16.07.2026, 14:04
Jeszcze raz oddaję głos wielkiemu fizykowi, aby nakreślił niekoniecznie dobrze znane możliwości, jakie kryją się w naszej "magicznej" rzeczywistości.
Podróże (nauka)
"W fantastyce naukowej tunele czasoprzestrzenne są czymś całkiem normalnym. Służą one do szybkiego przemieszczenia się po galaktyce bądź do podróży w czasie. Ale to, co dzisiaj jest fantazją autorów, często jutro staje się faktem naukowym. Jakie są zatem szanse na to, że będziemy podróżować w czasie?
W 1948 roku Kurt Godel znalazł rozwiązanie równań pola ogólnej teorii względności Einsteina odpowiadające wszechświatowi, w którym cała materia rotuje. W takim wszechświecie można by udać się w podróż statkiem kosmicznym i powrócić wcześniej niż się wyruszyło.
To wykazanie przez niego, że ogólna teoria względności dopuszcza podróże w czasie, do głębi poruszyło Einsteina, który sądził, że jest to absolutnie niemożliwe.
Dziś wiemy, że rozwiązanie Godla nie przedstawia wszechświata, w którym żyjemy, ponieważ nie uwzględnia ekspansji. Przewiduje ono również dość dużą wartość tak zwanej stałej kosmologicznej, którą generalnie przyjmuje się jako bardzo małą. Jednakże od tego czasu znaleziono inne, bardziej realistyczne rozwiązania dopuszczające podróże w czasie. Spośród nich jedno szczególnie interesujące oparte jest na koncepcji zwanej teorią strun.
Chociaż kosmiczne struny mogą się wydawać czymś dalece hipotetycznym i czysto teoretycznym, istnieją poważne naukowe racje, by przyjmować, że doszło do ich powstania w bardzo wczesnym wszechświecie, tuż po Wielkim Wybuchu.
Sądzę, że jest to w pełni uprawniony temat naukowy, ale trzeba uważać, aby nie być uznanym za maniaka. Gdyby ktoś złożył aplikację o grant badawczy, podając, że chce pracować nad podróżami w czasie, zostałaby ona z miejsca odrzucona. Żadna instytucja rządowa nie może sobie pozwolić, by być przyłapaną na wydawani publicznych pieniędzy na coś tak ekscentrycznego. Trzeba zamiast tego posługiwać się terminami technicznymi, jak "zamknięte krzywe czasopodobne", co w istocie oznacza to samo. W końcu jest to bardzo poważna sprawa.
Kwestią blisko powiązaną z podróżami w czasie jest możliwość szybkiego przenoszenie się z jednego miejsca do drugiego.
Tunele czasoprzestrzenne są całkiem poważnie uważane za pozostające w zasięgu przyszłej cywilizacji. Ale jeśli bylibyśmy w stanie przenieść się z jednego krańca Galaktyki na drugi w ciągu jednego, dwóch tygodni, to równie dobrze moglibyśmy wrócić przez inny tunel do tego samego miejsca, ale wcześniej niż z niego wyruszyliśmy.
Zwykła materia zakrzywia czasoprzestrzeń w sobie na podobieństwo powierzchni Ziemi. Natomiast do utworzenia tunelu trzeba materii, która by odkształciła czasoprzestrzeń w odwrotnym kierunku, niczym powierzchnię siodła.
Aby uzyskać pożądany efekt, taka materia musiałaby mieć ujemną masę i ujemną gęstość energii.
