volgens Stephen Hawking is terugreizen niet noodzakelijk fysiek onmogelijk

Het is een van de meest exclusieve vieringen ooit: alleen tijdreizigers uit de toekomst worden uitgenodigd — maar de astrofysicus wachtte tevergeefs.op dat moment mislukte Stephen Hawking ‘ s poging om te bewijzen dat tijdreizen mogelijk was. Volgens een rapport van IFLScience sprak hij op een symposium in 2012 en zei: “Ik heb experimenteel bewijs dat tijdreizen niet mogelijk is.”Hij legde uit dat hij een feest had georganiseerd voor tijdreizigers, maar de uitnodigingen na het feest had verstuurd. “Ik zat daar een lange tijd, maar er kwam niemand.”

echter, de astrofysicus sloot tijdreizen niet uit bij zijn dood in Maart 2018. In zijn postuum boek “Brief Answers to the Big Questions” kwam hij terug op het onderwerp.

hij schreef dat het een “zeer ernstige vraag” was, maar voegde er ook aan toe dat “als men een aanvraag voor een onderzoeksbeurs zou indienen om aan tijdreizen te werken, deze onmiddellijk zou worden afgewezen”.

Is tijdreizen mogelijk? Zullen we ooit een machine kunnen bouwen om zowel naar het verleden als naar de toekomst te reizen? In een gastpost voor het gesprek probeerde onderzoeker Peter Millington van de School of Physics and Astronomy van de Universiteit van Nottingham enkele van deze vragen tot op de bodem uit te zoeken.

de snelheid van het licht speelt een beslissende rol in tijdreizen

“We nemen de mogelijkheid voor lief om onze vrienden en familie te bellen waar ze ook zijn in de wereld om uit te vinden wat ze nu van plan zijn”, schreef Millington. “Maar dit is iets wat we eigenlijk nooit kunnen weten. De signalen met hun stemmen en beelden reizen onbegrijpelijk snel, maar het duurt nog steeds een eindige tijd voordat die signalen ons bereiken.”

Lees meer: Dit zwarte gat draait zo snel dat het de ruimte zelf kan laten roteren

de hoogste snelheid waarmee een signaal of — fysiek gesproken-een elektromagnetische golf zich kan voortplanten is wat bekend staat als de lichtsnelheid. Het is precies 299.792.458 meter per seconde. Albert Einstein postuleerde in het kader van zijn relativiteitstheorie dat de lichtsnelheid een universele constante is, d.w.z. dat licht beweegt altijd met dezelfde snelheid in een vacuüm-en onafhankelijk van de waarnemer.

Het is juist deze voorwaarde die een beslissende rol speelt in de vraag of tijdreizen mogelijk is. De wet van causaliteit volgt uit het feit dat niets sneller kan zijn dan de snelheid van het licht. De wet stelt dat het effect van een actie alleen kan optreden na de oorzaak, wat tijdreizen in het verleden onmogelijk zou maken. “Voor mij om terug te reizen in de tijd en in beweging te zetten gebeurtenissen die mijn geboorte te voorkomen is om het effect (mij) voor de oorzaak (mijn geboorte),” verklaarde Millington.

Is tijdreizen naar de toekomst mogelijk volgens Einsteins relativiteitstheorie?

Hulton Archive / Getty Images

uit de bestendigheid van de lichtsnelheid volgt echter dat ruimte en tijd niet absoluut, maar relatief moeten zijn. Een direct gevolg hiervan is dat de tijd met verschillende snelheden verloopt, afhankelijk van hoe snel objecten bewegen. Bijvoorbeeld, een bewegende klok in een auto die beweegt met een constante snelheid tikt langzamer vanuit het oogpunt van een rustende waarnemer die niet in die auto.

Dit is vergelijkbaar met een reis naar de toekomst — zelfs als het tijdsverschil tussen de rijdende bestuurder en de waarnemer in rust slechts een miljardste van een seconde bedraagt.

