Science Fiction Eller Fakta: Kan Tid Rejses Muligt?

{h1}

Mange film- og sci-bøger har tidsrejse, men er der alligevel, kan det faktisk ske i det virkelige liv? Forskere diskuterer, hvordan sorte huller kan flytte os tilbage i tiden, og om du ved et uheld ville slå dig selv fra historien.

I denne ugentlige serie vurderer Life's Little Mysteries plausibility af populære science fiction koncepter.

I den første "Back to the Future" -filmen var alt, hvad der var nødvendigt for at rejse igennem tiden, 1,21 gigawatt og en flux kondensator (pakket ind i en DeLorean sportsvogn til stilpunkter). På trods af århundreder af drømme og årtier med bona fide forskning forbliver fluxkondensatorer uden for vores forståelse, ligesom andre rejsesystemer.

Fra et rent fysisk synspunkt er rejse ind i fremtiden slet ikke umuligt, og det sker faktisk hele tiden. Med al respekt for Doc Brown springer baglæns rejsetid imidlertid op som et meget hårdere forslag.

"Vi kan rejse til forskellige priser for fremtiden," sagde Seth Lloyd, professor i kvantemekanik ved Massachusetts Institute of Technology. "At gå ind i fortiden og rod rundt med det, det er mere kontroversielt."

Mit ur eller dit?

For et rigtigt dagligdags eksempel på time-rejse, overveje satellitterne i Global Positioning System. Hvis det ikke var tilfældet for indbyggede kalibreringer, ville GPS-atomurerne få 38 microseconds over jordbaserede ure hver dag, og kaste deres lokalitetsnøjagtighed af adskillige miles. "Ure på jorden krydser en lille smule langsommere end satellitter ud i rummet," sagde Lloyd.

Årsagen: tidsudvidelse, som beskrevet af Einsteins to relativitetsteorier. Ifølge den særlige teori, jo hurtigere flytter en objekt i forhold til et andet objekt, jo langsommere det oplever tid. For GPS-satellitter, der zoomer rundt om jorden på næsten 9000 mph (14.000 kph), skærer denne effekt hver dag syv mikrosekunder (i forhold til ure på jorden).

Den anden effekt, forklaret af den generelle relativitetsteori, involverer tyngdekraften. Ure tættere på midten af ​​en gravitationsmasse, som f.eks. Jorden, krydses langsommere end dem længere væk. GPS-satellitterne kredser 12.500 km (20.100 km) over jorden, og som følge heraf har 45 mikrosekunder klædt på deres ure pr. Dag. Nettoresultatet af de to relativistiske fænomener er 38 mikrosekunder, hvilke ingeniører har regnet med GPS-teknologi.

Fremtid, her kommer vi

Begge disse dilatationsveje - bevægelse gennem rummet eller en stærk tyngdekraft godt - tillader tid rejse ind i fremtiden.

En populær forestilling om det første scenario involverer astronauter, der cruiser om bord på et raketskib i ekstremt høj fart til en fjern stjerne. Efter deres tilbagevenden har skibets beboere alderen blot år, mens århundreder er gået på jorden. (En utilsigtet version af denne situation bevæger sig Charlton Heston og hans besætning i den oprindelige film fra 1968 "Apesens Planet".)

Det er kun et spørgsmål om investering, teknologi og vilje at trække en sådan bedrift ud. "At gøre århundredshopping" via relativitet vil kræve nogle tekniske løsninger til ting som at bygge raketmotorer med tilstrækkelig brændstofforsyning til meget lange ture, "siger Jeff Tollaksen, professor i fysik ved Chapman University i Orange, Californien. Sker mærkeligt i rummet]

At gå til en fjern stjerne og tilbage ville ikke engang være nødvendig - alt det krævede er bevægelse. Den tidsrejsende effekt ville opnås ved simpelthen at blive whirled i en kæmpe centrifuge ved nærlyshastigheder, sagde Tollaksen (selv om det ville dræbe den, der forsøgte det).

Det andet tyngdekraftsbaserede scenarie udgør lignende dødelighed, i det mindste for nogen, der ønsker en mærkbar forskel i hans relative tidsramme. Hvis du stod på en neutronstjerne i nogle år, ville et årti gå ud på Jorden. Selvfølgelig ville du ikke overleve den supermassive stjernes knusende, rende gravitation, hvilket gør denne tilgang til en "Rip" van Winkle metode.

yesteryears

Hvad med at dykke ind i fortiden? Ifølge den generelle relativitet kan et roterende sort hul kæde rumtid og danne stier til tidligere øjeblikke. "Du har disse såkaldte tidlige kurver, som du kunne følge, der ville tage dig tilbage til din fortid," sagde Lloyd. [Hvad ville det være at rejse hurtigere end lysets hastighed?]

Kvantemekanik har også åbnet mærkelige veje. Eksperimenter har vist, at måling af en partikelegenskab i et begyndelses- og sluttrin kan ændre middelværdien, men kun hvis den sidste måling finder sted. Sådanne spor til en mulig "bagud kausalitet" fortsætter med at blive undersøgt.

En stor showstopper for at rejse tilbage i tiden er dog sund fornuft. Et klassisk eksempel er bedstefar paradoks, hvor en tid rejsende går ind i fortiden og morder sin bedstefar og dermed forhindrer den tid rejsende fra nogensinde bliver født.

Alligevel kan der være måder omkring denne tankebænder. Lloyd har gennemført kvantemekaniske eksperimenter i de sidste par år, hvilket tyder på, at tidslinjerne forbliver selvforsynelige. Testene tjente som "den moralske ækvivalent til at sende en foton et par milliarderdeler af et sekund tilbage i tiden og få det til at forsøge at dræbe sit tidligere selv", siger Lloyd.

I Lloyds eksperiment, som fotoner blev stadig tættere på at blande sig med sig selv, voksede sandsynligheden for det efterfølgende forsøg nogensinde lavere. "Vores teori har en automatisk censur af ting, der er fuldstændig inkonsekvent," sagde Lloyd."Når du går tilbage [i tid], uanset hvor svært du prøver, kan du ikke ændre det, du forsøger at ændre."

I teorien lever så bedstefar, uanset hvad.

Space-time busters?

Et par andre domæner giver håb om travle rejsere. Flytning hurtigere end lys - det universelle referencepunkt - ville gøre tricket, altså spændingen over sidste års opdagelse i Europa af superluminale neutriner, et tilsyneladende umuligt fund, der er blevet grovt afbrudt.

Wormholes - teoretiske "tunneler" gennem rumtiden - kan også begrænse sig til fortiden eller fremtiden, ligesom de kan forbinde forskellige regioner i kosmos.

Ingen af ​​disse alternativer forekommer særligt sandsynlige. Så meget som mange af os måske hader at indrømme det, kunne fortiden med alle sine fejl forblive forseglet fra vores indsats for at genoprette det.

"Selvom fysikkens love tillod at besøge fortiden," sagde Lloyd, "det er ikke klart, hvordan det faktisk kan ske i vores univers."

Plausibility score: En envejsbillet til fremtiden kræver et voldsomt budget og en hel del af teknisk knowhow. Voyaging i fortiden ser imidlertid ud til at være næsten umuligt, så vi giver tid rejser to ud af fire Rocketboys.

Denne historie blev leveret af Life's Little Mysteries, et søsters websted til WordsSideKick.com.


Video Supplement: Genetic Engineering Will Change Everything Forever – CRISPR.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com