Fără cale de întoarcere: un fizician susține că a demonstrat că putem călători în timp doar spre viitor

Un fizician a redus călătoria în timp la o demonstrație de trei rânduri, care arată că, dacă spațiu-timpul poate fi împărțit în straturi de lumină, orice călător trebuie să le traverseze în aceeași direcție, așa că nicio călătorie nu se poate întoarce vreodată în trecut, scrie Euronews.

Mulți dintre noi ne-am întrebat, măcar o dată, unde am merge dacă am avea o mașină a timpului.

Am porni spre anul 3000, ca să vedem ce s-a ales de specia umană? Sau am învârti cadranul înapoi, precum Marty McFly, riscând să ne sabotăm propriul viitor? Înainte să vă faceți bagajele, un fizician are o veste care ar putea strica scenariul câtorva filme Marvel: s-ar putea să puteți merge într-o singură direcție, iar aceasta nu este înapoi.

Hongsheng Zhang, cercetător la Universitatea din Jinan, China, a arătat că, într-o categorie largă de universuri teoretice, călătoria în propriul trecut este imposibilă.

Întregul argument se sprijină pe un singur fapt: „lumina nu poate fi niciodată orientată lateral față de direcția în timp a unui călător”, spune Zhang.

Imaginați-vă spațiu-timpul împărțit în straturi de-a lungul cărora poate călători lumina. Orice se deplasează mai încet decât lumina trebuie să traverseze aceste suprafețe în aceeași direcție, ca și cum ai urca o scară care nu te lasă niciodată să cobori o treaptă.

Iar dacă poți merge doar în sus, nu ai cum să ajungi vreodată înapoi pe treapta de pe care ai pornit.

„Lucrarea mea pune o întrebare mai restrânsă: când permite spațiu-timpul o astfel de buclă și când o interzice însăși geometria lui?”, a declarat Zhang.

Cele două portițe

Fizicienii numesc călătoriile în trecut „curbe închise de tip timp”: trasee prin spațiu-timp care se întorc exact în locul și în momentul din care au pornit.

„Să presupunem că ați vrea să dați mâna cu varianta mai tânără a dumneavoastră”, spune Zhang. „Pentru asta, ați avea nevoie de un traseu prin spațiu-timp care se închide în buclă, fără să depășească niciodată viteza luminii”.

Ecuațiile lui Einstein permit astfel de trasee în câteva scenarii, de exemplu în apropierea nucleului unei găuri negre aflate în rotație.

Esențial este că cercetarea lui Zhang, trimisă spre evaluare colegială, arată și exact cum ar putea o mașină a timpului să ocolească această limită. Iar căile sunt doar două.

Prima este torsiunea. Imaginați-vă raze de lumină care, în loc să călătorească una lângă alta, se răsucesc una în jurul celeilalte, precum firele unei frânghii. Când se întâmplă asta, suprafețele ordonate de lumină nu se mai pot forma, așa că nu mai există nicio scară care să vă oblige să urcați.

Exact asta se petrece în apropierea centrului unei găuri negre în rotație. Teoria lui Einstein spune că o masă care se rotește antrenează spațiul și timpul odată cu ea, iar aproape de nucleul găurii negre această antrenare este atât de puternică încât deplasarea „înainte în timp” este curbată într-un cerc.

Un călător care ar urma acest cerc și-ar vedea ceasul mergând înainte, ca de obicei, însă călătoria lui l-ar aduce înapoi în momentul în care a pornit. Fizicianul Brandon Carter a demonstrat în 1968 că astfel de bucle există în interiorul găurilor negre aflate în rotație.

Zhang subliniază însă că torsiunea, singură, nu este vinovată.

„Torsiunea, de una singură, nu creează o curbă închisă. Doar îmi blochează argumentul”, spune Zhang. „Torsiunea este peste tot în univers și, din câte știm, este inofensivă”.

A doua cale este forma universului însuși. Scara ar putea fi construită perfect, dar ar putea înconjura laturile unei clădiri, astfel încât ultima treaptă să ducă direct înapoi la prima, precum scările imposibile din desenele lui Escher.

Ai urca la nesfârșit și tot ai ajunge de unde ai plecat. Majoritatea mașinilor timpului concepute pe hârtie de fizicieni, inclusiv cele construite din găuri de vierme, se bazează pe acest truc.

Fizicienii numesc această portiță topologie, iar Zhang crede că aceasta merită urmărită cu atenție.

„Portița care ar putea conta este topologia, și este exact cea care pare cel mai puțin probabil să apară fără o inginerie deliberată”, spune Zhang.

Destinația: mâine

Călătoriile în viitor, în schimb, sunt deja bine documentate. Einstein a arătat că deplasarea cu viteză foarte mare sau aflarea într-un câmp gravitațional puternic îți încetinește ceasul în raport cu al tuturor celorlalți. Potrivit Agenției Spațiale Europene, astronauții care se întorc după șase luni petrecute la bordul Stației Spațiale Internaționale sunt cu aproximativ cinci miimi de secundă mai tineri decât ar fi fost altfel.

Zhang ține să sublinieze limitele cercetării sale.

„Aceasta nu este o afirmație că o călătorie în timp este imposibilă”, spune el.

Deocamdată, însă, poate ar fi mai bine să vă faceți bagajele pentru mâine, nu pentru ieri... Asta dacă nu aveți Piatra Timpului, desigur.