A është vërtet i mundur udhëtimi në kohë? Ja çfarë thotë fizika!
E Hënë 13 Nëntor 2023, 22:10
Dritare.net
Nga Michael Marshall-BBC
Aftësia për të kapërcyer përpara dhe prapa në kohë ka magjepsur prej kohësh shkrimtarët e trillimeve shkencore dhe fizikantët. Pra, a është vërtet e mundur të udhëtosh në të kaluarën dhe të ardhmen?
Doctor Who është padyshim një nga tregimet më të famshme për udhëtimin në kohë. Krahas The Time Machine dhe Back to the Future, ka eksploruar tundimet dhe paradokset e vizitës në të kaluarën dhe udhëtimit në të ardhmen.
Në shfaqjen televizive, Doktor Who udhëton në kohë me Tardis, një anije e avancuar që mund të shkojë kudo në kohë dhe hapësirë. Tardis sfidon të kuptuarit tonë të hapësirës fizike: është më i madh brenda se sa duket nga jashtë. Për të shënuar 60-vjetorin e Doctor Who, ne po eksplorojmë pyetjet e mëdha rreth kohës, duke përfshirë shkencën e udhëtimit në kohë, se si orët kanë formësuar njerëzimin. Madje edhe pasojat e përkohshme të fluturimit në një vrimë të zezë.
Ndërsa udhëtimi në kohë është thelbësor për Doctor Who, shfaqja nuk përpiqet kurrë të bazojë aftësitë e Tardis te ndonjë gjë që i ngjan fizikës së botës reale. Do të ishte e çuditshme të ankohesha për këtë: Doctor Who ka një cilësi përrallore dhe nuk aspiron të jetë fantashkencë realiste.
Por çfarë ndodh në botën reale? A mund të ndërtojmë ndonjëherë një makinë kohe dhe të udhëtojmë në të kaluarën e largët, apo përpara për të parë stër-stër-stërnipërit tanë? Përgjigjja e kësaj pyetjeje kërkon të kuptuarit se si funksionon në të vërtetë koha, diçka për të cilën fizikanët nuk janë aspak të sigurt. Deri më tani, ajo që mund të themi me besim është se udhëtimi në të ardhmen është i arritshëm, por udhëtimi në të kaluarën është ose jashtëzakonisht i vështirë ose absolutisht i pamundur.
Le të fillojmë me teoritë e relativitetit të Albert Ajnshtajnit, të cilat parashtrojnë një përshkrim të hapësirës, kohës, masës dhe gravitetit. Një rezultat kryesor i relativitetit është se rrjedha e kohës nuk është konstante. Koha mund të përshpejtohet ose ngadalësohet, në varësi të rrethanave.
Për shembull, koha kalon më ngadalë nëse udhëtoni me shpejtësi, megjithëse duhet të filloni t'i afroheni shpejtësisë së dritës që efekti të jetë i rëndësishëm. Kjo krijon paradoksin binjak, në të cilin njëri nga dy binjakët identikë bëhet astronaut dhe vërshon në hapësirë me shpejtësinë e afërt me shpejtësinë e dritës, ndërsa tjetri qëndron në Tokë. Astronauti do të plaket më ngadalë se binjaku i tij në tokë. “Nëse udhëton dhe kthehesh, je vërtet më i ri se vëllai binjak”, thotë Vlatko Vedral, një fizikan kuantik në Universitetin e Oksfordit, në MB. Binjakët Scott dhe Mark Kelly e bënë këtë eksperiment me të vërtetë. Scott kaloi muaj në hapësirë, megjithëse jo me shpejtësi afër asaj të dritës.
Në mënyrë të ngjashme, koha kalon më ngadalë për ju nëse jeni në një fushë gravitacionale intensive, siç është një vrimë e zezë. "Koka juaj po plaket më shpejt se këmbët tuaja, sepse graviteti i Tokës është më i fortë në këmbët tuaja," thotë Emma Osborne, një astrofizikane në Universitetin e York-ut, në MB. Doctor Who e përdori këtë si konfigurim për finalen e sezonit 10, World Enough and Time, në të cilin Twelfth Doctor dhe miqtë e tij janë bllokuar në një anije kozmike afër një vrime të zezë. Në pjesën e përparme të mjetit, më afër vrimës së zezë, koha kalon më ngadalë se në pjesën e pasme. Kjo do të thotë se grupi i vogël i kibermenëve në pjesën e pasme të anijes është në gjendje të kthehet në një ushtri të madhe, nga këndvështrimi i Doktorit, në pak minuta. Ky efekt i gravitetit në kohë, shfaqet edhe në komplotin e filmit Interstellar.