Millington legde de hele zaak uit met het volgende voorbeeld: “Als ik met ongelooflijke snelheid in een ruimteschip zou vliegen en naar de aarde zou terugkeren, Zou er minder tijd verstrijken voor mij dan voor iedereen die ik achterliet. Iedereen waar ik naar terugkeerde zou concluderen dat mijn leven had gelopen alsof in slow motion — ik zou langzamer zijn verouderd dan zij — en ik zou concluderen dat hun leven had gelopen alsof in fast forward.”

Lees meer: 15 van de meest opmerkelijke en memorabele dingen die Stephen Hawking ooit zei

en wat zou er gebeuren als we, in tegenstelling tot Einstein ‘ s relativiteitstheorie, sneller dan licht zouden kunnen bewegen? Zou het dan mogelijk zijn voor ons om terug te reizen in de tijd?

de antwoorden op deze vragen zijn niet eenvoudig. Zoals Millington uitlegde, kon de wet van de oorzakelijkheid in zo ‘ n geval niet langer van toepassing zijn en konden wij de tijd niet langer beschouwen als vooruit of achteruit. Bovendien stelt de relativiteitstheorie dat massa en energie één en dezelfde zijn. Voor alle deeltjes die een “rustmassa” hebben, betekent dit dat een oneindig hoge energie nodig is om de lichtsnelheid te bereiken en te overschrijden. Tot nu toe zijn er geen deeltjes bekend zonder een rustmassa.

tijdreizen naar de toekomst door wormgaten

echter, zoals Stephen Hawking schrijft in zijn boek, zou er een manier kunnen zijn om tijdreizen naar het verleden mogelijk te maken: wormgaten die twee verre plaatsen in het universum verbinden.

in Einsteins algemene relativiteitstheorie is zwaartekracht een gevolg van de manier waarop massa ruimte vervormt en tijd — massa ruimte-tijd vervormt en dit op zijn beurt de beweging van massa beïnvloedt. In de natuurkunde verwijst ruimtetijd naar de gezamenlijke representatie van driedimensionale ruimte en eendimensionale tijd in een vierdimensionale wiskundige structuur.

” hoe meer massa we in een gebied van de ruimte persen, hoe meer ruimtetijd wordt kromgetrokken en hoe langzamer nabijgelegen klokken tikken. Als we er genoeg massa in persen, wordt de ruimtetijd zo krom dat zelfs licht niet aan zijn zwaartekracht kan ontsnappen en een zwart gat wordt gevormd, ” schreef Millington.

echter, alleen de rand van dit zwarte gat is relevant als het gaat om tijdreizen: daar gaat de tijd oneindig langzaam voorbij ten opzichte van een verre waarnemer: je klok zou oneindig langzaam tikken ten opzichte van degenen die ver weg zijn. Natuurkundigen gaan ervan uit dat wormgaten kunnen worden gevormd uit zwarte gaten.

Les Bossinas / NASA

wormgaten zijn een soort buizen in ruimte-tijd die het mogelijk maken om met de lichtsnelheid van A naar B te komen. Om een dergelijke tunnel te stabiliseren zijn echter locaties met een negatieve ruimtelijke kromming, d.w.z. een negatieve energiedichtheid, vereist. Maar kan een energiedichtheid negatief worden?

De meeste mensen zouden deze vraag met een volmondig “nee” beantwoorden, als ze hun antwoord baseerden op de klassieke fysica van de 19e eeuw. De moderne theorie van de kwantummechanica sluit echter het bestaan van negatieve energiedichtheden niet uit: lege ruimte is volgens de kwantummechanica niet leeg.

Lees meer: het Amerikaanse leger heeft een studie uitgebracht over warpaandrijvingen en sneller dan licht reizen. Dit is wat een theoretisch natuurkundige ervan denkt.

in plaats daarvan is het gevuld met paren deeltjes die in en uit het bestaan komen. Een gebied waar minder paren mochten in-en uitgaan dan overal anders zou een negatieve energiedichtheid hebben.echter, zoals Millington schrijft, is er nog steeds geen theorie die Einsteins zwaartekrachttheorie verbindt met de kwantummechanica — of tijdreizen naar het verleden mogelijk is of niet zal een van de vele geheimen van ons universum blijven.DON ’t MISS: Stephen Hawking was my real-life Time Lord: Remembering the genius who inspired numerous humans on this rock drifting through space