Kā Darbojas Laika Ceļojumi

{h1}

Laika ceļojums ir jēdziens, kas zinātniskajā fantastikā pastāv simtiem gadu. Uzziniet par laika ceļojumiem un uzziniet, kā laika ceļojumi darbosies.

Šis termins sākas no tūkstošgades garumā izlaižamiem Viktorijas laikiem līdz pusaudžiem, kuri lec pa tālruni ceļošana laikā bieži izsauc mūsu fantastiskākos redzējumus par to, ko nozīmē pārvietoties pa ceturto dimensiju. Bet, protams, jums nav nepieciešama laika mašīna vai iedomātā tārpa caurums, lai cauri gadiem ritētu.

Kā jūs droši vien pamanījāt, mēs visi pastāvīgi nodarbojamies ar laika ceļošanu. Visvienkāršākajā līmenī laiks ir pārmaiņu ātrums Visumā - un, lai kā tas mums patiktu vai nē, mēs pastāvīgi piedzīvojam pārmaiņas. Mēs novecojam, planētas pārvietojas ap sauli, un lietas sabrūk.

Laika pāreju mēra sekundēs, minūtēs, stundās un gados, bet tas nenozīmē, ka laiks plūst nemainīgā ātrumā. Tāpat kā ūdens upē plūst vai palēninās atkarībā no kanāla lieluma, laiks dažādās vietās plūst atšķirīgā ātrumā. Citiem vārdiem sakot, laiks ir relatīvs.

Bet kas izraisa šīs svārstības gar mūsu vienvirziena pārgājienu no šūpuļa līdz kapam? Tas viss izriet no laika un telpas attiecībām. Cilvēki ir satracināti trīs garuma, platuma un dziļuma telpiskajās dimensijās. Laiks iestājas partijā kā šī vissvarīgākā ceturtā dimensija. Laiks nevar pastāvēt bez telpas, un telpa nevar pastāvēt bez laika. Abi eksistē kā viens: telpas-laika kontinuums. Jebkuram notikumam, kas notiek Visumā, ir jāiesaista gan telpa, gan laiks.

Šajā rakstā mēs apskatīsim reālās dzīves ikdienas laika ceļošanas metodes mūsu Visumā, kā arī dažas no daudz tālākām metodēm, kā dejot ceturtajā dimensijā.

Laika ceļojums nākotnē

Reāllaika ceļojums darbībā

Reāllaika ceļojums darbībā

Ja vēlaties gadu gaitā progresēt nedaudz ātrāk nekā nākamais cilvēks, jums būs jāizmanto telpas laiks. Globālie pozicionēšanas satelīti to katru dienu novērš, katru dienu uzkrājot papildu trešdaļu no vienas miljarda sekundes. Laiks orbītā iet ātrāk, jo satelīti atrodas tālāk no Zemes masas. Šeit, virspusē, planētas masa savlaicīgi vilkās un nelielos izmēros to palēnina.

Mēs to saucam par gravitācijas laika dilatāciju. Saskaņā ar Einšteina vispārējās relativitātes teoriju, gravitācija ir laika-laika līkne, un astronomi regulāri novēro šo parādību, pētot gaismu, kas pārvietojas pietiekami masīva objekta tuvumā. Piemēram, īpaši lielas saules dēļ citādā veidā taisns gaismas stars var izliekties tajā, ko mēs saucam par gravitācijas objektīva efekts.

Kāds tam sakars ar laiku? Atcerieties: jebkuram notikumam, kas notiek Visumā, ir jāiesaista gan telpa, gan laiks. Smagums ne tikai pievelk kosmosu; tas arī velk laikā.

Jūs nevarētu pamanīt nelielas laika plūsmas izmaiņas, taču pietiekami masīvs objekts radītu milzīgu atšķirību - teiksim, piemēram, kā supermasīvs melnais caurums Strēlnieks A mūsu galaktikas centrā. Šeit 4 miljonu saules masa pastāv kā viens, bezgalīgi blīvs punkts, kas pazīstams kā a singularitāte [avots: NASA]. Uz brīdi apli pa šo melno caurumu (neiekrītot) un jūs pieredzēsiet laiku uz pusi zemākas par Zemes ātrumu. Citiem vārdiem sakot, jūs apceļat piecu gadu ceļojumu, lai atklātu, ka uz Zemes ir pagājusi visa desmitgade [avots: Davies].