Në jetën tonë të përditshme, këto efekte relativiste janë shumë të vogla për t'u vënë re. Por ato ndikojnë te satelitët që ne përdorim për sistemin e pozicionimit global (GPS).
Relativiteti do të thotë se është e mundur të udhëtosh në të ardhmen. Ne nuk kemi nevojë as për një makinë kohe, saktësisht. Ne duhet ose të udhëtojmë me shpejtësi afër shpejtësisë së dritës, ose të kalojmë kohë në një fushë gravitacionale intensive. Në relativitet, këto dy akte janë në thelb ekuivalente. Sido që të jetë, ju do të përjetoni një kohë relativisht të shkurtër subjektive, ndërkohë që kalojnë dekada apo shekuj në pjesën tjetër të Universit. Në të kundërt, kthimi prapa në kohë duket shumë, shumë më i vështirë. Relativiteti ofron disa opsione për udhëtimin mbrapsht në kohë, por këtë herë ato janë shumë më teorike, përcjell dritare.net
Një mënyrë është të krijohet një kurbë e mbyllur e ngjashme me kohën: një rrugë përmes hapësirës dhe kohës që kthehet në vetvete. Një person që ndjek atë rrugë, në fund do ta gjente veten në të njëjtën kohë dhe vendin ku filloi. Një përshkrim matematikor i një rruge të tillë u botua nga logjika Kurt Gödel në një studim të vitit 1949 dhe shumë të tjerë e kanë ndjekur.
Por nuk është aspak e qartë se si mund ta bënim një gjë të tillë. "Edhe nëse do të kishim fuqi shumë më të mëdha teknologjike sesa kemi aktualisht, duket e pamundur që ne të mund të krijonim kurba të mbyllura të ngjashme me kohën", thotë Emily Adlam, një filozofe në Universitetin Chapman në Kaliforni, SHBA.
Doctor Who përdori një strukturë të ngjashme në episodin klasik Heaven Sent, në të cilin Doktori jeton të njëjtat orë pa pushim për miliarda vjet. Megjithatë, kjo nuk përfshinte një kurbë të mbyllur të ngjashme me kohën, por përdorimin e përsëritur të një teleporteri.
Në një mënyrë të ngjashme, në një studim të vitit 1991, fizikani Richard Gott paraqiti një përshkrim matematikor të një skenari të egër në të cilin dy "vargje kozmike" lëviznin pranë njëra-tjetrës në drejtime të kundërta. Sipas llogaritjeve të tij, kjo do të krijonte kurba të mbyllura të ngjashme me kohën që rrotullohen rreth vargjeve.
Kjo tingëllon e dobishme, por ku mund të gjejmë vargje kozmike? Ato janë dukuri hipotetike që mund të jenë formuar në Universin shumë të hershëm, sipas disa teorive. Asnjë nuk është zbuluar.
Ekziston një fenomen tjetër që me sa duket lejohet nga relativiteti: vrima e krimbit. Në teori, është e mundur që hapësirë-koha të paloset si një copë letër, duke lejuar që një tunel të shpohet për të krijuar një shkurtore midis dy pikave të ndara gjerësisht. Pra sipas studiuesve vrima e krimbit është teorikisht e mundshme në relativitetin e përgjithshëm.
Por përsëri problemet rriten shpejt. Së pari, ne nuk kemi asnjë provë që vrimat e krimbave ekzistojnë në të vërtetë. Është treguar matematikisht se mund të ekzistojnë, por nëse ato ekzistojnë fizikisht është diçka tjetër.
Për më tepër, nëse vrimat e krimbave ekzistojnë, ato do të jenë tepër jetëshkurtra. Shpesh vrimat e krimbave përshkruhen si dy vrima të zeza që janë bashkuar me njëra-tjetrën. Kjo do të thotë se një vrimë krimbi do të kishte një fushë gravitacionale tepër intensive. Vrimat e krimbit do të ishin mikroskopikisht të vogla.
