Fizika atsako, ar įmanoma keliauti laiku

Astronautas paseno vėliau nei Žemėje gyvenantis dvynys

Galimybė šokinėti laiku pirmyn ir atgal jau seniai žavėjo tiek mokslinės fantastikos rašytojus, tiek fizikus. Ir visgi, ar įmanoma keliauti į praeitį ir ateitį? O gal tai mitas ir bekraštė iliuzija, grąžinanti mus į filmo „Atgal į ateitį“ epizodus?

Šiam paradoksui (o gal realiam scenarijui) pritaria ir kino juosta „Laiko mašina“, nagrinėjusi įvairius netikėtumus, susijusius su neapčiuopiamos realybės idėja, kylančia lankantis praeityje ir, nieko nelaukus, keliaujant tiesiai į rytojų^[1].

Iš tiesų nemaža dalis pasauliečių prieštarauja vienareikšmiškam supratimui apie fizinę erdvę, sakydami, kad viduje ji didesnė nei atrodo išorėje. Tačiau kaip yra realiame pasaulyje? Ar galėtume kada nors sukurti laiko mašiną ir keliauti į tolimą praeitį arba į priekį, kad pamatytume savo prosenelius?

Viskas, ką šią minutę galime padaryti, tai užtikrintai teigti, jog keliauti į ateitį įmanoma, bet keliauti į praeitį – arba labai sunku, arba veik neįmanoma. Laiko tėkmė nėra pastovi, todėl, priklausomai nuo aplinkybių, laikas gali pagreitėti arba sulėtėti^[2].

„Būtent todėl gali atsirasti kelionės laiku, kurios yra moksliškai tikslios ir turi realių pasekmių“, – sako Emma Osborne, Jorko universiteto Jungtinėje Karalystėje astrofizikė.

Pavyzdžiui, laikas eina lėčiau, jei keliaujama dideliu greičiu, nors tam, jog poveikis būtų reikšmingas, reikia priartėti prie šviesos greičio. Dėl to atsiranda dvynių paradoksas, kai vienas iš dviejų identiškų dvynių tampa astronautu ir skrieja kosmose beveik šviesos greičiu, o kitas lieka Žemėje, kosmonautui senstant lėčiau nei Žemėje esančiam broliui. 

„Jei keliaujate orbitoje ir grįžtate, iš tikrųjų esate jaunesnis už brolį dvynį“, – sako Vlatko Vedralas, Oksfordo universiteto kvantinės fizikos specialistas. 

Dvyniai Skotas bei Markas Kelly šį teiginį dar kartą paliudijo, kai Skotas kelis mėnesius praleido kosmose. Panašiai laikas bėga lėčiau, jeigu esate intensyviame gravitaciniame lauke, pavyzdžiui, juodojoje skylėje. Tarkime, laivo priekyje, arčiau juodosios skylės, laikas bėgtų lėčiau nei gale. Tai reiškia, kad nedidelė žmonių grupė laivo gale galimai išaugtų į didžiulę armiją. Šis gravitacijos poveikis laikui pastebimas ir filmo „Tarpžvaigždinis“ siužete.

Per tiek laiko, kiek prireikė perskaityti straipsnį, nukeliavote maždaug septynias minutes į ateitį

Visgi reliatyvumas daro įtaką palydovams, kuriuos naudojame pasaulinei padėties nustatymo sistemai (GPS)^[3].

„Viršuje esantys laikrodžiai sukasi greičiau, nei esantys Žemėje, todėl juos reikia nuolat koreguoti. Jei to nedarytume, „Google Maps“ žemėlapiai klystų apie 10 km per dieną“, – tikino E. Osborne^[4].

Reliatyvumas reiškia, kad galima keliauti į ateitį, ir mums, pasirodo, nereikia nė laiko mašinos. Reikia arba keliauti greičiu, artimu šviesos greičiui, arba praleisti laiką intensyviame gravitaciniame lauke. Bet kuriuo atveju patirsite palyginti trumpą subjektyvų laiką, o likusioje Visatos dalyje praeis dešimtmečiai ar šimtmečiai. Priešingai, grįžimas laiku atgal atrodo daug sudėtingesnis.