Ātrumam ir nozīme arī ātrumā, kādā mēs piedzīvojam laiku. Laiks iet lēnāk, jo tuvāk tuvojas neplīstošajam kosmiskā ātruma ierobežojumam, ko mēs saucam par gaismas ātrumu. Piemēram, ātruma vilcienā pulksteņa rokas pārvietojas lēnāk nekā stacionāra pulksteņa rokas. Cilvēks-pasažieris atšķirību nejustos, bet brauciena beigās ātruma pārsniegšanas pulksteņa rādītājs tiktu bremzēts par sekundes miljarddaļām. Ja šāds vilciens varētu sasniegt 99,999 procentus no gaismas ātruma, tad vilciena stacijā uz katriem 223 gadiem vilcienā paietu tikai viens gads [avots: Davies].

Faktiski šis hipotētiskais piepilsētas iedzīvotājs būtu ceļojis nākotnē. Bet kā ir ar pagātni? Vai ātrākais iedomājamais zvaigžņu kuģis varētu pagriezt pulksteni atpakaļ?

Laika ceļojums pagātnē

Zvaigznes virs Flagstaff, Ariz., Ar laiku nodrošina atpakaļskatu.

Zvaigznes virs Flagstaff, Ariz., Ar laiku nodrošina atpakaļskatu.

Mēs esam noskaidrojuši, ka laika ceļojums nākotnē notiek vienmēr. Zinātnieki to ir pierādījuši eksperimentos, un ideja ir būtisks Einšteina relativitātes teorijas aspekts. Jūs to darīsit nākotnē; tas ir tikai jautājums par to, cik ātrs būs ceļojums. Bet kā ir ar ceļojumu pagātnē? Ieskatam nakts debesīs vajadzētu sniegt atbildi.

Piena ceļa galaktika ir aptuveni 100 000 gaismas gadu plata, tāpēc gaisma no attālākām zvaigznēm var sasniegt tūkstošiem gadu tūkstošiem gadu, lai sasniegtu Zemi. Paskatieties uz šo gaismu, un jūs būtībā atskatāties laikā. Kad astronomi mēra kosmisko mikroviļņu fona starojumu, viņi vairāk nekā 10 miljardu gadu laikā pamanās pirmatnējā kosmiskajā laikmetā. Bet vai mēs varam darīt labāk nekā tas?

Einšteina teorijā nekas neliedz laika ceļošanu pagātnē, bet pats priekšnoteikums nospiest pogu un atgriezties vakardienā pārkāpj cēloņsakarības likums, vai cēlonis un sekas. Viens notikums notiek mūsu Visumā, un tas noved pie vēl viena bezgalīgā notikumu virknē. Katrā ziņā cēlonis rodas pirms sekām. Vienkārši mēģiniet iedomāties atšķirīgu realitāti, teiksim, kurā slepkavības upuris mirst no sava šāviena brūces pirms nošaušanas. Tas pārkāpj realitāti, kā mēs to zinām; tādējādi daudzi zinātnieki atmet laika ceļošanu pagātnē kā neiespējamību.

Daži zinātnieki ir ierosinājuši ideju izmantot ceļojumu ātrāk nekā gaisma, lai atgrieztos laikā. Galu galā, ja laiks palēninās, kad objekts tuvojas gaismas ātrumam, tad, iespējams, pārsniedzot šo ātrumu, laiks var plūst atpakaļ? Protams, objektam tuvojoties gaismas ātrumam, tā relativistiskā masa palielinās, līdz gaismas ātrumā tas kļūst bezgalīgs. Paātrināt bezgalīgu masu ātrāk nekā tas nav iespējams. Metināšanas ātruma tehnoloģija teorētiski varētu apkrāpt universālo ātruma ierobežojumu, izdzenot telpas un laika burbuli visā Visumā, taču pat tas radītu kolosālas, tālāku nākotnes enerģijas izmaksas.

Bet kas notiks, ja laika ceļojums pagātnē un nākotnē būs mazāk atkarīgs no spekulatīvas kosmiskās piedziņas tehnoloģijas un vairāk no esošajām kosmiskajām parādībām? Iestatiet kursu melnajam caurumam.

Melni caurumi un Kerra gredzeni

Kas ir melnā cauruma otrā pusē?

Kas ir melnā cauruma otrā pusē?

