Ko reikia, kad kelionės laiku būtų įmanomos?

Kelionės laiku yra viena iš populiaresnių temų fantastinėje literatūroje (žr. kad ir Velso „Laiko mašiną“) ir filmuose (nuo „Endgame“ iki tokių smegenis susukančių darbų, kaip „Primer“).

Realybėje, deja, tokių įtaisų bent kol kas neturime, o galbūt neturėsime ir niekada. Bet kartais laiko kelionės aptariamos ir moksliniame kontekste.

Kirmgrauža. Asociatyvi nuotr.

Visų pirma, kelionės laiku – jei jas suprasime, kaip skirtingas laiko tėkmes skirtingose vietose ar skirtingiems stebėtojams – vyksta natūraliai ir nuolatos. Tiesiog jos nėra tokios žavingos, kaip esame įpratę matyti ar skaityti fantastikoje. Vis dėlto jau šimtą metų žinome, kad ir laikas, ir erdvė išsikreipia priklausomai nuo gravitacijos bei judėjimo greičio. Kuo stipresnė gravitacija mus veikia, tuo lėčiau mums eina laikas. Tas pat galioja ir judant dideliu greičiu.

Šie efektai pasireiškia ir Žemėje, prieš penkiolika metų netgi buvo išmatuoti, tačiau čia jie tokie silpni, kad praktiškai pasinaudoti nepavyks. Kas kita būtų, jei turėtume erdvėlaivį, galintį judėti artimu šviesai greičiu, arba priartėti prie juodosios skylės. Tokiomis sąlygomis praleidus, pavyzdžiui, valandą, toli esančiam nejudančiam stebėtojui gali praeiti, pavyzdžiui, dvi valandos. Ar trys. Ar trys šimtai metų. Tačiau niekada nepraeis neigiamas laikas, taigi į praeitį nukeliauti, deja, šiuo būdu nepavyks. Ir, žinoma, bent kol kas tokios kelionės – toli gražu ne mūsų jėgoms, bet iš principo yra įmanomos.

Kitos laiko kelionių galimybės yra daug labiau teorinės. Jos pagrįstos matematiškai – bendrosios reliatyvumo teorijos lygtys, susiejančios energiją ir erdvėlaikio iškreiptumą – leidžia egzistuoti konfigūracijoms, kurios suteiktų galimybę judėti atgal laiku. Bet tai nereiškia, kad tokie dariniai tikrai egzistuoja kur nors mūsų Visatoje.

Pirma tokia galimybė yra kirmgrauža. Tai yra tunelis, jungiantis du erdvėlaikio regionus, galimai nutolusius labai toli vieną nuo kito. Viena kirmgraužos pusė greičiausiai atrodytų labai panašiai į juodąją skylę, o kita būtų „baltoji skylė“ – priešingas juodajai objektas, į kurį patekti neįmanoma.

Taigi kirmgrauža būtų vienos krypties tunelis, bet šio tunelio galai gali jungti ir tolimas erdvės dalis, ir skirtingus laikus. Deja, tam, kad per kirmgraužą būtų įmanoma keliauti, ji turėtų labai sparčiai suktis aplink savo ašį – taip sparčiai, kad mūsų žinomi fizikos dėsniai to neleidžia padaryti.

Maža to, net jei tokia kirmgrauža egzistuotų, ji būtų nestabili ir tunelis labai greitai užsidarytų. Stabilizavimui reikalinga egzotiška materija – kažkokia medžiaga, turinti neigiamą energiją ir slėgį. Tokių darinių, bent kol kas, nežinome, tad ir kirmgraužos lieka tik teorinėmis spekuliacijomis.

Kitą galimybę siūlo stygų teorija. Šis modelis bando apjungti bendrąją reliatyvumo teoriją ir kvantinę fiziką, remdamasis idėja, kad visos elementariosios dalelės iš tiesų yra įvairiai virpančios stygos, susisukusios daugybėje matmenų.

Tai skamba kaip pseudomokslo ir misticizmo mišinys, bet matematiškai teorija yra ganėtinai tvirtai pagrįsta. Kai kurie matematiniai skaičiavimai rodo, kad arti viena kitos pralekiančios stygos gali sukurti keistas erdvėlaikio kilpas, o jos galėtų leisti nukeliauti ir į praeitį. Bet tai kol kas yra tik matematiniai skaičiavimai; stygų teorijos prognozes patikrinti eksperimentiškai yra be galo sudėtinga, taigi visiškai neaišku, ar ši teorija iš tiesų aprašo Visatą geriau, nei reliatyvumas ar kvantinė fizika.

Taigi perspektyvos keliauti laiku, bent kol kas, atrodo ne kokios. Iš kitos pusės, mokslo istorijoje yra buvęs ne vienas atvejis, kai reiškinys, laikytas matematine įdomybe, paaiškėjo esąs tikras – taip nutiko ir su fotonais, ir su juodosiomis skylėmis. Galbūt ateityje rasime ir stabilių kirmgraužų, ir susiduriančių stygų, ir išmoksime valdyti laiką.

Parengta pagal straipsnį, publikuotą Space.com.