Scientia

Este, într-adevăr, simplu să considerăm posibilitatea de a călători în timp pură ficţiune. În fond, H. G. Wells a scris Maşina Timpului la sfârşitul anilor 1800, iar până în momentul de faţă nimeni nu a reuşit să construiască una care să funcţioneze.

Totuşi, nu renunţaţi încă: se fac în continuare descoperiri ce ne-ar putea arăta drumul către viitor sau înapoi în trecut, prin timp.

Călătoria în timp este o parte integrantă a fundamentelor teoriei relativităţii. Teoria lui Einstein prezice faptul că timpul curge mai încet cu cât gravitaţia este mai puternică; aşadar, îmbătrâniţi mai încet dacă locuiţi într-o vilă decât dacă locuiţi într-un zgârie-nori: fiind mai aproape de sol, gravitaţia este mai puternică. Deci, pentru a construi o maşină a timpului, trebuie doar conectate două regiuni unde timpul se scurge diferit.

Consideraţi, spre exemplu, Pământul şi vecinătatea imediată a unei găuri negre, unde gravitaţia puternică face timpul să curgă extrem de încet. Presupuneţi că porniţi într-o luni câte un ceas în fiecare dintre cele două locaţii. Când pe Pământ va fi vineri, va fi încă miercuri în apropierea găurii negre. Deci dacă s-ar putea călători instantaneu de pe Pământ până în vecinătatea găurii negre, s-ar putea călători de vineri înapoi miercuri. Şi iată: călătorie în timp.

Întrebarea ce se ridică: aşa ceva este oare posibil? În principiu, da. Conform teoriei cuantice, structura spaţiu-timpului constă dintr-o ţesătură formată din scurtături submicroscopice prin spaţiu şi timp cunoscute drept găuri de vierme. Câţiva paşi de-a lungul unui asemenea tunel şi aţi putea ieşi la ani-lumină distanţă, în partea cealaltă a galaxiei sau cu ani în urmă ori în viitor. Este posibil ca particulele atât de greu de detectat numite neutrini să facă deja aşa ceva (New Scientist, 1 octombrie, pag 6).

Cu toate acestea, pentru restul dintre noi, trebuie întâi rezolvate câteva probleme practice. Pentru a folosi o gaură de vierme cu scopul de a călători în timp, ar trebui ca aceasta să unească timpurile şi locurile între care doreşti a călători: aceasta ar presupune să deplasăm unul din capetele găurii de vierme lângă cea mai apropiată gaură neagră.

Odată înfăptuit acest lucru, tot ar exista probleme: ar trebui adusă gaura de vierme de dimensiuni cuantice la nivel macroscopic şi descoperită o modalitate de a ţine intrarea şi ieşirea deschise. O adevărată provocare, căci găurile de vierme sunt instabile şi se închid într-o clipită. Pentru a le deschide, ar fi nevoie de un tip de materie ipotetică caracterizată de o altfel de gravitaţie, una cu caracter repulsiv. Nu se ştie dacă există o astfel de materie exotică şi care să aibă suficientă forţă. Dar ceea ce se ştie este că pentru a crea un tunel cu o intrare cu o lungime de aproximativ 1 metru – suficient spaţiu pentru ca cineva să se strecoare prin ea – ar fi nevoie de o cantitate de energie egală cu totalitatea energiei emise în spaţiu de un procent important dintre stelele din Calea Lactee în decurs de un an.

Şi chiar cu tot acest efort, o astfel de maşină a timpului nu ne va duce niciodată înapoi la mari momente din istorie. Dacă găsim o gaură de vierme, momentul localizării ei va fi prin definiţie primul moment din timp în care se va putea călători în trecut. Aşadar, dacă doriţi să plecaţi într-o călătorie înapoi în timp pentru o expediţie de vânătoare de dinozauri, aveţi doar o singură opţiune: să găsiţi o maşină a timpului abandonată pe Pământ de extratereştri cu cel puţin 65 de milioane de ani în urmă.

Cu toate acestea, s-ar putea înfăptui lucruri destul de interesante cu o maşină a timpului a noastră. Spre exemplu, de îndată ce vom fi construit una, civilizaţii ale viitorului vor putea să se întoarcă şi să ne viziteze. Acest lucru ridică o întrebare interesantă: ar putea cineva să se întoarcă şi să îşi ucidă un strămoş direct, făcându-şi astfel propria existenţă imposibilă? Acesta este cel mai faimos puzzle conceptual legat de călătoria în timp, aşa-numitul „paradox al bunicului”. Şi s-ar părea că fizica cuantică are un răspuns.

De ani buni, fizicienii care studiază mecanica cuantică teleportează particule copiind informaţia ce caracterizează o particulă şi lipind-o alteia aflată la distanţă. În ianuarie, Seth Lloyd de la MIT (Institutul de Tehnologie Massachusetts) şi Aerphraim Steinberg de la Universitatea din Toronto, Canada, au demonstrat că legile mecanicii cuantice permit efectuarea unei astfel de teleportări şi în plan temporal, nu doar în plan spaţial. Deoarece mecanica cuantică susţine că particulele precum fotonii şi electronii pot fi afectaţi de măsurători ce vor fi efectuate în viitor, călătoria în timp ţine de firescul lumii cuantice.

Experimentele lui Lloyd şi Steinberg au demonstrat că, cel puţin în cazul fotonilor, mecanica călătoriei în timp conspiră pentru a menţine valabile noţiunile de cauză şi efect din lumea macroscopică, cu care suntem familiarizaţi. Cei doi au programat fotonii să călătorească înapoi în timp după care să îşi modifice polarizarea. Această modificare înseamnă că fotonul intră într-o stare în care nu ar fi putut călători înapoi în timp; noua stare o anulează pe cea iniţială.

Din cauza probabilităţilor implicate în măsurătorile cuantice a existat mereu o şansă ca unul dintre procese să nu se întâmple. Lloyd şi Steinberg au descoperit că atunci când au încercat să programeze fotonul să îşi ucidă „bunicul”, fie călătoria în timp, fie polarizarea au eşuat.

Este un exemplu a ceea ce Stephen Hawking de la Universitatea Cambridge numeşte protecţie cronologică. Aşa cum rezultă şi din dificultatea creării unei maşini a timpului, legile fizicii par hotărâte să susţină valabilitatea regulilor familiare nouă de tip cauză-efect. Cu toate acestea, uşa spre călătoria în timp rămâne larg deschisă.

Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului About time: Is time travel possible?, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.

Traducerea: Anca Negulescu