Geçmişe ve geleceğe yolculukla ilgili hikayeler uzun süredir hayal gücümüzü yakaladı, ancak zamanın seyahat mümkün fizikçilerin kelimeyi kullandıklarında ne anlama geldiğini anlamanın kalbine ulaşan dikenli "Zaman."
Modern fizik bize zamanın evrenimizin en gizemli yönlerinden biri olduğunu öğretir, ancak ilk başta doğrudan görünebilir. Einstein bu kavram anlayışımızı kökten değiştirdi, ancak bu gözden geçirilmiş anlayışla bile bazı bilim adamları halazaman gerçekten var ya da sadece "inatla kalıcı bir yanılsama" olup olmadığı (Einstein'ın bir zamanlar dediği gibi). Zaman ne olursa olsun, fizikçiler (ve kurgu yazarları) onu alışılmadık yollardan geçmeyi düşünmek için manipüle etmenin bazı ilginç yollarını buldular.
Zaman ve Görelilik
H.G. Wells'de referansta bulunulmasına rağmen Zaman makinesi (1895), gerçek zaman yolculuğu bilimi, yirminci yüzyıla kadar, Albert Einsteinteorisi Genel görelilik (1915'te geliştirildi). Görelilik, evrenin fiziksel dokusunu 4 boyutlu bir uzay-zaman açısından tanımlar. bir zaman boyutu ile birlikte üç uzamsal boyut (yukarı / aşağı, sol / sağ ve ön / arka) içerir. Geçen yüzyıl boyunca sayısız deneyle kanıtlanmış olan bu teoriye göre, yerçekimi maddenin varlığına tepki olarak bu uzay-zamanın bükülmesinin bir sonucudur. Diğer bir deyişle, belirli bir madde konfigürasyonu göz önüne alındığında, evrenin gerçek uzay-zaman dokusu önemli şekillerde değiştirilebilir.
Göreliliğin şaşırtıcı sonuçlarından biri, hareketin zamanın geçme biçiminde, yani zaman genişlemesi. Bu en çarpıcı şekilde klasikte kendini gösterir İkiz Paradoks. Bu "zaman yolculuğu" yönteminde, geleceğe normalden daha hızlı geçebilirsiniz, ancak gerçekten geri dönüş yolu yoktur. (Hafif bir istisna vardır, ancak daha sonra makalede daha fazla.)
Erken Seyahat
1937'de İskoç fizikçi W. J. van Stockum genel göreliliği ilk kez zaman yolculuğu için kapıyı açacak şekilde uyguladı. Genel görelilik denklemini sonsuz uzun, son derece yoğun dönen silindirli (sonsuz bir berber direği gibi) bir duruma uygulayarak. Böyle büyük bir nesnenin dönüşü aslında "kare sürükleme" olarak bilinen bir fenomen yaratır, yani aslında uzay zamanını onunla birlikte sürükler. Van Stockum, bu durumda, aynı noktada başlayan ve biten 4 boyutlu uzay-zaman içinde bir yol yaratabileceğinizi buldu - kapalı zaman çizelgesi eğrisi - Zaman yolculuğuna izin veren fiziksel sonuç. Bir uzay gemisinde yola çıkabilir ve sizi başladığınız aynı anı geri getiren bir patikada seyahat edebilirsiniz.
İlginç bir sonuç olmasına rağmen, bu oldukça çelişkili bir durumdu, bu yüzden gerçekleşmesi konusunda gerçekten fazla endişe yoktu. Ancak yeni bir yorum ortaya çıkmak üzereydi, bu da çok daha tartışmalıydı.
1949'da matematikçi Kurt Godel - Einstein'ın arkadaşı ve Princeton'da bir meslektaşı Üniversitenin İleri Araştırma Enstitüsü - tüm evrenin olduğu bir durumla baş etmeye karar verdi döner. Godel'in çözümlerinde, evrenin dönmesi halinde zaman yolculuğuna denklemler gerçekten izin verdi. Dönen bir evrenin kendisi bir zaman makinesi olarak işlev görebilir.
Şimdi, evren dönseydi, onu tespit etmenin yolları olurdu (ışık ışınları, örneğin, bütün evren dönüyordu) ve şimdiye kadar kanıtlar çok kuvvetli bir şekilde evrensel değil rotasyonu. Yani yine, zaman yolculuğu bu özel sonuç kümesi tarafından reddedilir. Ama gerçek şu ki, evrendeki şeyler dönüyor ve bu da yine imkanı sunuyor.
Zaman Yolculuğu ve Kara Delikler
1963'te Yeni Zelandalı matematikçi Roy Kerr, dönen bir analizi analiz etmek için alan denklemlerini kullandı Kara delik, Kerr kara deliği olarak adlandırıldı ve sonuçların, solucan deliği kara delikte, merkezdeki tekilliği kaçırır ve diğer ucundan çıkarır. Bu senaryo, teorik fizikçi Kip Thorne'nin yıllar sonra fark ettiği gibi, kapalı zamana benzer eğrilere de izin veriyor.
1980'lerin başında, Carl Sagan 1985 romanında çalışırken İletişim, Kip Thorne'a zaman yolculuğunun fiziği hakkında bir soru ile yaklaştı ve bu da Thorne'a bir kara delik kullanma zaman yolculuğu aracı olarak kavramını incelemesine ilham verdi. Fizikçi Sung-Won Kim ile birlikte Thorne (teoride) siyaha sahip olabileceğinizi fark etti. bir solucan deliğinin boşluktaki başka bir noktaya bağlayan bir delik enerji.
Ancak solucan deliğinizin olması bir zaman makineniz olduğu anlamına gelmez. Şimdi, solucan deliğinin bir ucunu ("hareketli uç) hareket ettirebileceğinizi varsayalım. Hareketli ucu bir uzay gemisine yerleştirirsiniz, neredeyse ışık hızı. Zaman uzaması devreye girer ve hareketli ucun yaşadığı zaman, sabit ucun yaşadığı zamandan çok daha azdır. Diyelim ki hareketli ucu 5.000 yıl Dünya'nın geleceğine taşıyoruz, ama hareketli uç sadece 5 yıl "yaşıyor". Diyelim ki MS 2010'da ayrılıp MS 7010'a varıyorsunuz.
Ancak, hareketli uçtan geçerseniz, aslında MS 2015'te sabit uçtan çıkacaksınız (Dünya'da 5 yıl geçti). Ne? Bu nasıl çalışıyor?
Gerçek şu ki, solucan deliğinin iki ucu birbirine bağlı. Ne kadar uzakta olurlarsa olsunlar, zaman içinde hala temelde birbirlerine yakındırlar. Hareketli uç kaldığı yerden sadece beş yaş büyük olduğundan, geçmesi sizi sabit solucan deliği üzerindeki ilgili noktaya geri gönderecektir. Ve 2015 AD Earth'ten biri sabit solucan deliğinden geçerse, 7010'da hareketli solucan deliğinden çıkarlardı. (Birisi MS 2012'de solucan deliğinden geçerse, yolculuğun ortasında bir yerde uzay gemisine çıkacaktı.)
Bu bir zaman makinesinin fiziksel olarak en makul açıklaması olmasına rağmen, hala sorunlar var. Hiç kimse solucan delikleri veya negatif enerji olup olmadığını ya da varsa bu şekilde nasıl bir araya getireceklerini bilmez. Ancak (teoride) mümkündür.