Ceļošana laikā ir viena no aizraujošākajām zinātniskās fantastikas tēmām. Taču vai cilvēks patiešām varētu nokļūt nākotnē, atgriezties pagātnē vai pat sastapt pats sevi citā dzīves posmā? Fizika sniedz pārsteidzošu atbildi: ceļošana nākotnē ir iespējama, bet atgriešanās pagātnē joprojām ir neatrisināta mīkla.
Laiks ne visiem rit vienādi
Lai saprastu, kā būtu iespējams ceļot laikā, vispirms jāņem vērā Alberta Einšteina relativitātes teorija. Tā paredz, ka laiks nav absolūts — tā ritējums ir atkarīgs gan no kustības ātruma, gan gravitācijas.
Jo ātrāk cilvēks pārvietojas, jo lēnāk viņam rit laiks attiecībā pret cilvēku, kurš palicis uz Zemes. Lai šī atšķirība kļūtu ļoti izteikta, būtu jāpārvietojas ar ātrumu, kas tuvojas gaismas ātrumam.
To ilustrē slavenais dvīņu paradokss. Iedomāsimies divus dvīņus: viens paliek uz Zemes, bet otrs dodas ceļojumā kosmosā ar ātrumu, kas tuvojas gaismas ātrumam. Kad ceļotājs atgrieztos, viņš būtu novecojis mazāk nekā viņa brālis.
Tas nozīmē, ka ceļotājs savā dzīvē būtu piedzīvojis mazāk laika, kamēr uz Zemes būtu pagājuši daudz vairāk gadu. Tādējādi viņš faktiski būtu nokļuvis Zemes nākotnē.
Arī gravitācija ietekmē laika ritējumu
Līdzīgu efektu rada gravitācija - jo spēcīgāks gravitācijas lauks, jo lēnāk rit laiks, salīdzinot ar vietu, kur gravitācija ir vājāka.
Šo parādību var novērot arī tepat uz Zemes, lai gan ikdienā atšķirība ir niecīga. Piemēram, laiks cilvēka galvas augstumā rit pavisam nedaudz ātrāk nekā pie pēdām, jo gravitācijas ietekme pie Zemes virsmas ir mazliet spēcīgāka.
Šie efekti nav tikai teorētiski. Tos ņem vērā arī satelītnavigācijas sistēmās, piemēram, GPS, kuru precizitātei nepieciešams koriģēt satelītos esošo pulksteņu rādījumus.
Tātad ceļošana nākotnē nav tikai fantāzija — tās pamatā ir reāli fizikāli procesi. Tomēr pagaidām cilvēcei nav tehnoloģiju, kas ļautu cilvēkam doties kosmosā ar ātrumu, kas būtu tuvs gaismas ātrumam.
Bet vai ir iespējams atgriezties pagātnē?
Te sākas daudz sarežģītāka zinātnes teritorija.
Daži teorētiskie fizikas modeļi pieļauj iespēju, ka telpā un laikā varētu pastāvēt tā dēvētās slēgtās laiktelpiskas līknes. Vienkāršoti izsakoties, tās būtu trajektorijas, pa kurām kustība cauri telpai un laikam teorētiski atgrieztos sākumpunktā.
Vēl viena ideja ir tārpejas — hipotētiski tuneļi, kas varētu savienot divus attālus telpas un laika punktus. Zinātniskajā fantastikā tās bieži attēlo kā īsceļus cauri Visumam.
Tomēr šīm idejām ir būtiska problēma: nav pierādījumu, ka tārpejas dabā patiešām eksistē un ka tās varētu izmantot cilvēku pārvietošanai. Turklāt daudzi teorētiskie modeļi paredz apstākļus, kurus mēs pašlaik neprotam radīt vai kontrolēt.
Arī ideja par kosmiskajām stīgām — hipotētiskiem objektiem, kas varētu deformēt telplaiku un radīt iespēju ceļot pagātnē — pagaidām nav guvusi eksperimentālu apstiprinājumu.
Vai nākotne var ietekmēt pagātni?
Kvantu fizika rada vēl vienu jautājumu: vai notikumi nākotnē varētu kaut kādā veidā ietekmēt pagātni?
Daži zinātnieki apspriež tā dēvēto retrokauzalitāti — ideju, ka cēloņu un seku attiecības kvantu pasaulē varētu būt sarežģītākas, nekā mums ierasts domāt.
Tomēr tas nenozīmē, ka cilvēks varētu nosūtīt vēstuli sev pagātnē, mainīt vēsturiskus notikumus vai uzzināt iepriekšējās loterijas laimīgos skaitļus. Šīs idejas attiecas uz ļoti specifiskām kvantu sistēmām, un to interpretācija joprojām tiek apspriesta.
Pat ja kāda no šīm teorijām izrādītos pareiza, tā pati par sevi nenozīmētu, ka iespējama cilvēka ceļošana laikā.
Vai mēs kādreiz satiksim savu nākotnes versiju?
Ja ar tikšanos domājam sastapšanos ar sevi, kurš nācis no nākotnes, pašlaik nav zinātnisku pierādījumu, ka tas būtu iespējams.
Taču, ja runa ir par ceļošanu nākotnē, fizikā šāda iespēja pastāv — vismaz teorētiski. Cilvēks, kurš spētu pārvietoties ļoti lielā ātrumā vai atrastos ārkārtīgi spēcīgā gravitācijas laukā, varētu piedzīvot mazāk laika nekā cilvēki citur Visumā.
Atgriešanās pagātnē gan joprojām ir pavisam cits jautājums, jo zinātniekiem trūkst gan pierādījumu, gan pilnīgas teorijas, kas apvienotu relativitāti ar kvantu mehāniku un ļautu droši pateikt, vai šāds ceļojums vispār ir iespējams.
Kā norāda fiziķi, mūsu pašreizējā izpratne par Visumu ļauj runāt par ceļošanu nākotnē, taču pagātnes apmeklēšana pagaidām paliek zinātniskās fantastikas teritorijā.
