Tijdreizen

Een tijdreis is een concept dat de mogelijkheid biedt om tussen verschillende punten in de tijd (verleden of toekomst) te bewegen.

Hoewel het idee fantasievol lijkt en vaak gerelateerd is aan fictie, toont een aantal wetenschappelijke gegevens aan dat tijdreizen met de juiste technologie mogelijk is. Om deze reden hebben verschillende gerenommeerde wetenschappers het onderwerp al behandeld, zoals Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan, etc.

Fundamentals of Time Travel

De belangrijkste basis voor tijdreizen is gebaseerd op de relativiteitstheorie van Einstein, die een mijlpaal vormde in de moderne natuurkunde. In het algemeen bestaat de Relativiteitstheorie uit een reeks onderzoeken die een relatie van onderlinge afhankelijkheid tussen tijd en ruimte aantonen, evenals de gevolgen van deze relatie.

Voor Einstein is het universum gerangschikt in een soort weefsel dat ruimte-tijd wordt genoemd, gevormd door drie ruimtelijke dimensies (breedte, hoogte en diepte) en een tijdelijke dimensie, dat is tijd. Elk hemellichaam "weegt" in deze stof en vormt een kromming in ruimte-tijd die van invloed is op alle nabije lichamen. Deze kromming is verantwoordelijk voor verschillende effecten zoals zwaartekracht, rotatiebewegingen en, dientengevolge, verschillen in de perceptie van tijd.

De kromming gevormd in de ruimte-tijd door de massa van de aarde veroorzaakt zwaartekrachteffecten op de maan, wat zich vertaalt rond de aarde.

Einstein begreep ook dat tijd, evenals snelheid, geen absolute maar relatieve grootte is . Deze conclusies waren sterk gebaseerd op de wetten van Newton, die begrepen dat de snelheid waarmee een lichaam beweegt nooit absoluut is en altijd door een frame moet worden geanalyseerd. Als voorbeeld kan dezelfde trein met 40 km / h bewegen ten opzichte van een gestopt frame en alleen met een snelheid van 20 km / h in verhouding tot een frame dat in dezelfde richting beweegt als het.

Hetzelfde concept van relativiteit dat in het voorbeeld wordt gebruikt, moet worden toegepast op de snelheid van de aarde, de zon en de hele Melkweg.

Theorie over tijdreizen

Op basis van de concepten van ruimte-tijd en relativiteit, bekijk de meest populaire theorieën over tijdreizen wetenschap:

Tijdsvertraging

Tijddilatatie is een concept ingevoegd in de relativiteitstheorie van Einstein, volgens welke tijd, evenals snelheid, niet absoluut is, maar relatief volgens het aangenomen raamwerk.

De tijddilatatie kan op twee manieren plaatsvinden: door het snelheidsverschil tussen de twee waarnemers of het verschil in zwaartekrachtinvloed die elk van hen beïnvloedt (gravitationele verwijding van tijd).

Tijdsverloop door snelheid

De expansie van de tijd met behulp van snelheid (of alleen de verwijding van de tijd) is een theorie die de mogelijkheid van toekomstige reizen voorspelt als de mensheid de middelen krijgt om door de ruimte te reizen met snelheden die dichter bij die van het licht liggen.

Voor natuurkundige James Clerk Maxwell is de lichtsnelheid exact hetzelfde (ongeveer 300.000.000 m / s), ongeacht het goedgekeurde kader. Dit idee, dat in direct conflict komt met de wetten van Newton, zou in het volgende scenario impliceren: een stationaire waarnemer en een bewegende waarnemer zouden het licht tegelijkertijd van punt A naar punt B zien komen zonder enige relativiteit.

De conclusie van Einstein was dat de enige manier waarop de twee wetten naast elkaar bestaan ​​zou zijn als de tijd zelf zou vertragen voor de bewegende waarnemer, wat aanleiding zou geven tot het concept van tijdsdilatatie.

De theorie heeft bewezen dat hoe sneller een object door de ruimte beweegt, hoe langzamer het door de tijd beweegt. Dit idee werd bewezen door experimenten in het International Space Station (ISS ), waar werd opgemerkt dat klokken aan boord van het station na 6 maanden 0, 007 seconden langzamer bewogen dan de klokken in de aarde.