Apļojiet melnu caurumu pietiekami ilgi, un gravitācijas laika dilatācija jūs aizvedīs nākotnē. Bet kas notiktu, ja jūs lidotu tieši šī kosmiskā titāna iezīmē? Lielākā daļa zinātnieku piekrīt, ka melnais caurums, iespējams, jūs sagraus, taču viena unikāla melnā cauruma dažādība varētu nebūt: Kerra melnais caurums vai Kerra gredzens.

1963. gadā Jaunzēlandes matemātiķis Rijs Kerrs ierosināja pirmo reālistisko teoriju rotējošam melnajam caurumam. Koncepcija ir atkarīga no neitronu zvaigznes, kas ir masīvas sabrukušās zvaigznes, kas ir Manhetenas lielumā, bet ar Zemes saules masu [avots: Kaku]. Kerrs postulēja - ja mirstošās zvaigznes sabrūk neitronu zvaigžņu rotējošajā gredzenā, to centrbēdzes spēks neļaus tām pārvērsties par singulāritāti. Tā kā melnajam caurumam nebija raksturīguma, Kerrs uzskatīja, ka ir droši ienākt, nebaidoties no bezgalīgā gravitācijas spēka tā centrā.

Ja pastāv Kerras melnie caurumi, zinātnieki domā, ka mēs varētu tos iziet un iziet caur baltais caurums. Padomājiet par to kā melnā cauruma izplūdes galu. Tā vietā, lai visu ievilktu savā gravitācijas spēkā, baltais caurums visu izstumj ārā un prom no tā - iespējams, citā laikā vai pat citā Visumā.

Kerra melnie caurumi ir tīri teorētiski, taču, ja tādi pastāv, tie laika piedzīvojuma ceļotājam piedāvā vienvirziena ceļojumu pagātnē vai nākotnē. Un, kaut arī ārkārtīgi attīstīta civilizācija varētu izstrādāt līdzekļus šāda laika ceļojuma metodes kalibrēšanai, nav teikts, kur un kad “savvaļas” Kerras melnais caurums varētu jūs atstāt.

Tārpu caurumi

Iedomājieties telpu kā izliektu divdimensiju plakni. Tādi tārpu caurumi varētu veidoties, kad divas masas kosmosa laikā pieliek pietiekamu spēku, lai izveidotu tuneli, kas savieno tālus punktus.

Iedomājieties telpu kā izliektu divdimensiju plakni. Tādi tārpu caurumi varētu veidoties, kad divas masas kosmosa laikā pieliek pietiekamu spēku, lai izveidotu tuneli, kas savieno tālus punktus.

Kerras teorētiskie melnie caurumi nav vienīgais iespējamais kosmiskais saīsne uz pagātni vai nākotni. Kā populārs ir viss, sākot no “Star Trek: Deep Space Deviņi” līdz “Donnie Darko”, tur ir arī tikpat teorētisks Einšteina-Rozenas tilts apsvērt. Bet, protams, jūs to labāk zināt kā tārps.

Einšteina vispārējā relativitātes teorija pieļauj tārpu caurumu pastāvēšanu, jo tā apgalvo, ka jebkura masa izliekas telpā-laikā. Lai saprastu šo izliekumu, padomājiet par diviem cilvēkiem, kas tur gultas palagu uz augšu un stingri izstiepj to. Ja viena persona novietotu beisbolu uz palaga, beisbola svars nokristu līdz loksnes vidum un izraisītu lapas izliekšanos tajā brīdī. Ja marmors būtu novietots uz tās pašas palagas malas, tas līknes dēļ virzītos uz beisbola pusi.

Šajā vienkāršotajā piemērā telpa tiek attēlota nevis divdimensiju, bet gan divdimensiju plaknē. Iedomājieties, ka šī lapa ir salocīta, atstājot atstarpi starp augšpusi un apakšu. Beisbola novietošana augšējā pusē izraisīs izliekuma veidošanos. Ja lapas apakšējā daļā vietā, kas atbilst beisbola atrašanās vietai augšpusē, tiktu novietota vienāda masa, otrā masa galu galā satiktos ar beisbolu. Tas ir līdzīgi tam, kā varētu attīstīties tārpi.

Kosmosā masas, kas rada spiedienu uz dažādām Visuma daļām, galu galā varētu apvienoties, lai izveidotu sava veida tuneli. Šis tunelis teorētiski apvienotos divos atsevišķos laikos un ļautu tam šķērsot. Protams, ir arī iespējams, ka kāds neparedzēts fizisks vai kvantu īpašums novērš šāda tārpa caurumu rašanos. Un pat ja tie pastāv, tie var būt neticami nestabili.

