Podróże w czasie? To już było!

Jesienią 2011 roku światem wstrząsnęła informacja o przekroczeniu prędkości światła. Choć naukowcy podeszli do tej rewelacji z dużym sceptycyzmem, media były mniej powściągliwe, wyrzucając na śmietnik teorie Einsteina i ogłaszając początek ery podróży w czasie. Przedwcześnie? Zawsze można  zapytać człowieka, który podróż w czasie ma już za sobą. Gdzie go znajdziemy?

Podróżnik w czasie

Kilka lat temu w Sieci furorę robiło zdjęcie, przedstawiające rzekomego  podróżnika w czasie. Zrobiono je w 1940 roku w Stanach Zjednoczonych, a uwieczniony na nim człowiek wyglądał zupełnie tak, jakby wyskoczył na chwilę z XXI wieku.

Po co miałby to robić? Motywy, jakie mogłyby kierować takim podróżnikiem świetnie przedstawia dostępna od niedawna po polsku seria książek „Time Riders” (chętni na wycieczkę do reaktora atomowego powinni zerknąć na stronę wydawcy), w której podróżnicy w czasie są zarazem jego strażnikami, pilnującymi, by osoby o nieco mniejszym poczuciu odpowiedzialności nie bawiły się w manipulowanie przeszłością:

(…) wyobraźcie sobie, że czas to rzeka, która niezmiennie płynie w jednym kierunku. Możemy pływać po niej w górę lub w dół. Jeździć w czasie. Jazda w czasie przypomina wiosłowanie pod prąd. Wasze zadanie polega na odnajdowaniu innych ludzi, którzy płyną pod prąd, choć nie powinni.

Problem w tym, że to, co w książce proste i oczywiste, w rzeczywistości ma pewne ograniczenia.

Einstein się nie zna?

Wszystko zaczyna się od szczególnej teorii względności Einsteina. Genialny fizyk sformułował ją w 1905 roku, a jednym z jej dwóch postulatów jest niezmienność prędkości światła, która według Einsteina jest w próżni taka sama dla wszystkich obserwatorów i nie zależy od prędkości źródła światła.

To, co fascynuje fizyków, niekoniecznie budzi ekscytację wszystkich pozostałych, jednak chyba cały świat z niedowierzaniem przyjął komunikat naukowców z Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN (Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire), którzy na podstawie wielokrotnie przeprowadzanego eksperymentu ogłosili, że uzyskali wyniki sprzeczne z fundamentami współczesnej fizyki.

Eksperyment OPERA polegał na pomiarze prędkości wiązki neutrin, wysyłanych do włoskiego laboratorium INFN Gran Sasso odległego o 730 kilometrów. Ponad 15 tys. pomiarów wykazało, że neutrina poruszały się nieznacznie szybciej, niż światło (pisaliśmy o tym w artykule "Neutrina przekraczają prędkość światła. CERN obala teorię Einsteina?"). Badacze z CERNU zachowali wówczas klasę, pożądaną u ludzi nauki. Zamiast wydać komunikat w stylu „Einstein się nie znał”, ogłosili rezultaty swoich badań i poprosili świat nauki o ich weryfikację.

Chcesz cofnąć czas? Popraw Einsteina!

Rzekomy, naukowy przełom dość szybko został okrzyknięty wielkim blamażem. Jak się okazało, neutrina poruszały się dokładnie tak, jak powinny się poruszać, a sensacyjne wyniki uzyskano z powodu niewłaściwego podłączonego odbiornika GPS, co niektórzy komentatorzy nazwali kpiąco źle wypiętą wtyczką.

Tym razem Teoria Einsteina wyszła z próby zwycięsko. W tym miejscu pojawia się jednak pytanie – dlaczego dla potencjalnego podróżnika w czasie pomysły Einsteina są tak ważne? W prostych słowach wyjaśnił to Robert Plunkett z Fermilab:

Oznacza to, że dysponując odpowiednio szybkim statkiem kosmicznym moglibyśmy odbyć porządną podróż w czasie, a konkretnie podróż w przyszłość. Po starcie z Ziemi, rozpędzeniu statku kosmicznego i powrocie na macierzystą planetę stwierdzilibyśmy bowiem, że ziemski czas płynął znacznie szybciej od naszego i misja kosmiczna, która dla nas trwała np. rok, dla Ziemian była wyprawą, trwającą kilka wieków.

Aby było to zauważalne, musielibyśmy rozpędzić się do bardzo wielkich prędkości, a nasza podróż byłaby tak długa, że planowana na najbliższe lata wyprawa na Marsa byłaby przy niej niewarta wspomnienia.

Dylatacja czasu – sposób na podróż w przyszłość

Niestety, na razie nie dysponujemy odpowiednimi technologiami. Mimo tego nieliczni śmiałkowie opuszczają naszą planetę i poruszają się z inną prędkością niż wszyscy, którzy zostali na jej powierzchni. Prędkości nie są – z punktu widzenia fizyka teoretycznego – oszałamiające, czas podróży również nie robi wrażenia, jednak spełnione zostają założenia, związane z dylatacją czasu. I – cytując klasyka, aż chciałoby się w tym miejscu zapytać: „co teras?”.

Czy astronauci są podróżnikami w czasie? Jeśli zapytamy ich o indywidualne odczucia to – o ile są w pełni władz umysłowych – raczej nie zauważą różnicy. Problem w tym, że zgodnie z teorią Einsteina taka różnica istnieje i można ją zmierzyć.

Najlepszym królikiem doświadczalnym wydaje się Siergiej Krikalow – rekordzista, który spośród wszystkich Ziemian spędził poza naszą planetą najwięcej czasu przebywając – z przerwami – 784 dni na stacji orbitalnej Mir, gdzie przy okazji przeżył rozpad imperium - wyleciał w Kosmos jako obywatel ZSRR, a wrócił do Rosji.

Siergiej Krikalow – największy podróżnik w czasie

Po spędzeniu ponad dwóch lat w Kosmosie Krikalow – gdyby miał brata bliźniaka, jakimś cudem urodzonego w dokładnie tym samym czasie, byłby od niego o około jedną pięćdziesiątą sekundy młodszy. Innymi słowy Krikalow zaliczył – ze swojego punktu widzenia – podróż w przyszłość. Co prawda tylko o 1/50 sekundy, ale zawsze.

Na tej podstawie dość łatwo wyobrazić sobie, jak skonstruować wehikuł czasu. Urządzenie miałoby co prawda ograniczenia i służyło wyłącznie do podróży w przyszłość jednak, teoretycznie, mogłoby działać, i – również teoretycznie – jego skonstruowanie jest możliwe. Wehikułem czasu może przecież być statek kosmiczny.

Pozostaje kwestia skali – chyba mało kogo, poza naukowcami, satysfakcjonują podróże w czasie, mierzone w ułamkach sekund. Nic straconego: wszystko jest kwestią odpowiedniej technologii i np. napędu, rozpędzającego statek kosmiczny do prędkości bliskiej prędkości światła. Niestety, byłaby to podróż w jedną stronę.