Jeden ze sposobów, by to zrobić, polega na wykorzystaniu tak zwanego zjawiska Casimira. Wyobraźmy sobie, że mamy dwie płyty metalowe umieszczone blisko siebie. Stanowią one jak gdyby zwierciadła dla wirtualnych cząstek i antycząstek. Oznacza to, że przestrzeń pomiędzy płytami zachowuje się niczym piszczałka organów, dopuszczając jedynie fale świetlne o określonych częstotliwościach rezonansowych. W konsekwencji pomiędzy płytami będzie nieco mniej fluktuacji próżni, czyli par wirtualnych cząstek niż poza nimi, gdzie fluktuacje mogą mieć dowolną długość fali. Różnica między liczbą wirtualnych cząstek pomiędzy płytami i na zewnątrz nich sprawia, że wywierają one mniejsze ciśnienie od wewnątrz. Powstaje w ten sposób niewielka siła popychająca siły ku sobie. Siłę tę zmierzono eksperymentalnie. Zatem cząstki wirtualne naprawdę istnieją i wywołują mierzalne efekty.
Ponieważ pomiędzy płytami jest mniej wirtualnych cząstek, czyli fluktuacji próżni, mają one mniejszą energię niż na zewnątrz. Ale gęstość energii z dala od płyt musi wynosić zero, bo inaczej doszłoby do odkształcenia czasoprzestrzeni i wszechświat nie byłby prawie płaski. Przeto gęstość energii w obszarze między płytami musi być ujemna.
Mamy zatem empiryczne potwierdzenie z zakrzywienia światła, że czasoprzestrzeń jest zakrzywiona, oraz ze zjawiska Casimira, że może się ona odkształcać w kierunku ujemnym. Mogłoby się więc wydawać, że w miarę postępu nauki i techniki będziemy w stanie tworzyć tunele czasoprzestrzenne w jakiś inny sposób i przemieszczać się w przeszłość. Gdyby tak faktycznie było, rodziłoby to całe mnóstwo pytań i problemów. Jednym z tych pytań byłoby, że skoro podróże w czasie staną się kiedyś możliwe, dlaczego jak dotąd nikt nie przybył do nas z przyszłości, by nauczyć nas, jak się tego dokonuje.
Nawet gdyby były jakieś sensowne powody, by utrzymywać nas w niewiedzy, skoro ludzka natura jest, jak jest, trudno uwierzyć, że ktoś nie chciałby się popisać i wyjawić nam, biednym nieoświeconym prostaczkom, sekretów podróży w czasie.
Niemniej problematyka odkształceń czasu i przestrzeni jest wciąż w powijakach.
Konkludując, szybkie przemieszczanie się w przestrzeni i podróż wstecz w czasie nie dają się wykluczyć na podstawie obecnego stanu naszej wiedzy. Powodowałyby one poważne logiczne problemy, stąd musimy wierzyć, że istnieje jakieś prawo ochrony chronologii niedopuszczające od tego, by ludzie wybierali się w przeszłość i zabijali własnych rodziców. Jednak miłośnicy fantastyki naukowej nie powinni tracić nadziei. Być może w sukurs przyjdzie im M-teoria, [która jest naszą największą nadzieją na zunifikowanie ogólnej teorii względności i mechaniki kwantowej]."
Podróże (nauka)
"W fantastyce naukowej tunele czasoprzestrzenne są czymś całkiem normalnym. Służą one do szybkiego przemieszczenia się po galaktyce bądź do podróży w czasie. Ale to, co dzisiaj jest fantazją autorów, często jutro staje się faktem naukowym. Jakie są zatem szanse na to, że będziemy podróżować w czasie?
W 1948 roku Kurt Godel znalazł rozwiązanie równań pola ogólnej teorii względności Einsteina odpowiadające wszechświatowi, w którym cała materia rotuje. W takim wszechświecie można by udać się w podróż statkiem kosmicznym i powrócić wcześniej niż się wyruszyło.
To wykazanie przez niego, że ogólna teoria względności dopuszcza podróże w czasie, do głębi poruszyło Einsteina, który sądził, że jest to absolutnie niemożliwe.
Dziś wiemy, że rozwiązanie Godla nie przedstawia wszechświata, w którym żyjemy, ponieważ nie uwzględnia ekspansji. Przewiduje ono również dość dużą wartość tak zwanej stałej kosmologicznej, którą generalnie przyjmuje się jako bardzo małą. Jednakże od tego czasu znaleziono inne, bardziej realistyczne rozwiązania dopuszczające podróże w czasie. Spośród nich jedno szczególnie interesujące oparte jest na koncepcji zwanej teorią strun.
