FoodPro Preloader

Ifølge dagens fysiske teori er det mulig for et menneske å reise gjennom tiden?


Som flere respondenter bemerket, reiser vi hele tiden gjennom tiden - bare fremover, og alle i samme takt. Men seriøst er tidsreiser mer enn bare fantasi, som nevnt av Gary T. Horowitz, professor i fysikk ved University of California i Santa Barbara: "Kanskje overraskende, dette viser seg å være et subtilt spørsmål. Det

Som flere respondenter bemerket, reiser vi hele tiden gjennom tiden - bare fremover, og alle i samme takt. Men seriøst er tidsreiser mer enn bare fantasi, som nevnt av Gary T. Horowitz, professor i fysikk ved University of California i Santa Barbara:

"Kanskje overraskende, dette viser seg å være et subtilt spørsmål. Det er ikke åpenbart utelukket av vår nåværende naturlov. Nylige undersøkelser av dette spørsmålet har gitt noen bevis på at svaret er nei, men det har ikke vist seg å være umulig."

Selv den lille muligheten for tidsreise utøver slik fascinasjon at mange fysikere fortsetter å studere, ikke bare om det kan være mulig, men også hvordan man kan gjøre det.

En av de ledende forskerne på dette området er William A. Hiscock, professor i fysikk ved Montana State University. Her er hans tanker om saken:

"Er det mulig å reise gjennom tiden? For å svare på dette spørsmålet, må vi være litt mer konkrete om hva vi mener ved å reise gjennom tiden. Rabattering av hverdagens fremgang av tid, kan spørsmålet deles i to deler: Er det mulig, på kort tid (mindre enn et menneskelig levetid), å reise inn i den fjerne fremtid? Og er det mulig å reise inn i fortiden?

"Vår nåværende forståelse av grunnleggende fysikk forteller oss at svaret på det første spørsmålet er et klart ja, og til det andre, kanskje.

"Mekanismen for å reise inn i fjern fremtid er å bruke tidsrelatert effekt av Special Relativity, som sier at en bevegelig klokke ser ut til å krysse langsommere jo nærmere den nærmer seg lysets hastighet. Denne effekten, som har blitt overveldende støttet av eksperimentelle tester, gjelder alle typer klokker, inkludert biologisk aldring.

"Hvis man skulle vike fra jorden i et romskip som kunne akselerere kontinuerlig på en behagelig en g (en akselerasjon som ville gi en kraft som er lik tyngdekraften på jordens overflate), ville man begynne å nærme seg lysets hastighet i forhold til jorden innen omtrent et år. Da skipet fortsatte å akselerere, vil det komme stadig nærmere lysets hastighet, og klokka ser ut til å løpe med en stadig langsommere hastighet i forhold til jorden. Under slike omstendigheter er det en rundtur til sentrum av vår galakse og tilbake til jorden - en avstand på rundt 60.000 lysår - kunne fullføres på bare litt mer enn 40 år med skiptid. Når vi kom tilbake til jorden, ville astronauten bare være 40 år eldre, mens 60 000 år ville ha gått på jorden. (Merk at det ikke er noen tvillingparadox, fordi det er utvetydig at romreseneren har følt den konstante akselerasjonen i 40 år, mens en hypotetisk tvilling etterlatt på et romskip sirkel rundt jorden har ingen t).

"En slik tur vil utgjøre formidable ingeniørproblemer: Mengden energi som kreves, selv om det antas en perfekt omdanning av masse til energi, er større enn en planetmasse. Men ingenting i fysikkens kjente lover hindrer en slik tur i å skje.

"Tid reise inn i fortiden, som er det som folk vanligvis mener ved tidsreiser, er et mye mer usikkert forslag. Det er mange løsninger på Einsteins generasjoner av generell relativitet som tillater en person å følge en tidslinje som ville resultere i henne (eller han ) møter seg selv - eller sin bestemor - på et tidligere tidspunkt. Problemet er å avgjøre om disse løsningene representerer situasjoner som kan forekomme i det virkelige univers, eller om de bare er matematiske odditeter som er uforenlige med kjent fysikk. Ingen eksperiment eller observasjon har noensinne indikerte at tiden reiser i vårt univers. Mye arbeid har blitt gjort av teoretiske fysikere i det siste tiåret for å prøve å avgjøre om i et univers som i utgangspunktet uten tidsreiser kan man bygge en tidsmaskin - med andre ord, hvis det er mulig å manipulere materie og geometri av romtid på en slik måte at man oppretter nye baner som sirkler tilbake i tid.

"Hvordan kunne man bygge en tidsmaskin? Den enkleste måten som diskuteres for øyeblikket, er å ta et ormhull (en tunnel som forbinder romlig adskilte romområdene) og gi en munnhulls munn en betydelig hastighet i forhold til den andre. ormen vil da tillate reise til fortiden.

"Enkelt sagt - men hvor får man et ormhull? Selv om de teoretiske egenskapene til ormhuller har blitt grundig studert i løpet av det siste tiåret, er lite kjent om hvordan man danner et makroskopisk ormhull som er stort nok til at et menneske eller et romskip skal passere gjennom Noen spekulative teorier om kvantvektighet forteller oss at romtid har en komplisert, skumaktig struktur av ormhuller på de minste skalaene - 10 ^ -33 centimeter, eller en milliard milliarder ganger mindre enn en elektron. Noen fysikere tror det kan være mulig å ta en av disse virkelig mikroskopiske ormhullene og forstørre den til brukbar størrelse, men i dag er disse ideene alle veldig hypotetiske.

