Je li putovanje kroz vrijeme uopće moguće? Znanstvenici rade na tome da probiju postojeće granice

Uzbudljive teorije o prirodi vremena oduvijek su poticale ljudsku maštu i znatiželju. Od antičkih filozofa do suvremenih znanstvenika, pitanje što je vrijeme i kako funkcionira ostalo je nerazriješeno. Stručnjaci se i dalje suočavaju s misterijima vremena i nizom vremenskih paradoksa koji prkose našim temeljnim pretpostavkama o linearnosti i smjeru vremena.

Prema općeprihvaćenoj fizikalnoj teoriji, vrijeme je dimenzija koja s prostorom tvori tkivo prostorvremenske stvarnosti. Albert Einstein svojom teorijom relativnosti postavio je osnove za današnje razumijevanje vremena i prostora, ali ta teorija također otvara vrata čudnim i intrigantnim konceptima.

Prije svega, ta teorija kaže da je brzina svjetlosti u vakuumu univerzalna konstanta, jednaka u svim sustavima, bez obzira na njihovu relativnu brzinu. Ona je ujedno najveća moguća brzina širenja signala. Dakle, ništa se ne može kretati brže od brzine svjetlosti, a ona iznosi 299.792.458 metara u sekundi.

Pa ipak, još ne postoji univerzalni sat koji svi možemo koristiti kao zajedničku referencu. Da bismo primijetili koliko je čudna ta veza između brzine i vremena, trebamo promatrati objekte koji se kreću iznimno brzo. Tek tada počinju se otkrivati nevjerojatni paradoksi. Što se objekt brže kreće kroz prostor, to više usporava svoje napredovanje kroz tkivo vremena, što je fenomen poznat kao relativistička “vremenska dilatacija”.

Fotoni nemaju masu pa se uvijek kreću točno brzinom svjetlosti, ništa sporije, ništa brže. Za njih stoga vrijeme ne postoji. Njihovo putovanje je trenutačno, iako iz naše perspektive primjećujemo kako vrijeme prolazi dok oni prolaze svemirom. Kako je to moguće?

Sve se mijenja

Razmotrimo hipotetski scenarij u kojem raketa putuje brzinom 99,99 posto brzine svjetlosti. Putnik na toj raketi baca lopticu u smjeru kretanja rakete. U klasičnoj Newtonovoj fizici očekivali bismo da će se brzine rakete i lopte zbrajati.

No kad bi putnik umjesto toga upalio svjetiljku, brzina svjetlosti ne bi se povećala jer je ona konstantna i neovisna o brzini njezina izvora. Ali postoji problem. Ako se brzina svjetlosti ne mijenja, trebalo bi nešto drugo – vrijeme.

Znanstvenici misle da su riješili jedan od najvećih misterija: Evo kako funkcionira svijest

Zamislite sada ovo: vozite se na futurističkom motociklu brzinom svjetlosti po nevjerojatno dugoj i praznoj cesti. U jednom trenutku želite pogledati svoj odraz u bočnom zrcalu, no postoji “caka”. Zrcalo se također kreće brzinom svjetlosti. Kako bi svjetlost koja se odbija od vašeg lica uopće stigla do zrcala?

Ako pak možete vidjeti svoj odraz, nekomu tko vas promatra činilo bi se da se svjetlost koja se odbija od vašeg lica kreće brže od brzine svjetlosti, što je u suprotnosti sa zakonima fizike. Međutim, nikakva refleksija ne bi sugerirala da brzina svjetlosti nije konstantna. U tom bi slučaju netko tko stoji pokraj ceste promatrao svjetlo koje se kreće sporije od vas te ne može dosegnuti ogledalo.

Kako bi izbjegao te “greške u matrici” i osigurao dosljedno mjerenje brzine svjetlosti za sve promatrače, svemir je smislio nekoliko trikova. Kada se objekt približi brzini svjetlosti, ne samo da nam se čini da njegovo vrijeme usporava nego smo i svjedoci da se objekt skraćuje.

