Aikamatka

Aikamatka on käsite, joka tarjoaa mahdollisuuden liikkua eri ajankohtien välillä (menneisyys tai tulevaisuus).

Vaikka ajatus tuntuu mielikuvitukselta ja usein liittyvältä fiktiosta, useat tieteelliset todisteet osoittavat, että ajanmatkat ovat asianmukaisen tekniikan avulla mahdollisia. Tästä syystä useita tunnettuja tutkijoita on jo käsitellyt asiaa, kuten Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan jne.

Aikamatkailun perusteet

Aikamatkailun tärkeimmät perusteet perustuvat Einsteinin suhteellisuusteoriaan, joka edusti virstanpylvästä modernissa fysiikassa. Yleisesti ottaen suhteellisuusteoria koostuu joukosta tutkimuksia, jotka osoittavat ajan ja tilan keskinäisen riippuvuuden suhdetta sekä tämän suhteen seurauksia.

Einsteinille maailmankaikkeus on järjestetty eräänlaiseen kankaaseen, jota kutsutaan avaruusajaksi ja joka muodostuu kolmesta alueellisesta ulottuvuudesta (leveys, korkeus ja syvyys) ja ajallisesta ulottuvuudesta, joka on aika. Kaikki taivaankappaleet "painavat" tässä kankaassa, muodostaen kaarevuuden avaruusaikaan, joka vaikuttaa kaikkiin läheisiin ruumiisiin. Tämä kaarevuus on vastuussa erilaisista vaikutuksista, kuten painovoimasta, pyörimisliikkeistä ja siten ajan havaitsemisen eroista.

Jaa Tweet Tweet

Maan massa aiheuttaa avaruusaikana muodostuneen kaarevuuden aiheuttamaan gravitaatiovaikutuksia kuuhun, joka kääntyy ympäri maapalloa.

Einstein ymmärsi myös, että aika, samoin kuin nopeus, ei ole absoluuttinen vaan suhteellinen suuruus . Nämä johtopäätökset perustuivat voimakkaasti Newtonin lakiin, joka ymmärsi, että kehon liikkumisen nopeus ei ole koskaan absoluuttinen ja että sitä olisi aina analysoitava kehyksen kautta. Esimerkiksi sama juna voi liikkua 40 km / h: ssa suhteessa pysäytettyyn kehykseen ja vain nopeudella 20 km / h suhteessa kehykseen, joka liikkuu samaan suuntaan kuin se.

Sama käsite suhteellisuudesta, jota käytetään esimerkissä, on sovellettava maan nopeuteen, auringon ja koko Linnunradan nopeuteen.

Aikamatkailu

Avaruusajan ja suhteellisuuden käsitteiden perusteella tutustu suosituimpiin ajanviettotieteen teorioihin:

Ajan kuivuminen

Ajan laajeneminen on käsite, joka on lisätty Einsteinin suhteellisuusteoriaan, jonka mukaan aika, samoin kuin nopeus, ei ole absoluuttinen, vaan suhteellisen suhteellinen hyväksytyn kehyksen mukaan.

Ajan laajeneminen voi tapahtua kahdella tavalla: kahden tarkkailijan välisen nopeuseron tai jokaisen niistä vaikuttavan gravitaatiovaikutuksen eron (ajan gravitaation laajentuminen).

Ajan kuivuminen nopeudella

Ajan laajeneminen nopeudella (tai vain ajan laajenemisella) on teoria, joka ennustaa mahdollisuutta matkustaa tulevaisuudessa, jos ihmiskunta saa keinot matkustaa tilan läpi lähemmäs valon nopeuksia.

Fyysikoille James Clerk Maxwellille valon nopeus on täsmälleen sama (noin 300 000 000 m / s) riippumatta siitä, mitä kehyksessä on. Tämä ajatus, joka on suorassa ristiriidassa Newtonin lain kanssa, merkitsisi seuraavaa skenaariota: paikallaan oleva tarkkailija ja liikkuva tarkkailija näkisivät valon saapuvan pisteestä A pisteeseen B samaan aikaan ilman mitään suhteellisuutta.

Einsteinin johtopäätöksenä oli, että ainoa tapa, jolla nämä kaksi lakia rinnakkain olisivat, olisi jos aika hidastuisi liikkuvalle tarkkailijalle, mikä johti ajallisen laajentumisen käsitteeseen.

Teoria on osoittanut, että mitä nopeammin kohde liikkuu tilan läpi, sitä hitaammin se liikkuu ajan kuluessa. Tämä ajatus todistettiin kokeilla kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS ), jossa todettiin, että 6 kuukauden kuluttua asemalla olevat kellot siirtyivät 0, 007 sekuntia hitaammin kuin kellot. maa.

