Ar kada nors galėtumėte apsilankyti rytoj taip paprastai kaip įlipti į autobusą? Neil deGrasse Tyson trumpas atsakymas: taip, tam tikra prasme. Tačiau tai, kas labiausiai žavi mokslinės fantastikos gerbėjus, vis dar nepasiekiama: kelionė atgal.
Fizika numato keliones į ateitį; kelionės į praeitį neprognozuojamos.
Nuo aštraus internetinio šou iki rimtos fizikos pamokos
Pokalbis, kuris pasklido antraštėse, vyko laidoje Hot Ones: Žaidimų vakaras, kur Tyson susitiko su vedėju Joe Santagato. Užklaustas tiesiai, ar žmonės kada nors keliaus laiku, Tyson iš pradžių aiškiai atsakė ne. Kai jį paragino paaiškinti neabejingumą, jis tiksliau suformulavo niuansą: fizika leidžia keliones į ateitį, bet ne į praeitį.
Tai skirtumas, paremtas gerai išbandytais Einšteino teorijų principais. Specialioji reliatyvumo teorija rodo, kad laikrodžiai rodo lėtesnį laiką objektams, judantiems greitai, palyginti su stacionariais stebėtojais. Tai yra laiko dilatacijos esmė. Jei judėsite pakankamai greitai ir pakankamai ilgai, pasensite mažiau nei tie, kurie liko už jūsų—grįžę, jūs tarsi pateksite į jų ateitį.
Pamąstykite apie klasikinį dvynių paradoksą: vienas dvynių skrieja aukštoje spartos kelionėje ir grįžta jaunesnis nei brolis, likęs Žemėje. Tai skamba kaip fantastika. Vis dėlto tai yra matuojama prognozė, patvirtinta dalelių eksperimentais ir tiksliomis atominių laikrodžių matavimais skrydžių metu. Gravitacija situaciją dar labiau papildomai paaiškina: bendroji reliatyvumo teorija numato, kad laikrodžiai eina skirtingai stipresniuose gravitaciniuose laukuose, todėl kylant į kalną arba skriejant orbitoje, jūsų asmeninis laikas truputį pasikeičia.
Ką fizika leidžia ir ką draudžia
Tai kodėl negalime grįžti į praeitį? Priežastys yra tiek techninės, tiek konceptualios. Kelionės atgal dažnai pažeidžia priežastingumą, taisyklę, kad pasekmės seka po priežasčių. Modeliai, leidžiantys uždaras laiko lankas, matematiškai aprašomos uždaruose laiko tipo kreivėse, arba reikalauja egzotiškos materijos, arba sukelia paradoksus, kurie kelia iššūkius nuoseklioms istorijoms.
Populiariuose filmuose įsivaizduojami trumpieji keliai per kirminų skyles arba pažangūs įrenginiai, kurie apverčia laiką lyg jungiklį. Tyson perspėja, kad kinematografinės laisvės nuslepia milžiniškus teorinius ir inžinerinius barjerus. Kirminų skylės yra hipotetinės ir, jei egzistuoja, greičiausiai būtų nestabilios. Jos reikalautų neigiamų energijos tankių arba kitokios fizikos, kurios mes dar neaptikome. Net jei tokią skylę pavyktų stabilizuoti, priežastingumo problemos liktų.
Praktiniu požiūriu, kelionės į ateitį yra ribotos. Reikšmingai laiko dilatacijai pasiekti reikia greičių arba gravitacinių potencialų, kurių dabartinė technologija dar negali suteikti. Astronautui, kuriam reikėtų pasenti dešimtmečiais mažiau nei Žemėje likusiems žmonėms, reikėtų pastovaus greičio, artimo šviesos greičiui, arba buvimo arti ekstremalios gravitacijos objektų—sąlygų, kurias dar negalime saugiai sukurti.
Pasekmės ir kultūrinė diskusija
Tysono pokalbis taip pat paliudijo žmogiškąją mokslinės šlovės pusę, kai jis vertino kolegas, tokius kaip Stephen Hawking ir Carl Sagan, nurodydamas Hawkingą kaip neprilygstamą ir rodydamas šilumą bei pagarbą Saganui ir kitiems. Šis momentas sujungė popkultūrą, asmenybę ir konkrečią fizikos pamoką, todėl jis pasiekė klausytojus.
Mokslinės komunikacijos specialistams ir susidomėjusiai visuomenei svarbiausias išmoktas dalykas yra niuansuotas: reliatyvumas paverčia tam tikras laiko keliones realiu, matuojamu efektu. Tai nėra romanų siužetinė laiko mašina. Ateitį apsilankyti iš principo galima; praeitis kol kas lieka pasakojimuose.
Išvada
Laiko dilatacija nėra magija. Tai erdvėlaikio geometrijos pasekmė, išbandyta ir tiksli. Kol neatsiras nauja fizika arba technologijos, žmonijos kelias per laiką liks orientuotas į priekį—nuoseklus, neišvengiamas ir pilnas atradimų.
Palikti komentarą
Komentarai
Komentarų dar nėra. Būkite pirmas.