Zaman yolculuğu

Bir zaman yolculuğu, zaman içinde (geçmiş veya gelecek) farklı noktalar arasında hareket etme imkanı sağlayan bir kavramdır.

Her ne kadar bu fikir hayalperest ve çoğu zaman kurmaca ile ilgili görünse de, bir dizi bilimsel kanıt zaman yolculuğunun uygun teknolojiyle mümkün olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, birçok ünlü bilim insanı, Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan, vb. Gibi konularla zaten ilgilenmiştir.

Zaman Yolculuğunun Temelleri

Zaman yolculuğunun temel temelleri, modern fizikte bir dönüm noktası olan Einstein'ın Görelilik Teorisi'ne dayanmaktadır. Genel anlamda, Görelilik Teorisi, zaman ve mekan arasındaki karşılıklı bağımlılık ilişkisini ve bu ilişkinin sonuçlarını gösteren bir dizi çalışmadan oluşur.

Einstein için, evren, üç uzamsal boyut (genişlik, yükseklik ve derinlik) ve zamana bağlı zamansal bir boyuttan oluşan uzay-zaman adı verilen bir kumaşta düzenlenir. Herhangi bir gök cismi, bu dokuda "ağırlık alır" ve uzay-zamanda tüm yakındaki cisimleri etkileyen bir eğrilik oluşturur. Bu eğrilik, yerçekimi, dönme hareketleri ve dolayısıyla zaman algısındaki farklılıklar gibi çeşitli etkilerden sorumludur.

Uzay-zamanda, Dünya kütlesi tarafından oluşturulan eğrilik, Ay'da yeryüzünde çevrilen yerçekimi etkilerine neden olur.

Einstein, zamanın yanı sıra hızın mutlak değil göreceli bir büyüklük olduğunu da anladı. Bu sonuçlar, bir bedenin hareket hızının asla mutlak olmadığını ve her zaman bir çerçevede analiz edilmesi gerektiğini anlayan Newton Kanunlarına dayanıyordu. Örnek olarak, aynı tren durdurulan bir kareye göre 40 km / s hızla ve aynı yönde hareket eden bir kareye göre sadece 20 km / s hızla hareket edebilir.

Örnekte kullanılan aynı görelilik kavramı, Dünya'nın, güneşin ve Samanyolu'nun tüm hızına uygulanmalıdır.

Zaman yolculuğu hakkında teori

Uzay-zaman ve görelilik kavramlarına dayanarak, zaman yolculuğu bilimi ile ilgili en popüler teorileri inceleyin:

Zamanın genişlemesi

Zaman genişlemesi, Einstein'ın Görelilik Teorisi'ne yerleştirilen bir kavramdır; zamana ve hıza göre mutlak değil, kabul edilen çerçeveye göre görecelidir.

Zaman genişlemesi iki yolla gerçekleşebilir: iki gözlemci arasındaki hız farkı veya her birini etkileyen çekim kuvveti etkisi (zaman çekim kuvveti).

Zamanın süratle uzaması

Zamanın hıza göre genişlemesi (ya da sadece zamanın dilatasyonu), eğer insanlık ışığınkine daha yakın hızlarda uzayda yolculuk etme imkânı elde ederse, gelecekteki seyahat olasılığını öngören bir teoridir.

Fizikçi James Clerk Maxwell için ışığın hızı, kabul edilen çerçeveye bakılmaksızın tamamen aynıdır (yaklaşık 300.000.000 m / s). Newton'un Yasaları ile doğrudan çatışmaya giren bu fikir şu senaryoda ortaya çıkacaktır: sabit bir gözlemci ve hareket eden bir gözlemci ışığın aynı anda herhangi bir göreceliğe maruz kalmadan A noktasından B noktasına ulaştığını görecektir.

Einstein'ın vardığı sonuç, iki yasanın bir arada var olmasının tek yolu, hareket eden gözlemci için zamanın yavaşlaması ve zaman genişlemesi kavramına yol açmasıydı.

Teori, bir nesnenin uzayda ne kadar hızlı hareket ettiğini, zaman içinde o kadar yavaş hareket ettiğini kanıtlamıştır. Bu fikir, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki (ISS ) yapılan deneylerle kanıtlandı, burada 6 ay sonra, istasyondaki saatlerin, saatlerin üzerindeki saatlerden 0.007 saniye daha yavaş hareket ettiği kaydedildi. Toprak.