Op basis van dit bewijs kan worden gesteld dat zelfs op een zeer kleine schaal, astronauten die na 6 maanden van het internationale ruimtestation naar de aarde terugkeerden 0, 007 seconden naar de toekomst reisden.

Internationaal ruimtestation, in een baan om de aarde sinds 1998.

Er wordt aangenomen dat dit verschil in het verstrijken van de tijd toeneemt naarmate de snelheid van een lichaam de snelheid van het licht nadert. De theorie wordt vaak geïllustreerd door de Paradox van de Twins (of Langevin's Paradox), die bestaat uit een mentaal experiment waarin een man in een snel bewegend ruimtevaartuig in de ruimte verblijft. Wanneer hij terugkeert naar de aarde, is zijn tweelingbroer tientallen jaren ouder, terwijl hij zelf amper ouder is geworden.

Gravitatietijd dilatatie

De gravitationele verwijding van tijd is een theorie die voorziet in de mogelijkheid van toekomstige reizen als de mensheid de middelen krijgt om naar planeten te reizen waarvan de zwaartekracht veel beter is dan die van de aarde.

Zwaartekrachtsdilatatie vindt plaats door de invloed die op een waarnemer wordt uitgeoefend door een hemellichaam van grote massa. Hoe groter het hemellichaam, hoe groter de kromming in de ruimte-tijd en bijgevolg des te groter de zwaartekrachtsinvloed eromheen. Met andere woorden, de tijd gaat langzamer wanneer de zwaartekracht sterker is.

De tijd zal langzamer gaan op de klok die zich het dichtst bij de aarde bevindt in vergelijking met de klok weg.

Gebaseerd op zwaartekrachtdilatatie, zal de tijd worden vertraagd naar een waarnemer dichter bij het zwaartekrachtveld dan een andere waarnemer op een verste punt. Deze hypothese is al bewezen door atoomklokken geplaatst op satellieten op verschillende hoogten. Uiteindelijk begonnen de klokken uiteen te lopen, zij het in nanoseconden.

Basis van het verschil in het verstrijken van de tijd tussen klokken. Vanwege de kromming tussen C en D duurt het licht langer om van het ene punt naar het andere te reiken.

Men gelooft dat als het mogelijk zou zijn om naar een planeet te reizen waarvan de zwaartekrachtsinvloed veel beter was dan die van de aarde en terug te keren, de reiziger in de toekomst zou zijn gereisd omdat de tijd veel sneller op aarde zou zijn verstreken.

Worm gaten

Aardwormgaten zijn hypothetische verschijnselen die bestaan ​​uit tunnels die verschillende punten van ruimte-tijd met elkaar verbinden. Hoewel uiterst onwaarschijnlijk, beschouwt de Relativiteitstheorie het bestaan ​​van omkeerbare regenwormgaten, dat wil zeggen die met voorwaarden om van de ene naar de andere kant te worden gereisd.

In theorie zouden wormgaten niet alleen functioneren als snelkoppelingen naar andere punten in de ruimte, maar ook naar andere punten in de tijd, inclusief het verleden.

Visuele weergave van een wormgat. Het wordt geloofd in het bestaan ​​van wormgaten waarvan de uitvoer zich bevindt in hetzelfde universum en op verschillende tijdstippen in de tijd.

Kosmische snaren

Volgens astrofysicus J. Richard Gott zijn kosmische reeksen soort energiebuizen die zich als scheuren door alle ruimte-tijd uitstrekken. Het fenomeen is hypothetisch en wordt beschouwd als een topologisch defect opgetreden tijdens de vorming van het universum.

Visuele representatie van kosmische akkoorden, theoretisch aanwezig in alle ruimte-tijd.

Gott geloofde dat de kosmische snaren dunner zouden zijn dan een atoom en, net als zwarte gaten, enorme hoeveelheden geconcentreerde massa zouden hebben, resulterend in een extreem sterk zwaartekrachtveld dat de ruimtetijd kan vervormen.

In theorie zou de vervorming die wordt veroorzaakt door twee nabije kosmische snaren (of een kosmische snaar die zich dichtbij een zwart gat uitstrekt) een botsing veroorzaken die de tijd in de ruimte kan verdubbelen, een gesloten tijdcurve vormt waardoor een voorwerp in een willekeurige tijd zou kunnen verschijnen. tijdstip, inclusief het verleden.