omogućuje putovanje kroz vrijeme u prošlost bez uzrokovanja uništenja svemira nedosljednostima u vremenskome kontinuumu.
Kada je riječ o putovanju kroz vrijeme, nekoliko je ključnih poanti. Putovanje u budućnost teoretski je jednostavno – sve što treba da učinite jest postizanje ogromne brzine. Putovanje u prošlost teško je i zahtijeva prilično “otmjenu” matematiku, veliku gravitaciju i tehnologiju koju još nemamo.
Materija i antimaterija
Na koncu, korektno je napomenuti da se teorija relativnosti ne slaže s kvantnom mehanikom u mnogo pogleda. Gotovo svaki pokušaj stvaranja kvantnog vremenskog stroja završava kršenjem nekog ključnog načela relativnosti. No postoje i načela iz same kvantne fizike po kojima je putovanje kroz vrijeme doista nemoguće.
Primjerice, ako promijenimo način na koji neki sustav izgleda u posebnom zrcalu koje izokreće svaki smjer, fizika čestica i dalje bi se morala ponašati isto, što se naziva zrcalnom ili paritetnom simetrijom. Isto bi se morala ponašati ako je promatramo unatrag ili unaprijed u vremenu. To je simetrija vremena. Isto tako, ako materiju zamijenimo antimaterijom, javlja se simetrija naboja.
Ali jezgra u obliku kruške neće izgledati isto ako je okrenemo naopačke, a zatim zamijenimo naprijed i natrag, lijevo i desno. Također, izgledat će drukčije ako materiju zamijenimo antimaterijom. Takva kršenja obično se rješavaju 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, to se kršenje može riješiti samo ako vrijeme ima vrlo specifičan smjer.
Kako god bilo, ako otputujete u prošlost, nemojte pokušati ubiti svog djeda kako ne biste uništili cijeli svemir.
