Bakit ang Paglalakbay ng Oras ay Maaaring Higit pang Posibleng Mag-isip, Ayon sa Physics

Ang konsepto ng oras ng paglalakbay ay palaging nakuha ang imahinasyon ng mga physicists at laypersons magkamukha. Ngunit talagang posible? Siyempre ito. Ginagawa namin ito ngayon, hindi ba? Lahat tayo ay naglalakbay sa hinaharap isang segundo sa isang pagkakataon.

Ngunit hindi iyan ang iniisip mo. Maaari ba kaming maglakbay nang higit pa sa hinaharap? Talagang. Kung maaari naming maglakbay malapit sa bilis ng liwanag, o sa kalapitan ng isang itim na butas, oras ay pabagalin ang pagpapagana sa amin upang maglakbay nang basta-basta malayo sa hinaharap. Ang talagang kagiliw-giliw na tanong ay kung maaari naming maglakbay pabalik sa nakaraan.

Tingnan din ang: 'Future Man' Gumagawa 'Doctor Who' Travel Time Look Weak AF

Ako ay isang propesor sa physics sa University of Massachusetts, Dartmouth, at unang narinig ang tungkol sa paniwala ng oras ng paglalakbay noong ako ay 7, mula sa 1980 episode ng klasikong serye ng Carl Sagan, Cosmos. Nagpasya ako noon na sa ibang araw ay ipagpapatuloy ko ang isang malalim na pag-aaral ng teorya na nagbababa ng gayong mga creative at kapansin-pansin na mga ideya: ang relativity ni Einstein. Pagkalipas ng dalawampung taon, lumitaw ako sa isang Ph.D. sa larangan at naging isang aktibong mananaliksik sa teorya mula noon.

Ngayon, isa sa aking mga mag-aaral sa doktor ay nag-publish ng isang papel sa journal Classical at Quantum Gravity na naglalarawan kung paano bumuo ng isang oras machine gamit ang isang napaka-simpleng konstruksiyon.

Isinara ang Oras-Tulad ng mga Curve

Ang pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein ay nagbibigay-daan para sa posibilidad ng oras ng warping sa isang mataas na antas na ito ay aktwal na tiklop sa sarili nito, na nagreresulta sa isang loop ng oras. Isipin na naglalakbay ka sa loop na ito; na nangangahulugan na sa isang punto, gusto mong magtapos sa isang sandali sa nakaraan at magsimulang maranasan ang parehong mga sandali dahil, sa lahat ng dako muli - isang bit tulad ng deja vu, maliban hindi mo mapagtanto ito. Ang ganitong mga constructs ay madalas na tinutukoy bilang "sarado na oras tulad ng curves" o CTCs sa panitikan pananaliksik, at sikat na tinutukoy bilang "machine oras." Time machine ay isang byproduct ng epektibo, mas mabilis kaysa sa liwanag na mga scheme ng paglalakbay, at pag-unawa sa kanila mapapahusay ang ating pag-unawa kung paano gumagana ang uniberso.

Sa nakalipas na ilang dekada, ang mga kilalang physicist na tulad ni Kip Thorne at Stephen Hawking ay gumawa ng mga gawaing pang-matagumpay sa mga modelo na may kaugnayan sa mga makina ng oras.

Ang pangkalahatang konklusyon na lumitaw mula sa nakaraang pananaliksik, kabilang ang Thorne's at Hawking's, ay ang kalikasan na nagbabawal sa mga loop ng oras. Ito ay marahil ang pinakamahusay na ipinaliwanag sa Hawking's "Chronology Protection Conjecture," na mahalagang sinasabi na ang kalikasan ay hindi nagpapahintulot para sa mga pagbabago sa kanyang nakaraang kasaysayan, sa gayon paglilikas sa amin mula sa paradoxes na maaaring lumitaw kung oras ng paglalakbay ay posible.

Marahil ang pinaka-kilala sa mga paradox na ito na lumabas dahil sa oras na paglalakbay sa nakaraan ay ang tinatawag na "lolo kabalintunaan" kung saan ang isang manlalakbay ay bumalik sa nakaraan at pagpatay ng kanyang sariling lolo. Binabago nito ang kurso ng kasaysayan sa isang paraan na lumalabas ang isang kontradiksyon: Ang traveler ay hindi kailanman ipinanganak at samakatuwid ay hindi maaaring umiiral. Nagkaroon ng maraming pelikula at nobelang plots batay sa mga paradoxes na nagreresulta mula sa oras ng paglalakbay - marahil ang ilan sa mga pinaka-popular na mga ang pagiging ang Bumalik sa hinaharap pelikula at Groundhog Day.

Exotic Matter

Depende sa mga detalye, ang iba't ibang mga pisikal na phenomena ay maaaring mamagitan upang maiwasan ang closed time-like curves mula sa pagbuo sa pisikal na mga sistema. Ang pinaka-karaniwan ay ang pangangailangan para sa isang partikular na uri ng "exotic" na bagay na dapat na naroroon upang ang isang loop ng oras ay umiiral. Ang malungkot na pagsasalita, kakaibang bagay ay mahalaga na may negatibong masa. Ang problema ay ang negatibong masa ay hindi alam na umiiral sa kalikasan.

Si Caroline Mallary, isang mag-aaral ng doktor sa Unibersidad ng Massachusetts Dartmouth ay nag-publish ng isang bagong modelo para sa isang makina ng oras sa journal Classical at Quantum Gravity. Ang bagong modelo ay hindi nangangailangan ng anumang negatibong mass exotic na materyal at nag-aalok ng isang napaka-simpleng disenyo.

Tingnan din ang: Paano 'Isang Maliit na Panahon sa Ikalimang Dimensyon ang Ipinaliwanag Sa Superstring Theory

Ang modelo ng Mallary ay binubuo ng dalawang sobrang mahabang kotse - na itinayo ng materyal na hindi eksotiko, at may positibong masa - na naka-park na kahanay. Ang isang kotse ay gumagalaw nang mabilis, na iniiwan ang iba pang naka-park. Naipakita ng Mallary na sa naturang setup, ang isang loop ng oras ay matatagpuan sa espasyo sa pagitan ng mga kotse.

Maaari Mo Bang Itayo Ito sa Iyong Likod?

Kung pinaghihinalaan mo ang isang catch, tama ka. Kinakailangan ng modelo ng Mallary na ang sentro ng bawat kotse ay may walang katapusang density. Ang ibig sabihin nito ay naglalaman ang mga ito ng mga bagay - tinatawag na mga singularidad - na may isang walang katapusang density, temperatura, at presyon. Bukod pa rito, hindi katulad ng mga singularidad na nasa loob ng mga itim na butas, na ginagawang ganap na mapupuntahan mula sa labas, ang mga singularidad sa modelo ng Mallary ay ganap na hubad at nakikita at, samakatuwid, ay may tunay na pisikal na mga epekto.

Ang mga physicist ay hindi inaasahan ang mga kakaibang bagay na umiiral sa kalikasan, alinman. Kaya, sa kasamaang-palad, ang isang oras ng makina ay hindi magiging available anumang oras sa lalong madaling panahon. Gayunpaman, ang gawaing ito ay nagpapakita na ang mga physicist ay maaaring may upang pinuhin ang kanilang mga ideya tungkol sa kung bakit ipinagbabawal ang oras na tulad ng curves ay ipinagbabawal.

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa The Conversation ni Guarav Khanna. Basahin ang orihinal na artikulo dito.