„Tai gali būti, o gali ir nebūti įmanoma“, – teigia Barak Shoshany, fizikas teoretikas iš Brocko universiteto Sent Katarine, Kanadoje.

Iš tikrųjų yra begalė reliatyvumu grįstų kelionių laiku. Apie tai Nobelio premiją pelniusiuose tyrimuose kalbėjo ir Albertas Einšteinas, minėdamas kvantinę fiziką kaip galimybę akimirksniu paveikti kitą dalelę kitoje vietoje „bauginančiu veiksmu per atstumą“. Tokiu atveju jūs tiesiog nusiųstumėte savo poveikį į ateitį, o tada tam tikru momentu jis apsisuktų ir grįžtų atgal į praeitį.

Tarkime, Adomas atlieka matavimą laboratorijoje. Bet jo gaunamas rezultatas priklauso nuo matavimo, kurį Beth atliks vėliau. Kitaip tariant, Beth eksperimentas ateityje kontroliuoja Adomo eksperimento praeityje rezultatus. Tačiau tai veikia tik tuo atveju, jei jos eksperimentas sunaikina visus įrašus apie tai, ką Adomas darė iki šiol. 

Tiesa, į tai galima pažvelgti ir kiek „buitiškiau“: per tiek laiko, kiek prireikė perskaityti šį straipsnį, jau nukeliavote maždaug septynias minutes į ateitį – į sveikatą.

Žmonės švenčia 40-metį mažiausiai du kartus per metus

Gerai pažįstamas žmogus buvo šiek tiek susirūpinęs ir nepasiruošęs egzistenciniam gimtadienio bagažui – juolab kad manė, jog jam viso labo 38-eri. Po kelių mėnesių pastarajam suėjo 40 metų. Na, matematika niekuomet nebuvo jo stiprioji pusė, bet kai šio gražaus jubiliejus sulaukė kelis kartus iš eilės, apskaitininko karjera kaipmat baigėsi.

Pasirodo, kai kurioms kultūroms tobulai sekasi vienu metu išgyventi keletą metų. Nepaisant to, kad šiuo metu visame pasaulyje yra 2023-ieji, Etiopijos kalendoriuje metuose skaičiuojama 13 mėnesių^[5]. Tuo tarpu Pietų Korėjoje Naujieji metai yra visų gimtadienis. (Visa tai paaiškina, kodėl žmogus gali švęsti jubiliejų kelis kartus iš eilės.)

Realybė kitame pasaulio liudija, kad Pietų Korėjos gyventojai gimsta vienerių metų ir nuo to momento skaičiuoja 2–3 oficialius gyvenimo metus: vietinį, tarptautinį (skaičiuojant nuo nulio), plius papildomus metus, kai visa šalis sensta kartu sausio 1 d. Be to, korėjiečiai gali pasirinkti, ar asmeninius gimtadienius švęsti pagal Grigaliaus, ar tradicinį mėnulio kalendorių.

Nors manoma, kad laikas yra vienas iš nedaugelio dalykų, dėl kurių mes, kaip rūšis, iš anksto sutarėme, aiškėja, jog daugeliu aspektų mąstome skirtingai: vieni gyvename „laukiu savaitgalio“ ritmu, o likusieji – remdamiesi milžiniškų Stounhendžo akmenų kalendoriumi.

Nepalas šiuo atveju yra viena iš nedaugelio šalių Žemėje, kurioje Grigaliaus kalendorius nėra nacionalinis kalendorius – oficialiai metai yra 2079 (Bikram Sambat) arba 1143 (Newari Nepal Sambat) arba abu. Paradoksalu, tačiau šiuolaikiniame pasaulyje, rodos, svarbiausia gebėti tinkamai apskaičiuoti vaiko gimimo datą ir reguliariai įkrentantį atlyginimą.

Dabar, jei gerai apskaičiavau, turiu dalyvauti gimtadienyje.