Semuanya tidak sesederhana itu
Bayangkan Anda memiliki telur yang pecah di wajah Anda, dan ini bukanlah kiasan. Upaya menyulap dengan telur mengakibatkan salah satu telur jatuh dan pecah di kepala Anda, dan sekarang Anda harus mandi dan berganti pakaian.
Tetapi bukankah lebih mudah untuk memutar waktu kembali satu menit? Lagipula, telurnya pecah hanya dalam beberapa detik - mengapa Anda tidak bisa melakukan hal yang sama, justru sebaliknya? Cukup kembalikan cangkangnya, masukkan putih dan kuning telurnya - dan selesai. Anda akan memiliki wajah bersih, pakaian bersih dan tidak ada kuning telur di rambut Anda.
Kedengarannya konyol - tapi kenapa? Mengapa saya tidak dapat membatalkan tindakan ini? Faktanya, tidak ada yang mustahil dalam hal ini. Tidak ada hukum alam yang melarang melakukan ini.
Selain itu, fisikawan melaporkan bahwa momen apa pun yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari dapat terjadi dalam urutan yang berlawanan setiap saat. Jadi mengapa tidak "mematahkan kembali" telur, "membakar kembali" korek api, atau bahkan "mematahkan" kaki ke belakang?
Mengapa hal ini tidak terjadi setiap hari? Mengapa masa depan berbeda dari masa lalu? Pertanyaan ini kelihatannya cukup sederhana, tetapi untuk menjawabnya, Anda perlu kembali ke kelahiran alam semesta, beralih ke dunia atom dan mencapai batas-batas fisika.
Seperti banyak cerita di dunia fisika, yang satu ini berasal dari fisikawan hebat Isaac Newton. Wabah pes melanda Inggris pada tahun 1666, dan dialah yang memaksa Newton meninggalkan Universitas Cambridge dan pulang ke ibunya, yang tinggal di pedesaan di Lincolnshire. Di sana Newton bosan dan, karena terisolasi dari dunia luar, mempelajari fisika.
Dia menemukan tiga hukum gerak, termasuk pepatah terkenal bahwa setiap tindakan memiliki pertentangannya sendiri. Dia juga memberikan penjelasan mengapa gravitasi bekerja.
Video promosi:
Hukum Newton sangat efektif dalam menggambarkan dunia di sekitar kita. Mereka dapat menjelaskan banyak fenomena, mulai dari mengapa apel jatuh dari pohon hingga mengapa bumi berputar mengelilingi matahari.
Tetapi mereka memiliki properti yang aneh - mereka bekerja dengan cara yang sama dan sebaliknya. Jika sebuah telur pecah, maka hukum Newton mengatakan bahwa ia dapat kembali ke keadaan semula. Jelas ini salah, tetapi hampir setiap teori yang dikembangkan oleh para ilmuwan sejak Newton memiliki masalah yang sama persis.
Hukum fisika sama sekali tidak memperhitungkan bagaimana waktu mengalir - maju atau mundur. Mereka memedulikannya sebanyak informasi tentang apakah Anda menulis dengan tangan kanan atau dengan tangan kiri. Tapi Anda pasti peduli!
Setahu Anda, waktu memiliki panah yang menandakan arahnya, dan selalu menghadap ke masa depan. Anda bisa mencampur timur dan barat, tetapi Anda tidak akan pernah mencampur kemarin dan besok. Namun, hukum dasar fisika tidak membedakan antara masa lalu dan masa depan.
Orang pertama yang secara serius menghadapi masalah ini adalah fisikawan Austria Ludwig Boltzmann, yang hidup pada paruh kedua abad ke-19. Pada masa itu, semua ide yang sekarang diterima sebagai aksioma kontroversial.
Secara khusus, fisikawan tidak begitu yakin seperti sekarang bahwa segala sesuatu di dunia terbuat dari partikel yang disebut atom. Menurut sebagian besar fisikawan, gagasan tentang atom tidak dapat dibuktikan, tidak dapat diverifikasi dengan metode praktis.
Boltzmann yakin bahwa atom benar-benar ada, jadi dia menggunakan ide ini untuk menjelaskan semua hal sehari-hari, seperti nyala api, kerja paru-paru, dan juga mengapa teh mendingin saat Anda meniupnya. Dia pikir dia bisa memahami semua hal ini dengan menggunakan konsep yang sangat dekat dengannya - teori atom.
