Czas na podróż w czas

Wszystko zaczęło się wraz z przełomowymi dla fizyki pracami Alberta Einsteina, jednoczącymi trzy znane wymiary przestrzenne i czas w czterowymiarową czasoprzestrzeń, która tworzy scenę dla wszystkich wydarzeń od początku wszechświata po teraźniejszość. Potraktowanie czasu jako jednego z wymiarów na nowo postawiło jedno z najważniejszych dla człowieka pytań: „Jak biegnie czas?”. I czy możemy się w czasie poruszać? A może skazani jesteśmy na poddanie się nurtowi rzeki czasu, bo płyniecie pod prąd - jak i „wyprzedzenie fali” - jest niemożliwe.

Pytania te są rozwinięciem starożytnego pytania o naturę świata: czy jest on „z góry” określony i zadany, czy też ciągle zmienia się i dopasowuje do rozwoju wydarzeń. Szukaniem odpowiedzi na to pytanie zajmują się nie tylko następcy starożytnych filozofów, ale i wszelkiej maści naukowcy, szczególnie zaś fizycy.

Czasowy „efekt motyla”

) Uproszczona wizja wormhole'a. Przestrzeń pomiędzy bramami tunelu jest bardzo zakrzywiona zgodnie z najnowszymi pomysłami astrofizyków na geometrię wszechświata. %

W fantastyce naukowej odnajdziemy dwie popularne, przeciwstawne sobie koncepcje zmian rzeczywistości. Z jednej strony to idea historii, którą można manipulować i obserwować rezultaty wprowadzonych przez siebie zmian. Z drugiej – przekonanie, że wprowadzone poprawki mają wręcz kosmetyczny zasięg oddziaływania na „naszą” teraźniejszość. Jak jest naprawdę? Czas i historia to nie twarz, która zniesie każdą operację plastyczną. Skomplikowanych związków przyczynowo-skutkowych nie można sprowadzić do kilku prostych faktów i powiązań. Nigdy nie wiadomo, czy jakiś detal opuszczony dla wygody w rozumowaniu nie pociągnie za sobą ważnych konsekwencji. Do głosu dochodzi „efekt motyla”: błahe wydarzenie na jednym końcu świata ma ogromne skutki na drugim. Nie znaczy to jednak, że podróżować w czasie nie można!

Paradoksy czasowe

Do niedawna jedynym stanowiskiem fizyków wobec podróży w czasie było podwójne NIE: 1.NIE możemy, bo wszechświat jest tak skonstruowany, że na to nie pozwala. 2.NIE możemy zmieniać przeszłości, bo naruszy to strukturę przyczynowo-skutkową.

Wraz z postępami fizyki teoretycznej, „nie” zmieniło się w „raczej tak, ale”. Dlaczego? Zacznijmy od drugiego zakazu.

Według teoretyków, nic nie stoi na przeszkodzie do zmian w przeszłości, pod warunkiem, że pętla wytworzona przez nie nie będzie pętlą otwartą. Co to znaczy? Najlepszą ilustracją tego zjawiska jest tzw. paradoks dziadka: podróżnik w czasie zabija swego dziadka i tym samym przestaje istnieć. Ale skoro nie ma podróżnika, to dziadek przeżyje, w związku z czym podróżnik się jednak urodzi. I tak w kółko. Problem jest skomplikowany, jednak fizyka kwantowa ujmuje go jasno: pętle otwarte wzajemnie się kasują, przez co nie dochodzi do paradoksów czasowych.

Inne rozwiązanie problemu paradoksów podsuwa fizyka kwantowa oraz teoria, w myśl której obok siebie mogą istnieć wszechświaty równoległe. Wtedy cofając się do przeszłości i zmieniając ją, „tworzymy” nowy wszechświat, a raczej na jednym z niezliczonych skrzyżowań wybieramy inną drogę. Tym samym podróżnik temporalny zmienia przyszłość, ale już nie swoją. W myśl „zasady sumy wszystkich historii” każda z alternatyw jest możliwa. Poprzez to otrzymujemy wielką liczbę wszechświatów równoległych, z których każdy powstał w sytuacji dającej wiele możliwości wyboru.

Prędzej niż światło

Kwestia fizycznego przejścia w czasie jest kłopotliwa. Na szczęście na pomoc przychodzą połączone siły kosmologii i fizyki teoretycznej. Brzmi to niczym wyjęte z fantastyki naukowej, ale najlepszym jak dotąd pomysłem na podróże w czasie jest wykorzystanie dwustronnych czarnych dziur, czyli tzw. wormhole’i. Wormhole to tunel powstały przez połączenie (w dodatkowym wymiarze przestrzennym) dwóch odległych czarnych dziur. Oryginalna koncepcja wormhole’a przewiduje transport w przestrzeni, jednak jeśli byłyby ze sobą połączone czarne dziury istniejące w różnych momentach w czasie, mielibyśmy do czynienia z tunelem czasoprzestrzennym.

Innym rozwiązaniem są tachiony. Te istniejące jedynie w teorii cząstki poruszają się z prędkością większą od światła i mają masę spoczynkową w postaci liczby urojonej (liczba ta podniesiona do kwadratu daje liczbę ujemną). Cząstki te można wykorzystać jako nośnik informacji w czasie. I tak zamiast podróżnika temporalnego mielibyśmy tylko podróżującą w czasie informację, przynajmniej do czasu wynalezienia sposobu zamiany materii w czystą informację, czyli teleportacji.

Pośrednie podróże w czasie

Chwilę „zatrzymujemy” poprzez zdjęcia, pamiętniki, relacje. To sposoby archiwizacji informacji. Wiemy jednak, że wszelkie wymyślone przez ludzi nośniki przeszłości, takie jak papier, taśma magnetyczna czy plastik, mają swą ograniczoną żywotność. To skazuje na zagładę zawarte na nich dane. Być może, o ile będziemy umieli to sprawnie i zgrabnie zrobić, jako swego rodzaju kapsuły czasu wykorzystywać będziemy za niedługo... czarne dziury.

Wszystko, co do nich wpada, nigdy się stamtąd nie wydostaje, a to co znajdzie się na tzw. horyzoncie zdarzeń czarnej dziury doznaje drastycznego spowolnienia czasu. Powoduje to ogromna siła grawitacyjna. Czarne dziury mają jednak to do siebie, że potrafią niespodziewanie zanikać (w żargonie: „parować”), uwalniając wszystko to, co pożarły. Nie ma chyba dla archiwisty niczego lepszego niż schowek, którego nie można zniszczyć, a informacje przechowuje wiarygodnie i na baaardzo długo.