Näiden todisteiden perusteella on mahdollista todeta, että jopa hyvin pienessä mittakaavassa astronautit, jotka palaavat kansainväliseltä avaruusasemalta maapalloon 6 kuukauden kuluttua, kulkivat 0, 007 sekuntia tulevaisuuteen.

Jaa Tweet Tweet

Kansainvälinen avaruusasema, kiertoradalla vuodesta 1998.

Tämän ajan kuluessa tapahtuvan eron uskotaan kasvavan, kun kehon nopeus lähestyy valon nopeutta. Teoriaa kuvataan usein Twins 'Paradoxin (tai Langevinin paradoksin) kautta, joka koostuu henkisestä kokeesta, jossa mies pysyy avaruudessa nopeasti liikkuvassa avaruusaluksessa. Kun hän palaa maahan, hänen kaksoisveljensä on vuosikymmeniä vanhempi, kun hän itse on tuskin ikääntynyt.

Gravitaatiotaika

Ajan gravitaation laajentuminen on teoria, joka ennakoi mahdollisuuden tulevaan matkaan, jos ihmiskunta saa keinot matkustaa planeetoihin, joiden gravitaatiovoima on paljon parempi kuin maan.

Gravitationaalinen laajentuminen tapahtuu suurella massalla olevan taivaallisen ruumiin vaikutuksesta tarkkailijalle. Mitä suurempi taivaankappale on, sitä suurempi on avaruusajan kaarevuus ja sen vuoksi sitä suurempi on sen ympärillä oleva gravitaatiovaikutus. Toisin sanoen aika kulkee hitaammin, kun painovoima on vahvempi.

Jaa Tweet Tweet

Aika kulkee hitaammin kellon lähimpänä maata verrattuna kelloon.

Painovoiman laajentumisen perusteella aika hidastuu tarkkailijalle, joka on lähempänä gravitaatiokenttää kuin toinen tarkkailija kauimpana. Tämä hypoteesi on jo osoitettu atomikelloilla, jotka on sijoitettu eri korkeuksissa oleville satelliiteille. Lopulta kellot alkoivat poiketa, vaikkakin nanosekunteina.

Jaa Tweet Tweet

Kellojen välisen ajan eron perusta. C: n ja D: n välisen kaarevuuden vuoksi valo kestää kauemmin päästäksesi pisteestä toiseen.

Uskotaan, että jos olisi mahdollista matkustaa planeetalle, jonka gravitaatiovaikutus oli paljon parempi kuin maan ja palata, matkustaja olisi matkustanut tulevaisuuteen, koska aika olisi kulkenut paljon nopeammin maapallolla.

Worm-reiät

Vihamunan reiät ovat hypoteettisia ilmiöitä, jotka koostuvat tunneleista, jotka yhdistävät avaruusajan eri kohdat. Vaikka suhteellisuusteoria on äärimmäisen epätodennäköinen, se pitää pätevänä, että on olemassa siirrettäviä vihreää myllyreiät, toisin sanoen ne, joilla on edellytykset matkustaa yhdeltä puolelta toiselle.

Teoreettisesti madonreiät toimivat paitsi pikakuvakkeina muissa avaruuspisteissä myös muissa ajankohdissa, mukaan lukien menneisyys.

Jaa Tweet Tweet

Matoaukon visuaalinen esitys. Uskotaan uskonreikien olemassaoloon, joiden lähtö sijaitsee samassa universumissa ja eri aikoina.

Cosmic Strings

Astrofyysikon J. Richard Gottin mukaan kosmiset merkkijonot ovat energiaputkien lajeja, jotka kulkevat läpi kaiken avaruusajan, kuten halkeamia. Ilmiö on hypoteettinen ja sitä pidetään topologisena vikana, joka tapahtui maailmankaikkeuden muodostumisen aikana.

Jaa Tweet Tweet

Kosmisten sointujen visuaalinen esitys, joka teoreettisesti esiintyy kaikessa avaruusajalla.

Gott uskoi, että kosmiset merkkijonot olisivat ohuempia kuin atomi, ja mustien reikien tavoin, sillä olisi valtavia määriä väkevää massaa, mikä johtaa erittäin voimakkaaseen gravitaatiokenttään, joka kykenee vääristämään välimatkaa.

Teoriassa kahden läheisen kosmisen merkkijonon (tai mustan reiän lähelle venytetyn kosmisen merkkijonon) aiheuttama vääristymä aiheuttaisi vaikutuksen, joka kykenisi kaksinkertaistamaan avaruusajan, muodostaen suljetun ajankäyrän, jonka läpi kohde voisi paljastua uudelleen missä tahansa ajankohtana, mukaan lukien menneisyys.