Drugo vizualno izobličenje nastaje kada se pokretni objekt okreće, što se naziva “Terrell-Penroseov učinak”. Uobičajena je zabluda da će objekt dobiti dodatnu masu. Zapravo će mu porasti kinetička energija.

Strašno otkriće u Zemljinoj stratosferi: ‘Ovo je zabrinjavajuće, ne znamo kako će to utjecati na život’

Ipak, najčudnije od svega je to što bi te promjene bile stvarne samo nama. Za osobu koja putuje gotovo brzinom svjetlosti sve bi ostalo isto. Osjećala bi da vrijeme teče normalno i da joj je tijelo normalne dužine. No ono što bi vidjela kroz prozor izgledalo bi joj čudno i iskrivljeno.

Nepostojanje zajedničkog objektivnog referentnog okvira ostavlja nas u zbunjujućoj situaciji.

Kako je kretanje relativno, razlika između onoga tko se kreće i onoga tko nepomično stoji postaje nedostižna. Kao da svatko od nas nosi jedinstvene naočale kroz koje vidimo sasvim drukčiju verziju stvarnosti. No za razliku od optičkih iluzija, dilatacija vremena stvaran je i nepovratan fenomen.

Vječna petlja

Mi već danas možemo gledati u prošlost. Svjetlu je potrebno otprilike 1,3 sekunde da stigne od Mjeseca do našeg planeta. Dakle, svaki put kad pogledamo naš satelit, vidimo ga kakav je bio prije nešto više od sekunde. Sunce vidimo kakvo je bilo prije osam minuta, a primjerice zvijezdu Sjevernjaču kakva je bila prije nekih 400 godina. Što je objekt udaljeniji, vidimo ga kako je izgledao u daljoj prošlosti.

Znanstvenici su već predložili nekoliko hipoteza o tome kako ne bismo samo gledali u prošlost nego i otputovali onamo bez probijanja granice maksimalne moguće brzine.

Jedna od tih ideja je megastruktura nazvana Tiplerov valjak. Beskonačno je to duga cijev s oko deset ili više solarnih masa. Kada bi se vrtjela nekoliko milijardi puta u minuti, mogla bi iskriviti vrijeme oko sebe. Kada bismo uspjeli izgraditi takvu megastrukturu i letjeti oko valjka na strogo spiralnoj putanji u smjeru njegove rotacije, zapravo bismo putovali kroz vrijeme unatrag.

Postoji i mogućnost da vrijeme nema linearni smjer. Ako su prostor i vrijeme jedno, možda ne postoji razlika između “tada-i-tamo” i “sada-i-ovdje”. Prema “teoriji rastućeg bloka”, poznatoj i kao “eternalizam”, vrijeme je slično bloku i svaki trenutak prošlosti, sadašnjosti i budućnosti postoji ravnopravno, baš kao što postoji prostor izvan vidljivog svemira, iako ga ne možemo doseći. Ako je to istina, zakoni fizike u takvom svemiru dopuštali bi putovanje u prošlost, ali ne bismo mogli utjecati na slijed događaja, barem ne koliko bismo htjeli.

Ako budućnost već postoji, onda su svi događaji unaprijed određeni i neizbježni, a ljudi koji žive u ovom svemiru nemaju slobodnu volju.

“Kauzalna petlja” stvara samoodrživ zatvoren ciklus u kojem događaji u budućnosti utječu na događaje u prošlosti i obrnuto. Objasnimo to na primjeru.

Jednog dana, dok posjećujete staru knjižaru, otkrijete neki zadivljujući rukopis na polici. To pobudi vašu inspiraciju i navede vas da počnete pisati.

Sve ostaje isto

S vremenom postanete renomirani autor i objavite knjigu. Dok hodate prema kući istog dana kada ste završili s pisanjem, prolazite pored stare knjižare i rukopis vam neprimjetno ispadne iz torbe. Pronalazi ga vlasnik trgovine i odlučuje ga staviti na police. To je ista ona bilježnica na koju ste naletjeli prije toliko godina.

U ovom scenariju, sama petlja diktira slijed događaja ne ostavljajući mjesta za alternativne izbore već za odstupanja od tijeka događaja.

