Wyprzedzić światło

 

Przez całe dekady fizycy spierali się, czy podróże w czasie są możliwe.

A tak na marginesie: - wielu ludzi twierdzi, że podróże w czasie wstecz, przynajmniej do czasów średniowiecza, można łatwo zrealizować – wystarczy wejść do kościoła.

     Dziś ci fizycy, którzy zajmują się tą coraz modniejszą dziedziną badań, dystansują się od określenia „maszyna czasu”, a zamiast niego mówią „Zamknięta krzywa czasowa”.

       Do wskoczenia w tę „Zamkniętą krzywą czasową” wystarczy jeden jedyny drobiazg – trzeba znaleźć sposób, aby wyprzedzić światło.

        Trudne?

Wobec przecieków z nawet nie najnowszych eksperymentów, to już się udało.

Czyli szybkość światła nie jest szybkością graniczną.

      To dobra wiadomość dla podróży w czasie.

Jednak jest także wiadomość zła: - podróż w czasie wstecz, z całą pewnością będzie bardzo trudna.

       Oto tylko dwa wyzwania z instrukcji przedstartowej:

- Obiekt wielkości Jowisza (Jowisz jest 345 razy większy od Ziemi) należy ścisnąć tak, aby zmieścił się do pudełka od butów.

 - Znajdź czarną dziurę o masie miliona słońc i wystrzel w nią serię gwiazd neutronowych.

 Powyższe uwagi dotyczą wyłącznie podróży wstecz. Natomiast podróże w przyszłość są łatwizną.

   Otóż w przyszłość podróżujemy przez cały czas, z prędkością jednej sekundy na sekundę.

Albert Einstein wykazał, że żadne dwa ciała poruszające się względem siebie nie mogą mieć wspólnej współrzędnej czasowej. Szybko poruszający się obiekt doświadcza innego tempa upływu czasu niż obiekt wolniejszy lub nieruchomy.

       Im szybciej podróżujesz w przestrzeni, tym wolniej poruszasz się w czasie.

Cała ta idea jest zgrabnie podsumowana w stwierdzeniu: - „Poruszające się zegary idą wolniej”.

Ten efekt został potwierdzony przez hiperdokładne zegary atomowe umieszczone w obiektach kosmicznych.

Największego efektu dylatacji czasu wśród ludzi, doświadczyli kosmonauci ze stacji „Mir”. Niektórzy z nich spędzili ponad rok, pędząc nad Ziemią z prędkością 27 tysięcy kilometrów na godzinę.

W trakcie tej długiej misji „zarobili” niemal cztery sekundy w porównaniu do pozostałych Ziemian.

Niby cztery sekundy to niewielka różnica. Jednak dylatacja czasu ilustruje dziwny fakt, że nie ma czegoś takiego jak czas absolutny.

        Cztery sekundy są niczym dla kogoś, kto chciałby się przenieść do roku dwa miliony.

Do tego okazuje się, że do takiego przeniesienia w czasie wcale nie jest potrzebny Jowisz sprasowany do rozmiarów pudełka, ani oswojona czarna dziura.

Wystarczy żwawy pojazd kosmiczny. Taki, który potrafi wyciągnąć 99 i siedem dziewiątek procent prędkości światła. Kiedy przekroczysz (bowiem) tysiąc milionów kilometrów na godzinę, zaczną się dziać rzeczy interesujące.

       Wykres dylatacji czasu jest asymptotą – kształtem przypomina pozbawiony kantów kij hokejowy.

Przy małych prędkościach efekt jest marginalny.

Nawet przy prędkości równej 80% c zegary idą tylko o 40% wolniej.

Aby efekt stał się znaczący, trzeba zbliżyć się do prędkości c.

     Przy prędkości 90% c, czas jest ponad dwukrotnie wolniejszy niż u stacjonarnego obserwatora.

Przy prędkości 99% c czas jest siedmiokrotnie wolniejszy.

Z taką prędkością mógłbyś polecieć tam i z powrotem do Proxima Centauri – w sumie osiem lat świetlnych – w czasie nieco krótszym niż czternaście miesięcy według zegara pokładowego.

   Przy prędkości 99,9999% c, każdej godzinie na pokładzie pojazdu  będą odpowiadać dwa lata w domu.

Rozpędź się jeszcze bardziej, do 99 i 14 dziewiątek po przecinku, a każdy dzień w pojeździe będzie odpowiadać dwudziestu tysiącom lat w domu i wtedy zacznie się poważna rozmowa o podróży w czasie.

     Jeszcze nieco przyspieszenia i całe tysiąclecia będą mijać z każdą sekundą lotu.

Oby tylko nie była to podróż w jedną stronę...... Chociaż nawet wtedy byłoby to doświadczenie fascynujące.

 W każdym razie szybkości bliskie c są niezbędne do podróży kosmicznych –  przestrzeń kosmiczna jest bowiem ekstremalnie obszerna.

Aby przeciąć naszą galaktykę z prędkością bliską c, potrzeba sto tysięcy lat, ale.....  jest to mierzone w układzie odniesienia Ziemi.

 Jeśli zapodróżujesz z szybkością bliską c, bez trudu starczy ci jedno życie na podróż tam i z powrotem.

Nie trzeba stosować hibernacji, napędu warp, transmisji nad-, pod-, lub hiperprzestrzennych, a także tuneli czasoprzestrzennych.

     Nie musisz się także martwić o fizjologiczne skutki dużych przyspieszeń. Jedno g przez rok w zupełności wystarczy, aby osiągnąć prędkość dostatecznie bliską c, a następnie tyle samo, aby hamować.

      To przyspieszenie, a nie prędkość jest kluczem do doświadczania efektu dylatacji czasu.

A więc wyobraźmy sobie, że poleciałeś do Andromedy i wróciłeś.

Wróciłeś i sam siebie pytasz po co to było? I do czego wróciłeś?

Nikt na ciebie nie czeka, twój gatunek wymarł (bowiem) dwa miliony lat temu.....

PS. Problemy wynikłe po powrocie z wieloletniej wyprawy międzygwiezdnej opisał nasz rodak Stanisław Lem.