- för några år sedan uppgav Stephen Hawking att han hade ”experimentella bevis på att tidsresor inte är möjliga”.
- men i sin sista bok ”korta svar på de stora frågorna” uppgav han också att begreppet tidsresor var en ”mycket allvarlig fråga”.
- forskaren Peter Millington från University of Nottingham skrev ett gästpost för konversationen, i ett försök att komma till botten av några av dessa frågor.
Stephen Hawking gjorde ett ganska stort uttalande i sin sista bok, en som borde fungera som mat för tanke.
Låt oss resa tillbaka till 2009 — Stephen Hawking sitter i ett rum dekorerat med ballonger och väntar på sina gäster. Champagnen är kyld, en stor buffet är ute.
det är en av de mest exklusiva firandet någonsin: endast tidsresenärer från framtiden är inbjudna — men astrofysikern väntade förgäves.vid den tiden misslyckades Stephen Hawkings försök att bevisa att tidsresor var möjliga. Enligt en rapport från IFLScience talade han vid ett symposium 2012 och sa: ”Jag har experimentella bevis på att tidsresor inte är möjliga.”Han förklarade att han hade organiserat en fest för tidsresenärer, men hade skickat ut inbjudningarna efter festen. ”Jag satt där länge, men ingen kom.”astrofysikern utesluter emellertid inte exakt tidsresor vid sin död i mars 2018. I sin posthumösa bok” korta svar på de stora frågorna ” kom han tillbaka till ämnet igen.
han skrev att det var en ”mycket allvarlig fråga”, men tillade också att ”om man gjorde en ansökan om forskningsbidrag för att arbeta med tidsresor skulle det avvisas omedelbart”.
är tidsresor möjliga? Kommer vi en dag att kunna bygga en maskin för att resa till det förflutna såväl som framtiden? I ett gästpost för konversationen försökte forskaren Peter Millington från School of Physics and Astronomy vid University of Nottingham komma till botten av några av dessa frågor.
ljusets hastighet spelar en avgörande roll i tidsresor
”Vi tar för givet möjligheten att ringa våra vänner och familj var de än är i världen för att ta reda på vad de håller på med just nu”, skrev Millington. ”Men det här är något vi faktiskt aldrig kan veta. Signalerna som bär sina röster och bilder reser obegripligt snabbt, men det tar fortfarande en begränsad tid för dessa signaler att nå oss.”
Läs Mer: detta svarta hål snurrar så snabbt att det kan få rymden att rotera
den högsta hastigheten vid vilken en signal eller — fysiskt sett — en elektromagnetisk våg kan sprida sig är vad som kallas ljusets hastighet. Det är exakt 299 792 458 meter per sekund. Albert Einstein postulerade inom ramen för sin relativitetsteori att ljusets hastighet är en universell konstant, dvs. det ljuset rör sig alltid med samma hastighet i vakuum — och oberoende av observatören.
det är just detta villkor som spelar en avgörande roll i frågan om tidsresor är möjliga. Kausalitetslagen följer av det faktum att ingenting kan vara snabbare än ljusets hastighet. Lagen säger att effekten av en handling endast kan inträffa efter orsaken, vilket skulle göra tidsresor till det förflutna omöjliga. ”För mig att resa tillbaka i tiden och sätta igång händelser som förhindrar min födelse är att sätta effekten (mig) före orsaken (min födelse),” förklarade Millington.
är tidsresor till framtiden möjliga enligt Einsteins relativitetsteori?
från ljusets hastighet följer emellertid att rymden och tiden inte får vara absolut, men relativ. En direkt följd av detta är att tiden går i olika hastigheter beroende på hur snabbt objekt rör sig. Till exempel tickar en rörlig klocka i en bil som rör sig med konstant hastighet långsammare ur en vilande observatörs synvinkel som inte är i den bilen.
detta är jämförbart med en resa in i framtiden — även om tidsskillnaden mellan den rörliga föraren och den vilande observatören bara är en miljarddels sekund.
Millington förklarade det hela med följande exempel: ”Om jag skulle flyga iväg med otrolig hastighet i ett rymdskepp och återvända till jorden, skulle mindre tid gå för mig än för alla jag lämnade efter mig. Alla jag återvände till skulle dra slutsatsen att mitt liv hade gått som i slow motion — jag skulle ha åldrats långsammare än dem — och jag skulle dra slutsatsen att deras hade kört som i snabbspolning framåt.”
Läs Mer: 15 av de mest anmärkningsvärda och minnesvärda sakerna Stephen Hawking någonsin sa
och vad skulle hända om vi, i motsats till Einsteins relativitetsteori, faktiskt kunde röra oss snabbare än ljuset? Skulle det då vara möjligt för oss att resa tillbaka i tiden?
svaren på dessa frågor är inte enkla. Som Millington förklarade kunde kausalitetslagen inte längre tillämpas i ett sådant fall och vi kunde inte längre betrakta tiden som framåt eller bakåt. Dessutom säger relativitetsteorin att massa och energi är en och samma. För alla partiklar som har en ”vilmassa” betyder det att en oändligt hög energi krävs för att nå och överskrida ljusets hastighet. Hittills finns det inga kända partiklar utan vilomassa.
tidsresor in i framtiden genom maskhål
men som Stephen Hawking skriver i sin bok kan det finnas ett sätt att tidsresor till det förflutna kan vara möjligt: maskhål som förbinder två avlägsna platser i universum.
i Einsteins allmänna relativitetsteori är tyngdkraften en följd av det sätt på vilket massvarp rum och tid — massa snedvrider rymdtid och detta påverkar i sin tur massans rörelse. I fysik hänvisar rymdtid till den gemensamma representationen av tredimensionellt utrymme och endimensionell tid i en fyrdimensionell matematisk struktur.
” ju mer massa vi klämmer in i ett område av rymden, desto mer rymdtid är skev och de långsammare närliggande klockorna kryssar. Om vi klämmer in tillräckligt med massa blir rymdtiden så förvrängd att även ljus inte kan undkomma dess gravitationella drag och ett svart hål bildas,” skrev Millington.
men bara kanten på detta svarta hål är relevant när det gäller tidsresor: där går tiden oändligt långsamt i förhållande till en avlägsen observatör: din klocka skulle kryssa oändligt långsamt i förhållande till de långt ifrån den. Fysiker antar att maskhål kan bildas av svarta hål.
maskhål är ett slags rör i rymdtid som gör det möjligt att komma från A till B vid ljusets hastighet. För att stabilisera en sådan tunnel skulle emellertid platser med en negativ rumslig krökning, dvs. en negativ energitäthet, krävas. Men kan en energitäthet bli negativ alls?
de flesta skulle svara på denna fråga med ett rungande ”nej”, om de baserar sitt svar på den klassiska fysiken i 19th century. Den moderna teorin om kvantmekanik utesluter emellertid inte förekomsten av negativa energitätheter: tomt utrymme är inte tomt, enligt kvantmekanik.
Läs Mer: den amerikanska militären släppte en studie om varpdrivningar och snabbare än ljusresor. Här är vad en teoretisk fysiker tycker om det.
istället är den fylld med par partiklar som poppar in och ut ur existensen. En region där färre par fick komma in och ut än överallt skulle ha negativ energitäthet.men som Millington skriver finns det fortfarande ingen teori som gifter sig med Einsteins gravitationsteori med kvantmekanik — om tidsresor till det förflutna är möjligt eller inte kommer att förbli en av de många hemligheterna i vårt universum.