Beberapa fisikawan terkesan dengan karya Boltzmann, tetapi sebagian besar menolaknya. Dia segera dikucilkan oleh komunitas ilmiah karena idenya.
Namun, dialah yang menunjukkan bagaimana atom berhubungan dengan sifat waktu. Pada masa itu, muncul teori termodinamika yang menggambarkan bagaimana panas berperilaku. Lawan Boltzmann bersikeras bahwa sifat panas tidak dapat dijelaskan; mereka berkata bahwa kehangatan hanyalah kehangatan.
Boltzmann memutuskan untuk membuktikan bahwa mereka salah, dan panas disebabkan oleh pergerakan atom yang kacau. Dia benar, tapi dia harus menghabiskan sisa hidupnya untuk mempertahankan sudut pandangnya.
Boltzmann mulai dengan mencoba menjelaskan sesuatu yang aneh - "entropi". Menurut hukum termodinamika, segala sesuatu di dunia memiliki sejumlah entropi, dan ketika sesuatu terjadi pada objek ini, entropinya meningkat.
Misalnya, jika Anda memasukkan es batu ke dalam segelas air, es tersebut akan meleleh dan entropi di dalam gelas akan naik. Dan pertumbuhan entropi berbeda dari semua yang ada dalam fisika - prosesnya bergerak ke satu arah. Fisikawan sudah lama bertanya-tanya apakah cara aliran waktu ditentukan oleh peningkatan entropi.
Seperti yang bisa Anda duga, Boltzmann adalah orang pertama yang mengangkat masalah ini, tetapi kemudian banyak ilmuwan lain mulai mempelajari masalah ini. Akibatnya, menjadi jelas bahwa waktu berpotensi mengalir ke arah yang berlawanan - tetapi hanya jika entropi berkurang, yang tidak mungkin dilakukan.
Namun, jika waktu dapat mengalir ke arah yang berlawanan, dimungkinkan untuk membangun mesin waktu. Pada tahun 2009, fisikawan Inggris S. Hawking mengadakan pesta untuk penjelajah waktu - triknya adalah dia mengirimkan undangan ke pesta setahun kemudian (tidak ada tamu yang muncul).
Jadi perjalanan kembali ke masa lalu kemungkinan besar tidak mungkin. Bahkan jika kemungkinan ini ada, Hawking dan yang lainnya berpendapat bahwa Anda tidak akan pernah bisa mencapai suatu titik waktu sampai mesin waktu Anda dibuat.
Tapi perjalanan ke masa depan? Ini cerita yang berbeda. Tentu saja, kita semua penjelajah waktu berpacu dalam arus waktu dari masa lalu ke masa depan dengan kecepatan satu jam per jam. Tapi seperti sungai, aliran waktu mengalir dengan kecepatan berbeda di tempat berbeda. Ilmu pengetahuan modern menawarkan beberapa cara untuk mendekatkan masa depan. Berikut ringkasan dari esensi mereka.
Cara termudah dan paling praktis untuk mencapai masa depan yang jauh adalah bergerak dengan sangat cepat. Menurut teori relativitas Einstein, ketika Anda melakukan perjalanan dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, waktu melambat bagi Anda dalam kaitannya dengan dunia luar.
Ini bukan hanya hipotesis atau eksperimen pemikiran - ini adalah hasil pengukuran. Dengan bantuan dua jam atom yang identik (beberapa terbang dengan pesawat jet, yang lain tetap diam di Bumi), fisikawan membuktikan bahwa jam terbang berdetak lebih lambat karena kecepatan.
Dalam kasus pesawat terbang, efeknya minimal. Tetapi jika Anda berada di dalam pesawat ruang angkasa yang melakukan perjalanan dengan kecepatan 90% kecepatan cahaya, waktu akan berlalu 2,6 kali lebih lambat untuk Anda daripada di Bumi. Dan semakin dekat kecepatan Anda mendekati kecepatan cahaya, semakin ekstrim perjalanan waktu.
Kecepatan tertinggi yang dicapai berkat teknologi manusia dapat disebut sebagai kecepatan proton yang menyapu Large Hadron Collider - 99.9999991% kecepatan cahaya. Dengan menggunakan teori relativitas, seseorang dapat menghitung bahwa satu detik untuk sebuah proton setara dengan 27.777.778 detik atau, dalam praktiknya, 11 bulan untuk kita.
Anehnya, fisikawan partikel memperhitungkan perlambatan saat berhadapan dengan partikel yang membusuk. Di laboratorium, partikel muon biasanya membusuk dalam 2,2 mikrodetik. Tapi muon yang bergerak cepat, yang dihasilkan ketika sinar kosmik mencapai atmosfer atas, membusuk 10 kali lebih lama.
