Időutazás Stephen Hawkinggal

Balázs Richárd nyomán:

Azt már tudjuk mi a véleménye Stephen Hawkingnak az idegen civilizációkkal történő kapcsolatfelvételről, most azt is megtudhatjuk, hogyan utazhatunk az időben.

A neves fizikus és kozmológus a brit Daily Mailben nem is egy, de rögtön három elméletileg valószerű ötletét osztotta meg a közvéleménnyel. Mindenekelőtt fogadjuk el azt a nézetet, hogy az idő, akárcsak a szélesség, a magasság és a hosszúság, egy dimenzió. Hawking az autóvezetést hozta fel példaként. Előre haladunk. Ez egy irány. Jobbra vagy balra kanyarodhatunk, ez egy másik irány. Felfelé haladunk egy hegyi szakaszon, ez a harmadik. A negyedik pedig az idő.

"Az időutazásról szóló filmekben gyakran láthatunk hatalmas, energiazabáló gépeket. A gép létrehoz egy utat a negyedik dimenzión keresztül, egy alagutat az időn át. Egy időutazó, egy bátor, vakmerő személy, felkészülve a nagy ismeretlenre, belép az időalagútba és kilép valamikor egy másik időpontban. Az elv túlzottnak tűnhet és elképzelhető, hogy a valóság teljesen más, az ötlet önmagában mégsem annyira elrugaszkodott" - írja Hawking.
A fizika törvényei valójában összeegyeztethetők az időutazás gondolatával, pontosan a sokat emlegetett féreglyukakon keresztül. "Az az igazság, hogy mindenfelé féreglyukak vesznek körül minket, csak túl kicsik, hogy lássuk azokat. A tér és az idő mélyedéseiben és hasadékaiban alakulnak ki" - folytatja Hawking. "Semmi nem sima vagy szilárd. Ha bármit elég közelről veszünk szemügyre, lyukakat és redőket fedezünk fel bennük. Ez egy alapvető fizikai elv, ami az időre is vonatkozik."
Hawking szerint ha elmegyünk a legkisebb, az atomoknál is kisebb méretekig, akkor eljutunk egy helyre, amit kvantumhabnak neveznek. Itt léteznek a féreglyukak, olyan parányi alagutak vagy átvágások a térben és az időben, melyek folyamatosan formálódnak, eltűnnek és újraalakulnak ebben a kvantum világban, összekötve két különböző helyet és időt. Ezek az alagutak túl kicsik, hogy egy tárgyat vagy egy embert átjuttassunk rajtuk, a fizikusok azonban hiszik, hogy egy-egy féreglyuk elcsíphető és eléggé felnagyítható egy ember, vagy akár egy űrhajó számára is.
"Elméletileg egy időalagút vagy féreglyuk nemcsak arra képes, hogy egy másik bolygóra eljuttasson minket. Ha mindkét vége egyazon helyre esik és a távolság helyett az idő választja el őket egymástól, akkor az űrhajó ugyanoda, csak egy másik múltba érkezik meg. Talán a dinoszauruszok szemtanúi lehetnének egy űrhajó leszállásának" - írja Hawking. Valószínűsíthető azonban, hogy az utazás csak a jövőbe lehetséges. Elvileg a természet törvényei lehetetlenné teszik a múltba való visszautazást, hogy az ok-okozat közötti kapcsolódások ne sérüljenek. Vegyünk csak egy sokat boncolgatott paradoxont, mely szerint, ha visszautazva a múltba egy olyan eseményt idézünk elő, ami meggátolja a megszületésünket, akkor hogyan voltunk képesek a jövőben létezni és visszautazni az időben?
Visszatérve a féreglyukak felnagyításához, Hawking szerint a sugárzási visszacsatolás miatt minden használható méretűre kitágított féreglyuk összeomlik, tehát ezek alkalmatlanok a tényleges utazásra. Van azonban egy másik út is, az idő, váltakozó folyamának irányítása. "Az idő úgy folyik, mint egy folyó és úgy tűnik, mintha mindannyian kérlelhetetlenül haladnánk ezzel az időáramlattal. Az idő azonban más tekintetben is hasonlít a folyóhoz. Különböző helyeken, különböző sebességekkel folyik, és ez a kulcsa a jövőbe való utazásnak" - tette hozzá, felidézve Albert Einstein 100 évvel ezelőtti felvetését, miszerint lehetnek olyan helyek a térben, ahol az idő lelassul, míg más területeken felgyorsul; ez Hawking szerint teljes egészében helytálló.
A bizonyítékot megtalálhatjuk a Globális Helymeghatározó Rendszer (GPS) műhold hálózatában. "Minden műholdban van egy nagyon pontos óra. Azonban annak ellenére, hogy pontosak, minden egyes nap egy másodperc milliomod részének egyharmadával előbbre járnak a földi óráknál. A rendszer kénytelen korrigálni ezt a csúszást, máskülönben ez a parányi különbség felborítaná az egész helymeghatározást, ezáltal az összes GPS eszköz egyetlen nap alatt 10 kilométert tévedne."