No neki su paradoksi još čudniji. Jednog dana primite zagonetno pismo s detaljnim uputama o izradi vremeplova. Pošiljatelj nije naveden. Nakon mnogo godina napokon konstruirate potpuno funkcionalan vremeplov. Kada stignete u prošlost, tražite svog mlađeg sebe i isporučujete isto pismo koje ste jednom primili. Time sami postajete pošiljatelj. No podrijetlo pisma ostaje nejasno. Zauvijek je zarobljeno u kauzalnoj petlji, bez jasnog početka ili kraja.

Postoji i “paradoks obnavljanja”. Predmet zarobljen u vječnoj vremenskoj petlji neizbježno će ostarjeti i propasti dok se više ne bude mogao koristiti za održavanje postojanja petlje. Možda se čini da putovanje kroz vrijeme nudi način da ga se obnovi, ali pritom i dalje ne znamo tko ga je i kada stvorio niti znamo njegovo početno stanje.

No čak i ako ste potpuno svjesni svog putovanja u prošlost i imate jasan plan djelovanja, svejedno vam ne gine mnogo drugih paradoksa.

Dramatična svjedočanstva pilota koji su imali susrete s NLO-ima: Vlada je navodno progonila i ubijala pojedince

U čuvenom “paradoksu djeda” ne biste mogli otputovati u prošlost i spriječiti da vam se baka i djed sretnu jer bi to bilo u suprotnosti s vašim postojanjem, a time i sposobnošću korištenja vremeplova. Zar je onda nemoguće da hipotetski putnik kroz vrijeme promijeni barem nešto u prošlosti?

Nedavna istraživanja pokazuju da je paradoksalno slobodno putovanje kroz vrijeme hipotetski moguće. I dalje biste mogli putovati u prošlost i činiti bilo što. Trik je u tome što bi se vremenska crta “samoispravljala” tako da rezultat uvijek ostane isti.

Dakle, svemir ne dopušta postojanje paradoksa koji bi prepravljali prošle, a time i buduće događaje. Čak i da ste upucali svog djeda, kada se vratite u sadašnjost, doznat ćete da čovjek kojeg ste ubili zapravo nije bio vaš djed ili biste mogli otkriti da je nekim čudom preživio.

Zagonetni fenomen

U kvantnoj mehanici postoji zagonetni fenomen poznat kao “kvantna superpozicija”. Na subatomskoj razini čestice mogu postojati u više stanja istodobno, kao što su na dva mjesta odjednom ili imaju dva različita svojstva u isto vrijeme. Istraživači su primijenili taj koncept na paradoks djeda i otkrili nešto zanimljivo.

Vremenski putnik koji se upusti u misiju mijenjanja prošlosti pojavio bi se u izvanrednom stanju, istodobno egzistirajući u više verzija iste prošlosti. U jednoj od tih verzija nisu uspjeli ubiti djeda pa povijest ide svojim prirodnim tokom.

Objavljen popis najjezivijih sela u Europi: Među njima je i jedno u Hrvatskoj, priče su zastrašujuće

No u drugoj verziji prošlosti putnik kroz vrijeme uspijeva u svojoj misiji. Dva stanja prošlosti jednako su stvarna, ali konačni ishod ostaje neodređen dok ga netko ne izmjeri ili ne opazi. Obje mogućnosti opstaju istovremeno poput paralelnih niti u tkivu vremena.

Razrješenje se događa u trenutku kada se ta petlja opazi, tj. “ugleda”. Tada svemir odlučuje o jednom od dva ishoda. Taj koncept poznat je u poznatom “eksperimentu s dvostrukom pukotinom”.

Moguće je da svemir uvijek postoji u superpoziciji dvaju stanja, a možda i u nekom većem broju stanja. Možda je razlog što ne možemo objasniti redoslijed događaja u navedenim paradoksima to što vrijeme nije linearno.

Prema tome, sljedeći put kad se susretnete s nekim veoma malo vjerojatnim događajem, razmislite o tome je li to posljedica neke odluke u vašoj prošlosti… ili pak budućnosti… ili odluke vas u nekom drugom svemiru.