Cinci moduri de a călători în timp

Data publicării: 06.04.2016 20:52

©FOTO: GULIVER/GETTY IMAGES

În 2009 fizicianul britanic Stephen Hawking a organizat o petrecere în exclusivitate pentru călătorii în timp. Pentru a se asigura că doar aceștia vor putea afla de petrecere, el a trimis invitațiile un an mai târziu, după petrecere. Evident că nimeni nu a venit la petrecere. Într-un sens mai larg, suntem cu toții călători în timp, în viitor, pe durata vieții noastre. Dar, la fel ca în cazul unui râu, torentul curge cu viteze diferite în locuri diferite. Știința ne oferă câteva metode teoretice prin care putem ajunge mai rapid în viitor, metode pe care le vom prezenta în continuare.

1. Viteza

Viteza reprezintă cea mai ușoară și mai practică modalitate de a ajunge în viitorul îndepărtat. Conform Teoriei relativității restrânse (speciale) a lui Einstein, atunci când un obiect călătorește la viteze relativiste, apropiate de viteza luminii, timpul încetinește (se dilată) relativ la obiect prin comparație cu timpul mijloacelor de referință. Aceasta nu este un simplu experiment de gândire, ci a fost măsurat folosind două ceasuri atomice. Unul dintre ceasuri zbura într-un avion cu reacție, în timp ce celălalt ceas a rămas staționar, pe Pământ. Astfel, fizicienii au reușit să demonstreze că pe un ceas care se deplasează cu viteză mare secundele se scurg mai încet.

Evident că, în cazul unui avion cu reacție efectele sunt minuscule, dar sunt totuși cuantificabile. Dacă însă ceasul s-ar afla într-o navă spațială capabilă să călătorească cu 90% din viteza luminii, atunci pentru echipajul acelei nave timpul ar trece de 2,6 ori mai încet decât dacă s-ar afla pe Pământ.

În plus, cu cât ne apropiem mai mult de viteza luminii, cu atât mai extremă devine călătoria în timp. Cele mai ridicate viteze atinse cu tehnologia de care dispunem în prezent sunt cele cu care circulă protonii în interiorul acceleratorului de particule LHC din apropiere de Geneva — 99.9999991% din viteza luminii (299.792.458 metri/secundă). Apelând la relativitatea restrânsă putem calcula că 1 secundă pentru un astfel de proton este echivalentă cu 27.777.778 de secunde pentru noi — adică aproximativ 11 luni. Cu alte cuvinte la CERN sunt trimiși protoni în viitor.

Fizicienii trebuie să țină cont de această dilatare a timpului atunci când studiază particule care se descompun. În laborator, muonii (particule elementare cu o sarcină electrică egală cu a electronului dar cu o masa mult mai mare) se descompun de obicei după 2,2 microsecunde. Însă muonii care se deplasează foarte repede, așa cum sunt cei generați în urma impactului dintre radiațiile cosmice și straturile superioare ale atmosferei, au nevoie de un timp de 10 ori mai mare pentru a se descompune.

2. Gravitația

Următoarea metodă de a călători în viitor este de asemenea inspirată de studiile lui Einstein. Conform Teoriei relativității generale, cu cât gravitația este mai puternică, cu atât timpul se dilată mai mult. Pe măsură ce ne apropiem de centrul Pământului, spre exemplu, gravitația crește. De altfel, se poate spune că timpul trece mai greu pentru picioarele noastre decât pentru cap.

Chiar și acest efect a fost măsurat. În 2010 fizicieni de la Institutul Național pentru Standarde și Tehnologie din SUA (US National Institute of Standards and Technology — NIST) a plasat două ceasuri atomice pe două rafturi, unul aflat la 33 de centimetri deasupra celuilalt și au măsurat diferența dintre timpul raportat de cele două. Ceasul aflat mai jos măsura trecerea timpului mai încet pentru că se afla mai aproape de centrul Pământului, iar gravitația era mai puternică pentru el decât pentru ceasul aflat deasupra sa, chiar și cu doar 33 de centimetri.

Astfel, pentru a călători în viitorul îndepărtat trebuie să găsim o zonă din Univers cu o gravitație extrem de puternică, așa cum este o gaură neagră. Cu cât ne apropiem mai mult de orizontul evenimentului (o barieră în spațiu-timp unde viteza de evadare pentru o masă oarecare atinge și apoi ar trebui să depășească viteza luminii, făcând o evadare imposibilă), cu atât timpul se scurge mai încet. Evident însă că ar trebui mai întâi să putem supraviețui unei astfel de apropieri și este important să nu trecem dincolo de această barieră pentru că apoi nu mai putem ieși.