Metode berikut ini juga terinspirasi oleh karya Einstein. Menurut teori relativitas umumnya, semakin Anda merasakan gravitasi, semakin lambat waktu bergerak. Misalnya, semakin dekat ke pusat bumi, gaya gravitasi meningkat. Waktu berlalu lebih lambat untuk kaki Anda daripada untuk kepala Anda.
Sekali lagi, efek ini telah diukur. Pada tahun 2010, fisikawan di Institut Standar dan Teknologi Nasional AS menempatkan dua jam atom di rak, yang satu lebih tinggi 33 cm dari yang lain, dan mengukur perbedaan kecepatan detaknya. Jam di rak di bawah berdetak lebih lambat karena sedikit lebih tunduk pada gravitasi.
Untuk berada di masa depan yang jauh, yang kita butuhkan hanyalah tempat dengan gravitasi yang sangat kuat, seperti lubang hitam. Semakin dekat Anda ke perbatasan, semakin lambat waktu bergerak - tetapi ini berisiko, karena melewati garis Anda tidak akan pernah bisa kembali. Bagaimanapun, efeknya tidak sekuat itu, jadi perjalanan itu mungkin tidak sepadan.
Katakanlah Anda memiliki teknologi untuk menempuh jarak jauh untuk sampai ke lubang hitam (yang terdekat berjarak sekitar 3000 tahun cahaya). Selama perjalanan itu sendiri, waktu akan lebih melambat daripada selama perjalanan melalui lubang hitam itu sendiri.
(Situasi yang dijelaskan di Interstellar, di mana satu jam di planet dekat lubang hitam setara dengan tujuh tahun di Bumi, terlalu ekstrem dan sama sekali tidak mungkin bagi alam semesta kita, kata Kip Thorne, penasihat ilmiah film tersebut.)
Mungkin hal yang paling menakjubkan adalah bahwa sistem GPS harus memperhitungkan efek pelebaran waktu (baik karena kecepatan satelit maupun gravitasi yang bekerja padanya) dalam pekerjaannya. Tanpa koreksi ini, GPS di ponsel tidak akan dapat menentukan posisi Anda di Bumi, bahkan dalam radius beberapa kilometer.
Pilihan lain untuk bepergian ke masa depan adalah memperlambat persepsi waktu dengan memperlambat atau menghentikan proses kehidupan tubuh Anda, dan kemudian memulai kembali.
Spora bakteri dapat hidup selama jutaan tahun dalam keadaan mati suri sampai suhu, kelembapan, dan kondisi makanan yang tepat memulai metabolisme kembali. Beberapa mamalia, seperti beruang dan tupai, dapat memperlambat metabolisme mereka selama hibernasi, yang sangat mengurangi kebutuhan sel mereka akan oksigen dan makanan. Akankah orang-orang dapat melakukan hal yang sama?
Meskipun penghentian total metabolisme tubuh belum tunduk pada ilmu pengetahuan modern, beberapa ilmuwan bekerja untuk mencapai efek "hibernasi" jangka pendek yang berlangsung beberapa jam. Ini mungkin waktu yang cukup untuk membantu orang tersebut bertahan hidup, misalnya, selama serangan jantung, sebelum mereka dibawa ke rumah sakit.
Teknik lain yang membuat tubuh mengalami "hibernasi" hipotermia - mengganti darah dengan larutan garam dingin - telah berhasil pada babi dan saat ini sedang menjalani uji klinis pada manusia di Pittsburgh.
Relativitas umum juga memungkinkan kemungkinan perjalanan cepat melalui terowongan ruang-waktu, yang dapat membantu menempuh jarak miliaran tahun cahaya atau waktu yang berbeda.
Banyak fisikawan, termasuk S. Hawking, percaya bahwa terowongan ruang-waktu, yang terus-menerus muncul di berbagai tempat cangkang kuantum, berukuran jauh lebih kecil daripada atom.
Triknya adalah mengambil satu dan memperbesarnya menjadi proporsi manusia - suatu prestasi yang akan membutuhkan energi yang sangat besar, tetapi hanya mungkin secara teori.
Upaya untuk membuktikan metode seperti itu telah gagal, pada akhirnya karena ketidakcocokan antara relativitas umum dan mekanika kuantum.
Berdasarkan materi dari jurnal "Unknown"