Teorikisht, të dyja këto probleme mund të zgjidhen, por kjo kërkon një sasi të madhe të diçkaje të quajtur "energji negative". Kjo është diçka që mund të ndodhë në shkallën më të vogël absolute, brenda hapësirave më të vogla se atomet. Një fushë energjetike duhet të ketë një energji të përgjithshme pozitive, Por mund të ketë xhepa të vegjël energjie negative brenda saj. Ajo që do të dëshironit është që këta xhepa të vegjël të energjisë negative lokale të zgjerohen.
Ndërsa relativiteti përshkruan sjelljen e objekteve të mëdha si njerëzit dhe galaktikat, mekanika kuantike përshkruan grimcat e vogla, në veçanti, grimcat më të vogla se atomet, si elektronet dhe fotonet. Në këto shkallë nënatomike, fizika vepron në mënyra që ngatërrojnë intuitat tona. Një nga vëzhgimet e veçanta që ka dalë nga studimi i sferës kuantike është jolokaliteti. Një ndryshim në gjendjen e një grimce në një vend mund të ndikojë menjëherë në një grimcë tjetër "të ngatërruar" diku tjetër, diçka që Ajnshtajni i referohej si "veprim drithërues në distancë". Kjo është "treguar eksperimentalisht shumë herë" në studimet që kanë fituar edhe çmime Nobel.
Disa fizikanë kanë propozuar mënyra alternative për të interpretuar eksperimentet. Këto interpretime heqin qafe jolokalitetin, por duke bërë kështu ato ngatërrojnë kuptimin tonë për kohën.
Ky interpretim duket se prezanton "retrokauzalitetin": domethënë, ndodhitë në të ardhmen që kanë një efekt në të kaluarën. Kjo bie ndesh me intuitën tonë: ne imagjinojmë ngjarjet që ndodhin në një vijë të drejtë, nga e kaluara në të tashmen, në të ardhmen. Në këto konfigurime të veçanta kuantike, informacioni mund të udhëtojë në të ardhmen dhe më pas të kthehet në të kaluarën. Gjëja e parë që duhet theksuar është se ky interpretim i eksperimenteve është larg të qenit i pranuar botërisht. Shumë fizikantë kuantikë argumentojnë se prezantimi i retrokauzalitetit është po aq shqetësues sa futja e jolokalitetit, ose edhe më keq. Edhe nëse retrokauzaliteti është real, ndoshta nuk do të na ndihmojë të bëhemi Lordë të Kohës. Retrokauzaliteti nuk është krejt i njëjtë me udhëtimin në kohë. Për një gjë, vëzhgimet tona të jolokalitetit kanë përfshirë një numër të vogël grimcash. Ngritja e shkallës deri te njeriu, apo edhe diçka më e vogël si një copë letër, do të ishte një sfidë e madhe. As që është e mundur të dërgosh një mesazh në të kaluarën, thotë Adlam. "Retrokauzaliteti është shumë specifikisht i fshehur nga mënyra se si zbatohet."
Kjo kuptohet më së miri duke menduar përmes një eksperimenti. Supozoni se Adami kryen një matje në laborator. Megjithatë, rezultati që ai merr varet nga një matje që Beth bën më vonë. Me fjalë të tjera, eksperimenti i Beth-it në të ardhmen kontrollon rezultatin e eksperimentit të Adamit në të kaluarën. Megjithatë, kjo funksionon vetëm nëse eksperimenti i Beth-it shkatërron të gjitha të dhënat e asaj që bëri dhe pa Adami.
"Ju në njëfarë kuptimi do të dërgoni një sinjal për të kaluarën, por vetëm duke shkatërruar të gjitha të dhënat e gjithçkaje që ndodhi.”, thotë Adlam. Ju nuk do të mund ta shfrytëzonit atë praktikisht, sepse domosdo duhet të shkatërroni të dhënat e suksesit dhe dërgimit të atij sinjali.
Pra ja ku e kemi. Sipas të kuptuarit tonë aktual të Universit, ne mund të udhëtojmë potencialisht në të ardhmen, por udhëtimi në të kaluarën mund të jetë një jo-jo totale. Relativiteti dhe mekanika kuantike funksionojnë shumë mirë për disa aspekte të Universit, por ato gjithashtu nuk janë të pajtueshme. Kjo sugjeron që ne kemi nevojë për një teori më të thellë që i bashkon të dyja, por me gjithë përpjekjet për dekada të tëra ne nuk kemi një të tillë./Përshtati Dritare.net