Pēc astrofiziķa Stefana Hawkinga teiktā, tārpu caurumi var pastāvēt kvantu putas, mazākā vide Visumā. Šeit mazi tuneļi nemitīgi mirgo un eksistē, eksistenci īslaicīgi sasaistot atsevišķās vietās un laikā, kā vienmēr mainīgajā spēlē “Kanāli un kāpnes”.

Tādi tārpu caurumi varētu izrādīties pārāk mazi un pārāk īsi laika pavadīšanai pa cilvēku, bet vai mēs kādu dienu varētu iemācīties tos notvert, stabilizēt un palielināt? Protams, saka Hawking, ja esat gatavs saņemt atsauksmes. Ja mēs mākslīgi pagarinātu tuneļa dzīvi caur salocītu telpas laiku, var rasties starojuma atgriezeniskā saite, iznīcinot laika tuneli tādā pašā veidā, kā audio atgriezeniskā saite var sagraut skaļruni.

Kosmiskā stīga

Pareizā kosmiskā anomālija jebkuru kosmosa kuģi varētu pārvērst laika mašīnā.

Pareizā kosmiskā anomālija jebkuru kosmosa kuģi varētu pārvērst laika mašīnā.

Mēs esam izpūstas caur melnajiem caurumiem un tārpu caurumiem, taču ir vēl viens iespējams laika pavadīšanas veids, izmantojot ceļojumu caur teorētiskām kosmiskām parādībām. Par šo shēmu mēs vēršamies pie fiziķa J. Ričarda Gota, kurš iepazīstināja ar ideju kosmiskā virkne atpakaļ 1991. gadā. Kā norāda nosaukums, tie ir virknei līdzīgi objekti, kas, pēc dažu zinātnieku domām, tika izveidoti agrīnajā Visumā.

Šīs stīgas var auzt visā Visumā, tievākas par atomu un pakļaut milzīgam spiedienam. Protams, tas nozīmē, ka viņi iesaiņo diezgan gravitācijas spēkus visam, kas iet netālu no tiem, ļaujot kosmiskajai virknei piestiprinātos objektus pārvietoties neticamā ātrumā un gūt labumu no laika izplešanās. Velkot divas kosmiskās virknes tuvu viena otrai vai izstiepjot vienu stīgu tuvu melnajam caurumam, iespējams, būs iespējams deformēt pietiekami daudz laika, lai izveidotu to, ko sauc par slēgta savlaicīga līkne.

Izmantojot divu kosmisko stīgu (vai stīgu un melno caurumu) radīto smagumu, kosmosa kuģis teorētiski varētu sevi virzīt pagātnē. Lai to izdarītu, tas cilpa ap kosmiskajām stīgām.

Tomēr kvantu virknes ir ļoti spekulatīvas. Pats Gots sacīja, ka, lai ceļotu atpakaļ laikā pat vienu gadu, vajadzēs virknes cilpu, kas satur pusi no visas galaktikas masas enerģijas. Citiem vārdiem sakot, jums būs jāsadala galaktikā puse atomu, lai darbinātu jūsu laika mašīnu. Un tāpat kā ar jebkuru laika mašīnu, jūs nevarējāt atgriezties tālāk par punktu, kurā laika mašīna tika izveidota.

Ak jā, un tad ir laika paradoksi.

Laika ceļojuma paradoksi

Sliktas ziņas, slepkava, kas ceļo ceļojumā: Vectēvam nav robežu.

Sliktas ziņas, slepkava, kas ceļo ceļojumā: Vectēvam nav robežu.

Kā mēs jau minējām iepriekš, ceļojuma pagātnē jēdziens kļūst mazliet drūms, un otrā cēloņsakarība izraisa galvu. Cēlonis ir spēkā, vismaz šajā visumā, kam izdodas izklīst pat vislabākos laika ceļojuma plānus.

Iesācējiem, ja jūs ceļotu atpakaļ 200 gadu laikā, jūs parādītos laikā pirms savas piedzimšanas. Padomā par to uz brīdi. Laika gaitā efekts (jūs) pastāvētu pirms cēloņa (jūsu dzimšanas).

Lai labāk saprastu, ar ko mēs šeit nodarbojamies, apsveriet slavenos vectēva paradokss. Jūs esat laika ceļotājs slepkava, un jūsu mērķis vienkārši ir jūsu pašu vectēvs. Tātad jūs izlecat cauri tuvākajai wormhole un ejat līdz sprediķa 18 gadus vecā tēva versijai. Jūs paaugstināt lāzera sprādzi, bet kas notiek, kad velciet sprūdu?