Cu toate acestea, efectul de dilatare temporală nu ar fi atât de puternic. Dacă presupunem că am dispune de tehnologia pentru a călători până la cea mai apropiată gaură neagră cunoscută, aflată la aproximativ 3.000 de ani lumină distanță, dilatarea temporală rezultată în urma acestei călătorii ar fi mult mai mare decât dilatarea obținută prin orbitarea orizontului evenimentului. De altfel, această situație este descrisă și în filmul "Interstellar", unde o oră petrecută pe o planetă din apropierea unei găuri negre este echivalentă cu trecerea a 7 ani în timpul de pe Pământ.

Chiar și așa, în realitatea mundană, toate sistemele de localizare prin satelit (GPS) trebuie să fie construite în așa fel încât să țină cont de efectul de dilatare temporală (atât din cauza vitezei sateliților GPS de pe orbită cât și a gravitației resimțite de aceștia) pentru a funcționa cu precizie. Fără anumite corecții, sistemul GPS al telefonului mobil nu ar putea să ne arate cu exactitate locul în care aflăm, eroarea fiind "destul" de însemnată, de ordinul câtorva kilometri.

3. Animația suspendată

O altă metodă de a călători în viitor este animația suspendată (anabioză sau biostază) sau încetinirea percepției timpului prin încetinirea sau de-a dreptul oprirea proceselor metabolice și apoi restartarea lor ulterioară. Spori ai unor bacterii pot "trăi" în această stare timp de milioane de ani, până sunt îndeplinite condițiile potrivite de temperatură și umiditate pentru a-și reporni metabolismul. Unele mamifere, așa cum sunt urșii, își pot încetini metabolismul pe perioada de hibernare, reducând substanțial nevoia celulelor de nutrienți și oxigen.

Oamenii vor putea să aplice vreodată această strategie existentă în natură? Deși oprirea completă a metabolismului este, deocamdată cel puțin, cu mult peste capacitățile noastre tehnologice, unii oameni de știință lucrează deja la inducerea unei scurte stări de hibernare care să dureze cel puțin câteva ore — suficient însă pentru a salva o persoană aflată într-o stare de urgență medicală, așa cum ar fi un stop cardio-respirator, până ajunge la un spital.

În anul 2005 o echipă de cercetători americani a demonstrat o modalitate de a încetini metabolismul la șoareci (animale care nu hibernează), expunând rozătoarele câte un minut la doze de sulfat de hidrogen, care activează aceiași receptori celulari ca și oxigenul. Temperatura corpului rozătoarelor a scăzut la 13°C iar metabolismul lor a scăzut de 10 ori. După șase ore șoarecii au putut fi reanimați fără efecte secundare negative. Din păcate însă, experimentele similare derulate pe oi și porci nu au avut același succes, ceea ce sugerează că această metodă nu este funcțională pentru mamiferele mai mari.

O altă metodă este cea a inducerii unei stări de hibernare hipotermică, prin înlocuirea sângelui cu o soluție salină rece. Această metodă a funcționat la porci și este în prezent testată la Pittsburgh.

4. Găurile de vierme

Relativitatea generală permite și posibilitatea existenței sau a generării unor "scurtături" în spațiu-timp denumite generic "găuri de vierme", care, teoretic ar putea să unească două puncte aflate la distanțe de milioane de ani lumină.

Numeroși fizicieni, printre care și Stephen Hawking, sunt de părere că găurile de vierme apar și dispar în mod constant din Univers însă la o scară cuantică — mult mai mică decât un atom. Ar fi interesant dacă oamenii de știință ar putea identifica și izola o astfel de gaură de vierme și apoi să o mărească până la scara umană — pentru un astfel de lucru ar fi nevoie însă de o cantitate uriașă de energie, dar, teoretic, nu este o imposibilitate.

5. Lumina

O altă idee, avansată de fizicianul american Ron Mallet, este folosirea unui cilindru rotativ de lumină pentru a distorsiona continuul spațiu-timp. Orice obiect introdus într-un astfel de cilindru rotativ ar putea fi împins înainte în spațiu-timp într-un mod similar bulelor care se rotesc la suprafața unei căni de cafea atunci când o amestecăm cu o linguriță. Conform lui Mallet, un astfel de cilindru cu o geometrie perfectă ar putea propulsa un obiect atât în viitor cât și în trecut — cu condiția observată de Hawking ca întoarcerea în trecut să nu depășească momentul în care dispozitivul de călătorit în timp a fost construit și pornit.

După ce și-a publicat teoria, în 2000, Ron Mallet încearcă să adune finanțările necesare pentru un experiment care să-i demonstreze conceptul. Un astfel de experiment ar implica introducerea de neutroni într-un sistem circular de lasere rotative.

Ideea sa nu a fost însă primită cu entuziasm de comunitatea științifică, mulți cercetători invocând faptul că modelul său este afectat de o singularitate — o modalitate mai pretențioasă folosită de fizicieni pentru a descrie o imposibilitate.