Fisikawan teoretis Ben Tippett dari University of British Columbia, bersama astrofisikawan University of Maryland David Zang, telah menciptakan apa yang mereka katakan sebagai model matematika kerja dari "mesin waktu" yang menggunakan prinsip kelengkungan ruang-waktu alam semesta. Penelitian dan temuan para ilmuwan tersebut dipublikasikan di jurnal Classical and Quantum Gravity.
Para ilmuwan, berdasarkan teori relativitas umum, menyimpulkan model matematika, yang mereka sebut TARDIS atau Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-time ("Zona retrograde akausal yang dapat dilewati dalam ruang-waktu"). Tapi jangan terburu-buru bersukacita atas kesempatan untuk mengunjungi nenek Anda yang sudah lama meninggal di masa lalu, kata para ilmuwan. Ada masalah yang tidak memungkinkan untuk memeriksa kebenaran model matematika mereka, tetapi akan dibahas lebih lanjut nanti.
“Orang menganggap perjalanan waktu sebagai fiksi. Faktanya, kami pikir itu tidak mungkin hanya karena kami belum benar-benar mencoba melakukannya,”kata fisikawan teoritis dan matematikawan Ben Tippett.
"Bagaimanapun, mesin waktu itu mungkin, setidaknya secara matematis," tambah ilmuwan itu.
Model para ilmuwan didasarkan pada gagasan tentang keberadaan dimensi keempat alam semesta, yaitu waktu. Pada gilirannya, ini memungkinkan kita untuk mengasumsikan keberadaan kontinum ruang-waktu, di mana berbagai arah ruang dan waktu dihubungkan oleh jalinan alam semesta.
Teori relativitas Einstein mengaitkan efek gravitasi alam semesta dengan kelengkungan ruang waktu, sebuah fenomena di balik orbit elips planet dan bintang. Dengan adanya ruang-waktu "datar" atau tidak melengkung, planet akan bergerak dalam garis lurus. Akan tetapi, teori relativitas mengatakan bahwa geometri ruangwaktu menjadi melengkung dengan adanya benda-benda yang sangat masif, menyebabkan mereka mengelilingi bintang.
Tippett dan Tsang percaya bahwa tidak hanya ruang yang bisa melengkung di alam semesta. Di bawah pengaruh sebuah benda bermassa besar, waktu juga bisa melengkung. Mereka mengutip ruang di sekitar lubang hitam sebagai contoh.
“Arah pergerakan waktu di dalam ruang-waktu juga bisa melengkung. Lubang hitam adalah contohnya. Semakin dekat kita dengan mereka, semakin lambat waktu mulai mengalir bagi kita,”kata Tippett.
Video promosi:
“Model mesin waktu saya menggunakan ruang-waktu melengkung untuk membuat waktu bagi penumpang menjadi lingkaran, bukan garis. Dan gerakan dalam lingkaran ini dapat mengirim kita kembali ke masa lalu."
Untuk menguji hipotesis tersebut, para ilmuwan mengusulkan untuk membuat sesuatu seperti gelembung yang dapat membawa semua orang yang akan berada di dalamnya melalui ruang dan waktu di sepanjang jalur yang melengkung. Jika gelembung ini bergerak dengan kecepatan lebih tinggi dari kecepatan cahaya (menurut para ilmuwan, ini juga dimungkinkan secara matematis), maka ini akan memungkinkan semua orang yang ada di dalam gelembung untuk bergerak mundur ke masa lalu.
Idenya menjadi lebih jelas ketika Anda melihat skema yang diusulkan oleh Tippet. Ada dua karakter di dalamnya: satu berada di dalam gelembung / mesin waktu (orang A), yang lainnya adalah pengamat eksternal yang berada di luar gelembung (orang B).
Panah waktu, yang dalam kondisi normal (yaitu di alam semesta kita) selalu bergerak maju, dalam skema yang disajikan menjadikan masa lalu menjadi masa kini (ditunjukkan dengan panah hitam). Menurut ilmuwan tersebut, masing-masing orang ini akan merasakan pergerakan waktu secara berbeda:
“Di dalam gelembung, objek A akan melihat kejadian B berubah secara berkala dan kemudian berbalik. Di luar gelembung, pengamat B akan melihat bahwa dua versi A keluar dari lokasi yang sama: jarum penunjuk jam berputar ke kanan dan yang lainnya ke kiri."