Padomā par to. Jūs vēl neesat dzimis. Tā nav arī tavam tēvam. Ja jūs agrāk nogalināsit savu vectēvu, viņam nekad nebūs dēla. Šis dēls nekad nebūs jums, un jūs nekad neņemsit šo darbu uz laiku ceļojošu slepkavu. Jūs nepastāvētu, lai vilktu sprūdu, tādējādi noliedzot visu notikumu virkni. Mēs to saucam par nekonsekventa cēloņsakarības cilpa.

No otras puses, mums ir jāapsver ideja par konsekventa cēloņsakarība. Lai arī tas ir vienlīdz domājošs, šis laika ceļojuma teorētiskais modelis ir brīvs no paradoksiem. Pēc fiziķa Pola Deivisa domām, šāda cilpa varētu izspēlēties šādi: Matemātikas profesors dodas nākotnē un nozog revolucionāro matemātikas teorēmu. Pēc tam profesors piešķir teorēmu daudzsološam studentam. Tad no šī daudzsološā studenta izaug pats cilvēks, no kura profesors nozaga teorēmu, lai sāktu ar to.

Tad tur ir pēc izvēles modelis laika ceļojums, kas ietver izkropļotu varbūtību tuvu jebkurai paradoksālai situācijai [avots: Sanders]. Ko tas nozīmē? Nu, atkal ielieciet sevi laika ceļojošā slepkavas kurpēs. Šis laika ceļojuma modelis padarītu jūsu vectēvu praktiski pierādītu nāvei. Jūs varat vilkt sprūdu, bet lāzers darbosies nepareizi. Iespējams, ka putns ķersies īstajā brīdī, taču notiks dažas kvantu svārstības, lai novērstu paradoksālas situācijas rašanos.

Bet tad ir vēl viena iespēja: nākotne vai pagātne, kurā ceļojat, varētu vienkārši būt paralēlā pasaule. Padomājiet par to kā atsevišķu smilšu kasti: jūs varat uzbūvēt vai iznīcināt visas pilis, kuras tajā vēlaties, taču tas vismazākajā mērā neietekmē jūsu mājas smilšu kasti. Tātad, ja pagātne, kurā jūs ceļojat, pastāv atsevišķā laika skalā, vectēva nogalināšana aukstās asinīs nav liela brēka. Protams, tas varētu nozīmēt, ka katru reizi, kad jauniņš jūs piezemēsies jaunā paralēlajā Visumā, un jūs, iespējams, nekad neatgriezīsities savā sākotnējā smilšu kastē.

Vēl sajaukt? Laipni lūdzam laika ceļojumu pasaulē.

Izpētiet saites nākamajā lappusē, lai iegūtu vēl prātīgāku kosmoloģiju.


Video Papildinājums: KĀ ES AIZBRAUCU UZ ISLANDI PAR 300 EIRO | Lēta ceļošana.




Pētniecība


'Neizskaidrojami Faili' Pēta Nlo, Kandžu Vīriešu Un Svešzemju Slimības
'Neizskaidrojami Faili' Pēta Nlo, Kandžu Vīriešu Un Svešzemju Slimības

Ko Šī Optiskā Ilūzija Atklāj Par Cilvēka Smadzenēm
Ko Šī Optiskā Ilūzija Atklāj Par Cilvēka Smadzenēm

Zinātne Ziņas


Fotoattēlos: Austrālijas Hiperskaņas Projekts “Hifire”
Fotoattēlos: Austrālijas Hiperskaņas Projekts “Hifire”

Sudraba Maliņa? Klimata Izmaiņas Varētu Padarīt Amerikāņus Piemērotākus
Sudraba Maliņa? Klimata Izmaiņas Varētu Padarīt Amerikāņus Piemērotākus

Tardigrades Un Poop: Ko Kosmosa Likums Saka Par Mēness Jucekli?
Tardigrades Un Poop: Ko Kosmosa Likums Saka Par Mēness Jucekli?

Kāds Bija Nacistu Sakars Ar Arheoloģiju?
Kāds Bija Nacistu Sakars Ar Arheoloģiju?

Attēlu Galerija: Atklāta Ēģiptiešu Mūmija
Attēlu Galerija: Atklāta Ēģiptiešu Mūmija


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com