Om det fanns ett tidsförsvar, hur skulle fysiker hitta det?

Pin
Send
Share
Send

Det kanske låter som saker av science fiction, men forskare har redan upptäckt ett tidsförskjutning. Men vad betyder detta? I grund och botten är ett tidsförskjutning ett fenomen som förändrar flödet av tid genom att påskynda det eller få det att gå långsammare.

Fysiker har känt till tidslingor i över 100 år: Faktum är att du står på ett slags tidskrävning just nu.

År 1905 publicerade Albert Einstein sin teori om speciell relativitet, följt ett decennium senare av hans uppföljare om generell relativitet, som uttalade att tyngdkraften är en egenskap av böjningen av rum och tid - vårt universums tyg. Som ett resultat kan allt som har massa skeva tiden.

Naturligtvis blir större saker bättre tid. Med massor som är miljarder gånger större än solen har svarta hål mycket heft, vilket innebär en massa tidsförskjutningspotential. Om du skulle närma dig ett svart hål, skulle objektets tyngdkraft förlänga tiden och få saker att hända mycket långsammare än de skulle göra jämfört med en extern observatör. Ett svart hål skulle emellertid inte göra en bra tidsmaskin om du ville åka tillbaka: Efter att ha passerat en viss punkt som kallas händelseshorisonten kan du och allt du tar med dig aldrig komma tillbaka. Inte ens lätt (därav namnet svart hål).

Solen och jorden kan också utvidga tiden på märkbara skalor. 2007 bekräftade en NASA-satellit, så kallad Gravity Probe B, generell relativitet med 99% noggrannhet genom att observera hur jorden snedvrider rymden runt den. Som ytterligare exempel, om du bodde på en hög bergstopp skulle du faktiskt åldras snabbare än dina vänner vid havet där tyngdkraften är starkare, vilket betyder att tiden går långsammare. Även för att vara rättvis skulle ditt snabbare åldrande äga rum i en helt omärkbar takt.

Tidsdilatation kan också uppnås genom att gå snabbt. Att gå snabbare kan leda till att tiden avtar relativt en stationär synvinkel, enligt special relativitet. Den här gången varvning på grund av hastighet och tyngdkraft dyker upp i vårt dagliga liv varje gång vi använder GPS på våra telefoner för att hitta vår plats.

"GPS-satelliter fungerar genom att ha superexakta klockor ombord på satelliten," säger Ken Olum, professor vid Tufts University Institute of Cosmology i Medford, Massachusetts, till Live Science. "Klockorna på satelliterna körs med olika hastigheter, beroende på vilket avstånd från jorden de är. De har också en annan hastighet beroende på satellitens rörelse." För att GPS: n ska rapportera din position exakt måste satelliterna ta hänsyn till allmän relativitet och speciell relativitet när tiden beräknas.

Naturligtvis är inte massiva föremål som vrider tiden exakt den typ av tidsresor som science fiction-författare älskar att skriva om. Så finns det andra sätt att vrida tiden? Tja, möjligen, men det är inte troligt.

"Det allmänna samförståndet är att dessa riktigt bisarra lösningar av allmän relativitet som inkluderar tidsmaskiner är nästan säkert omöjliga i det verkliga universum," sade Benjamin Shlaer, en forskare i fysik vid University of Auckland i Nya Zeeland.

Men det finns några alternativ. Det osannolika alternativet nummer ett är ett maskhål, en teoretisk bro som materie och ljus kan passera genom och som skapas från rymdets böjning. Medan vissa teorier förutspår att dessa fanns på mikroskopiska nivåer i det tidiga universum, fann de också att dessa maskhål var troligt instabila och skulle ha kollapsat snabbt.

För att ett maskhål faktiskt fungerar för tidsresor, måste det finnas någon form av exotiska ämnen. För att stabilisera maskhålen kräver teori denna typ av exotiska ämnen - en okänd form av materia som är grundläggande annorlunda än de saker som utgör allt omkring dig - skulle behöva ha negativ massa och tryck, något som forskare aldrig har sett eller förväntar sig att hitta när som helst snart.

Det andra alternativet innebär kosmiska strängar. Kosmiska strängar är hypotetiska energirör som, om de finns, skulle vara extremt små. Teorin förutspår att två strängar som snabbar med varandra kan förändra tiden på konstiga sätt, som att skapa stängda kurvor i rymden som kan fungera som tidsmaskiner. Men du behöver en oändlig mängd energi för att påskynda dessa strängar tillräckligt för att se denna effekt - inte exakt något du kan göra på en lördag eftermiddag, eller någon eftermiddag för den delen.

Om det finns något hopp om att hitta exotiska ämnen eller tidsförskjutningar i framtiden, kommer de sannolikt att hittas genom observational kosmologi, som kan komma som nya, oväntade upptäckter, sade Shlaer.

"Det är ganska tydligt att alla våra så kallade säkra antaganden om vad som faktiskt finns sannolikt inte är sanna om du går till extrema regimer," sa Shlaer till Live Science. "Och vi kan hoppas att det här är frågor som vi kan ställa och svara inom området kosmologi."

Pin
Send
Share
Send