Dengan kata lain, pengamat luar akan melihat dua versi objek di dalam mesin waktu: satu versi akan berkembang maju seiring waktu, yang lain mundur.
Semuanya terdengar, tentu saja, sangat menarik, tetapi Tippett dan Zang berkata, kita belum mencapai tingkat teknologi sedemikian rupa sehingga hipotesis ini dapat diuji dalam praktik. Kami hanya tidak memiliki bahan yang cocok untuk konstruksi mesin waktu seperti itu.
“Meskipun mungkin bekerja dari sudut pandang matematis, kami tidak dapat membuat mesin seperti itu untuk melakukan perjalanan dalam ruang-waktu, karena kami tidak memiliki bahan yang diperlukan untuk ini. Dan bahan eksotis dibutuhkan di sini. Mereka akan memberikan ruang-waktu untuk membungkuk. Sayangnya, sains belum menemukan hal seperti itu,”kata Tippett.
Ide Tippett dan Zang menggemakan ide lain tentang mesin waktu, yang disebut gelembung Alcubierre, yang juga harus menggunakan bahan eksotis untuk bergerak dalam ruang dan waktu. Hanya dalam hal ini kita tidak berbicara tentang gerak melingkar di bidang ruang-waktu, melainkan tentang gerak dengan cara memampatkan ruang di depan Anda dan meluaskannya di belakang.
* * *
Sebelumnya:
Fisikawan di University of Queensland di Australia telah membuat tantangan tersendiri.
mensimulasikan eksperimen komputer yang akan membuktikan kemungkinan perjalanan waktu pada tingkat kuantum, yang diprediksi pada tahun 1991.
Mereka berhasil mensimulasikan perilaku foton tunggal, yang melewati lubang cacing dalam ruang-waktu ke masa lalu dan memasuki interaksi dengan dirinya sendiri.
Lintasan partikel seperti itu disebut kurva waktu-waktu tertutup - foton kembali ke titik ruang-waktu semula, yaitu. garis dunianya menjadi tertutup.
Para peneliti melihat dua skenario. Pada partikel pertama, partikel melewati tahi lalat, kembali ke masa lalunya, dan berinteraksi dengan dirinya sendiri. Dalam skenario kedua, foton, selamanya tertutup dalam kurva mirip waktu yang tertutup, berinteraksi dengan partikel biasa lainnya.
Menurut para ilmuwan, karya mereka akan memberikan kontribusi penting pada penyatuan dua teori fisika besar, yang hingga kini memiliki sedikit kesamaan: teori relativitas umum (GR) Einstein dan mekanika kuantum.
Teori Einstein menjelaskan dunia bintang dan galaksi, sedangkan mekanika kuantum mempelajari sifat-sifat partikel elementer, atom, dan molekul.
- Martin Ringbauer, Universitas Queensland
Relativitas umum Einstein mengakui kemungkinan sebuah objek bergerak mundur dalam waktu, yang jatuh ke dalam kurva mirip waktu tertutup. Namun, kemungkinan seperti itu dapat menyebabkan sejumlah paradoks: penjelajah waktu mungkin, misalnya, menghalangi orang tuanya untuk bertemu, dan ini akan membuat kelahirannya sendiri mustahil.
Pada tahun 1991, pertama kali disarankan bahwa perjalanan waktu di dunia kuantum dapat menghilangkan paradoks semacam itu, karena sifat partikel kuantum tidak didefinisikan secara tepat, menurut prinsip ketidakpastian Heisenberg.
Dalam eksperimen komputer, ilmuwan Australia adalah orang pertama yang mempelajari perilaku partikel kuantum dalam skenario serupa. Pada saat yang sama, efek baru yang menarik terungkap, yang kemunculannya tidak mungkin dalam mekanika kuantum standar.
Misalnya, ternyata adalah mungkin untuk secara akurat membedakan berbagai status sistem kuantum, yang sama sekali tidak mungkin dilakukan jika Anda tetap berada dalam kerangka teori kuantum.