Bu kanıtlara dayanarak, 6 ay sonra Uluslararası Uzay İstasyonu'ndan Dünya'ya dönen astronotların geleceğe 0.007 saniye gittiğini söylemek mümkün.

Uluslararası Uzay İstasyonu, 1998'den beri yörüngede.

Zamanın geçişindeki bu farkın, bir bedenin hızının ışık hızına yaklaştıkça artacağına inanılmaktadır. Teori genellikle, bir insanın hızlı hareket eden bir uzay aracında uzayda kaldığı zihinsel bir deneyden oluşan İkizlerin Paradoksu (veya Langevin'in Paradoksu) aracılığıyla gösterilmektedir. Dünya'ya geri döndüğünde, ikiz erkek kardeşi onlarca yaşça büyürken, kendisi de zar zor yaşlanır.

Yerçekimi zaman genişlemesi

Zamanın yerçekimi dilatasyonu, eğer insanlık yerçekimi kuvveti Dünya'nınkinden çok daha üstün olan gezegenlere seyahat etmek için bir araç bulursa gelecekteki seyahat olasılığını öngören bir teoridir.

Yerçekimi genişlemesi, büyük kütleli gök cisimleri tarafından gözlemciye uygulanan etkiyle gerçekleşir. Gök cismi ne kadar büyük olursa, uzay-zamandaki eğrilik de o kadar fazla olur ve sonuç olarak etrafındaki yerçekimi etkisi artar. Başka bir deyişle, yer çekiminin daha güçlü olduğu zaman zaman daha yavaş geçer.

Dünyaya en yakın olan saat, uzaktaki zamana göre daha yavaş olacaktır.

Yerçekimi genişlemesine dayanarak, zaman, yerçekimi alanına en yakın bir noktadaki başka bir gözlemciden daha yakın olan bir gözlemciye indirgenecektir. Bu hipotez, farklı yüksekliklerde bulunan uydulara yerleştirilen atomik saatler tarafından zaten kanıtlanmıştır. Sonunda, saatler nanosaniyede de olsa değişmeye başladı.

Saatler arasındaki zamanın geçişindeki farkın temeli. C ve D arasındaki eğrilik nedeniyle, ışığın bir noktadan diğerine ulaşması daha uzun sürer.

Kütleçekimi etkisi Dünya'nınkinden çok daha üstün olan bir gezegene seyahat etmek ve geri dönmek mümkün olsaydı, zamanın Dünya'da çok daha hızlı geçeceği için yolcunun geleceğe yolculuk yapmış olacağına inanılıyordu.

Sonsuz Delikler

Solucan delikleri, uzay-zamanın farklı noktalarını birbirine bağlayan tünellerden oluşan varsayımsal fenomenlerdir. Son derece imkansız olmasına rağmen, Görelilik Teorisi, bir yandan diğerine seyahat edilecek koşullara sahip olan, tekrarlanabilir toprak solucan deliklerinin varlığını geçerli olarak görmektedir.

Teoride, solucan delikleri yalnızca uzaydaki diğer noktalara kısayollar olarak değil, aynı zamanda geçmiş de dahil olmak üzere zaman içindeki diğer noktalara kısayollar olarak işlev görür.

Bir solucan deliğinin görsel temsili. Çıktısı aynı evrende ve zamanın farklı zamanlarında bulunan solucan deliklerinin varlığına inanılmaktadır.

Kozmik Teller

Astrofizikçi J. Richard Gott'a göre, kozmik dizgiler çatlaklar gibi tüm uzay-zaman boyunca uzanan enerji tüpü türleridir. Fenomen varsayımsaldır ve evrenin oluşumu sırasında meydana gelen topolojik bir kusur olarak kabul edilir.

Tüm uzay zamanlarında teorik olarak bulunan kozmik akorların görsel gösterimi.

Gott, kozmik dizgilerin bir atomdan daha ince olacağına ve kara delikler gibi muazzam miktarlarda konsantre kütleye sahip olacağına ve böylece uzay-zamanını çarpıtabilen çok güçlü bir çekim alanına sahip olacağına inanıyordu.

Teoride, yakındaki iki kozmik dizilimin (ya da bir kara deliğe yakın gerilmiş kozmik bir dizilimin) yarattığı çarpıtma, uzay-zamanı ikiye katlayabilen bir çarpıma neden olacak ve böylece bir nesnenin herhangi bir yerde yeniden görünebileceği kapalı bir zaman eğrisi oluşturacaktır. geçmiş de dahil olmak üzere zaman içinde gelin.