"Selv om vi hadde et ormhull, ville naturen tillate oss å konvertere det til en tidsmaskin? Stephen Hawking har formulert en" Chronology Protection Conjecture ", som sier at naturens lover hindrer etableringen av en tidsmaskin. For øyeblikket, Dette er imidlertid bare en formodning, ikke bevist.

"Teoretiske fysikere har studert ulike aspekter av fysikk for å avgjøre om denne loven eller det som kan beskytte kronologi og forby bygge en tidsmaskin. I alle søkene er det imidlertid funnet en eneste bit fysikk som kan forby bruke et ormhull til å reise gjennom tid. I 1982 viste Deborah A. Konkowski fra US Naval Academy og jeg at energien i vakuumtilstanden til et masseløst kvantisert felt (som fotonen) ville vokse uten bundet når en tidsmaskin blir slått på, effektivt forhindrer det fra å bli brukt. Senere studier av Hawking og Kip S. Thorne of Caltech har vist at det ikke er uklart om den voksende energien ville forandre geometrien til romtiden raskt nok til å stoppe driften av tidsmaskinen. Tsunefumi Tanaka fra Montana State University og meg selv, sammen med uavhengig forskning av David Boulware ved University of Washington, har vist at energien i vakuumtilstanden til et felt som har masse (slik som som elektronen) vokser ikke til ubundne nivåer; dette funnet indikerer at det kan være en måte å konstruere partikkelfysikken på for å tillate en tidsmaskin til å fungere.

"Kanskje den største overraskelsen for arbeidet i det siste tiåret er at det ikke er åpenbart at fysikkloven forbyr tidsreiser. Det er stadig tydeligere at spørsmålet ikke kan løses før forskerne utvikler en tilstrekkelig teori om kvantvektighet."

John L. Friedman fra fysikkavdelingen ved University of Wisconsin i Milwaukee har også gitt dette emnet stor oppmerksomhet:

"Spesiell relativitet innebærer at folk eller klokker i hvilen (eller ikke akselererer) alder raskere enn partnere som reiser på rundturer, hvor en endrer retning for å gå tilbake til ens partner. I verdens partikkelakseleratorer blir denne prediksjonen testet daglig: Partikler som reiser i sirkler med nesten lysets hastighet forverres langsommere enn de i hvilen, og forfallstidspunktet er i samsvar med teorien om målingenees høye presisjon.

"Inne i rammen av spesiell relativitet, kan det faktum at partikler ikke beveger seg raskere enn lys hindrer en fra å komme tilbake etter en høyhastighets tur til en tid tidligere enn avgangstidspunktet. Når gravitasjon er inkludert, er imidlertid romtiden buet, så der er løsninger på likningene av generell relativitet hvor partikler kan reise i stier som tar dem tilbake til tidligere tider. Andre egenskaper av geometriene som løser likningene av generell relativitet inkluderer gravitasjonslinser, gravitasjonsbølger og svarte hull, den dramatiske eksplosjonen av funn i radio og røntgenstråle astronomi de siste to tiårene har ført til observasjon av gravitasjonslinser og tyngdekraftbølger, samt til overbevisende bevis for gigantiske sorte hull i galaksenes sentre og svarte hull i stjerneformet størrelse som oppstår ved sammenbruddet av døende stjerner. Men det ser ikke ut til å være områder av tidsrom som tillater tidsreiser, og løfter det grunnleggende spørsmålet om hva som forbyder dem - eller hvis de virkelig er forbudt.

"En nylig overraskelse er at man kan omgå" bestefar paradokset ", ideen om at det er logisk inkonsekvent for partikkelbaner å gå tilbake til tidligere tider, for eksempel kan et barnebarn gå tilbake i tid for å gjøre unna med sin bestefar For flere enkle fysiske systemer finnes det løsninger for fysikkens ligninger for enhver starttilstand. I disse modellsystemene inngår noe alltid for å hindre inkonsekvens som er analog til å myrde sin bestefar.

"Så hvorfor synes det å være ingen tidsmaskiner? To forskjellige svar stemmer overens med vår kunnskap. Den første er rett og slett at den klassiske teorien har et mye bredere sett med løsninger enn den riktige teorien om kvantumvektighet. Det er ikke umulig at årsakssammenheng strukturen går på en fundamental måte i kvantvektighet, og at klassiske tidsrom med tidssløkker er falske - med andre ord at de ikke nærmer seg noen tilstander av den komplette teorien. Et andre mulig svar er gitt av de siste resultatene som går etter navnet kronologisk beskyttelse: Man antar at kvantevektighet tillater mikroskopiske strukturer som krenker kausalitet, og man viser at karakteren av makroskopisk materiale forbyr eksistensen av regioner med makroskopisk store tidssløkker. Å skape en tidsmaskin vil kreve negativ energi, og kvantemekanikk ser ut til å tillate bare ekstremt små områder med negativ energi. Og kreftene som trengs for å lage en vanlig størrelse med tidssløkker, vises t o være ekstremt stor

"For å oppsummere: Det er meget sannsynlig at fysikkloven utelukker makroskopiske tidsmaskiner, men det er mulig at tidsrom er fylt med mikroskopiske tidssløkker.

Siste nytt

Inaktive øyeblikk blir til mange luftforurensende stoffer på skoleneForskjellige slag: Nye motorforurensninger med lavere forurensning kan redde liv og bekjempe klimaendring [lysbildefremvisning]Betal snavs: Slik setter du Tar Sands inn i olje [Slide Show]Leder av US Chemical Safety Board fraråderNASAs neste Mars Rover til Land på Huge Gale CraterJourneying til den gamle jorden og Quantum RealmNy teleskopstrategi kan løse Dark Matter MysteryNew York City kunne se 6-fots sjøstigning, tripling av varmebølger innen 2100