Einstein felismerte, hogy az  anyag magával vonszolja az időt és lelassítja azt, ezért lassabb az idő múlása a Földön, mint az űrben. Minél nagyobb tömegű az objektum, annál erősebb ez a  lassulás. "Ez a döbbenetes valóság nyitja meg a lehetőség kapuját a jövőbe való időutazás előtt" - tette hozzá Hawking. Az időutazás kulcsai a fekete lyukak, melyek annyira sűrűek, hogy gravitációjuk még a fényt sem hagyja megszökni. "Egy fekete lyuk drámai hatást gyakorolhat az időre, jobban lelassítja, mint bármi más a galaxisban, ezáltal egy természetes időgéppé válik."

Lássuk a működési elvet. Vegyünk egy szupernagy tömegű fekete lyuk körül keringő űrhajót a Tejút közepén, 26 000 fényévnyire. A Földről úgy tűnne, hogy a hajó egy kört 16 perc alatt tesz meg, írja Hawking. "A fedélzeten tartózkodók számára azonban lelassul az idő. Számukra minden 16 perc csak 8 percnek tűnne" - magyarázta a kozmológus. Elismeri, hogy ez nem csupán hatékonynak, de kivitelezhetőnek sem nevezhető igazán, de nagy előnye, hogy nem idéz elő paradoxonokat.

Van azonban egy másik - jelenleg szintén kivitelezhetetlen lehetőség is, a fénysebességhez közeli utazás. "Ez az univerzum egy másik különös tényéből következik. A kozmikus sebességhatár másodpercenkénti 186 000 mérföld, vagyis a fénysebesség" - írja Hawking. "Ezt a sebességet semmi nem lépheti át, ez a tudomány egyik legelfogadottabb alapelve, de hiszik vagy sem, a fénysebességhez közeli utazás a jövőbe visz. Képzeljünk el egy sínt, ami körbe fut a Földön, egy szuper-gyorsvonat sínjét. A vonat elkezd gyorsulni, egyre gyorsabban és gyorsabban halad, újra és újra körbejárva a Földet. Ahhoz, hogy megközelítsük a fény sebességét, a vonattal egy másodperc alatt hétszer kellene körbe száguldani a Földet, a fény sebességét azonban soha nem éri el, csak megközelíti" - fejtegeti Hawking.

"Ekkor valami rendkívüli történik, az idő elkezd lassabban folyni a vonaton a világ többi részéhez képest, a lassulás hasonló a fekete lyuk közelében végbe menőhöz, csak sokkal erőteljesebb. A vonaton minden olyan, mint egy lassított felvétel." Hawking szerint ez a kozmikus sebességhatár védelmében történik. Tegyük fel, hogy egy gyerek a kocsikon át a vonat eleje felé fut. "Az ő előre irányuló mozgási sebessége hozzáadódik a vonat sebességéhez, felmerül tehát a kérdés, hogy a gyermek nem sértheti-e meg a sebességkorlátot? A válasz nem" - felel azonnal a kérdésre Hawking.

"A természet törvényei az idő lelassításával a vonaton meggátolják a lehetőséget. A gyerek egyszerűen nem képes olyan gyorsan futni, hogy áttörje a határt, az idő mindig pont annyira lassul le, hogy megvédje a sebességkorlátot" - ez a lényege annak, hogy miért lehetséges az időutazás a jövőbe. "Képzeljük el, hogy a vonat 2050. január 1-jén elhagyja az állomást, 100 éven át járja körbe-körbe a Földet, majd 2150-ben újév napján megáll. Az utasok számára mindössze egy hét telt el, mivel az idő annyira lelassult a vonat belsejében. Amikor kilépnek egy teljesen más világ tárul eléjük. Egy hét alatt 100 évet utaztak előre, a jövőbe" - írja Hawking.

Jelenleg a Földön végbemenő leggyorsabb mozgás a CERN legnagyobb részecskegyorsítójában zajlik. "Amikor bekapcsolják, a részecskék nulláról közel 100 000 km/h-ra gyorsulnak egyetlen másodperc töredéke alatt. Fokozva az energiát a részecskék egyre gyorsabbá válnak, egészen addig míg egy másodperc alatt tizenegyezerszer körbe nem mennek az alagútban. Ez azonban ugyanolyan, mint a vonat: soha nem érik el a végsebességet, csak a határ 99,99 százalékát. Azonban amikor ez bekövetkezik a részecskék is elkezdenek utazni az időben. Ezt egy rendkívül rövid életű részecskétől, a pi-mezontól tudjuk, ami általában a másodperc 25 milliárdod része alatt elbomlik, azonban amikor fényéhez közeli sebességre gyorsítják, harmincszor tovább marad fenn."
Ahhoz, hogy az embereket ilyen sebességre gyorsítsuk, az űrben kell lennünk, állapítja meg Hawking, hozzátéve hogy mindeddig a leggyorsabb ember 40 000 km/h sebességgel haladt az Apollo 10 fedélzetén. "Az időutazáshoz ennél kétezerszer gyorsabban kell haladnunk. Ehhez egy jóval nagyobb hajóra van szükség, egy igazi gigantikus űrjárműre, ami elég nagy a közel fénysebességre való gyorsításhoz szükséges üzemanyag mennyiség szállítására. A kozmikus sebességhatár megközelítéséhez hat teljes évre lenne szükség teljes energián. Elméletben képesek lennénk rendkívüli távolságok megtételére egy emberi élet leforgása alatt. A galaxis peremét 80 év alatt érhetnénk el" - összegzett Hawking.