Chociaż kosmiczne struny mogą się wydawać czymś dalece hipotetycznym i czysto teoretycznym, istnieją poważne naukowe racje, by przyjmować, że doszło do ich powstania w bardzo wczesnym wszechświecie, tuż po Wielkim Wybuchu.
Sądzę, że jest to w pełni uprawniony temat naukowy, ale trzeba uważać, aby nie być uznanym za maniaka. Gdyby ktoś złożył aplikację o grant badawczy, podając, że chce pracować nad podróżami w czasie, zostałaby ona z miejsca odrzucona. Żadna instytucja rządowa nie może sobie pozwolić, by być przyłapaną na wydawani publicznych pieniędzy na coś tak ekscentrycznego. Trzeba zamiast tego posługiwać się terminami technicznymi, jak "zamknięte krzywe czasopodobne", co w istocie oznacza to samo. W końcu jest to bardzo poważna sprawa.
Kwestią blisko powiązaną z podróżami w czasie jest możliwość szybkiego przenoszenie się z jednego miejsca do drugiego.
Tunele czasoprzestrzenne są całkiem poważnie uważane za pozostające w zasięgu przyszłej cywilizacji. Ale jeśli bylibyśmy w stanie przenieść się z jednego krańca Galaktyki na drugi w ciągu jednego, dwóch tygodni, to równie dobrze moglibyśmy wrócić przez inny tunel do tego samego miejsca, ale wcześniej niż z niego wyruszyliśmy.
Zwykła materia zakrzywia czasoprzestrzeń w sobie na podobieństwo powierzchni Ziemi. Natomiast do utworzenia tunelu trzeba materii, która by odkształciła czasoprzestrzeń w odwrotnym kierunku, niczym powierzchnię siodła.
Aby uzyskać pożądany efekt, taka materia musiałaby mieć ujemną masę i ujemną gęstość energii.
Jeden ze sposobów, by to zrobić, polega na wykorzystaniu tak zwanego zjawiska Casimira. Wyobraźmy sobie, że mamy dwie płyty metalowe umieszczone blisko siebie. Stanowią one jak gdyby zwierciadła dla wirtualnych cząstek i antycząstek. Oznacza to, że przestrzeń pomiędzy płytami zachowuje się niczym piszczałka organów, dopuszczając jedynie fale świetlne o określonych częstotliwościach rezonansowych. W konsekwencji pomiędzy płytami będzie nieco mniej fluktuacji próżni, czyli par wirtualnych cząstek niż poza nimi, gdzie fluktuacje mogą mieć dowolną długość fali. Różnica między liczbą wirtualnych cząstek pomiędzy płytami i na zewnątrz nich sprawia, że wywierają one mniejsze ciśnienie od wewnątrz. Powstaje w ten sposób niewielka siła popychająca siły ku sobie. Siłę tę zmierzono eksperymentalnie. Zatem cząstki wirtualne naprawdę istnieją i wywołują mierzalne efekty.
Ponieważ pomiędzy płytami jest mniej wirtualnych cząstek, czyli fluktuacji próżni, mają one mniejszą energię niż na zewnątrz. Ale gęstość energii z dala od płyt musi wynosić zero, bo inaczej doszłoby do odkształcenia czasoprzestrzeni i wszechświat nie byłby prawie płaski. Przeto gęstość energii w obszarze między płytami musi być ujemna.
Mamy zatem empiryczne potwierdzenie z zakrzywienia światła, że czasoprzestrzeń jest zakrzywiona, oraz ze zjawiska Casimira, że może się ona odkształcać w kierunku ujemnym. Mogłoby się więc wydawać, że w miarę postępu nauki i techniki będziemy w stanie tworzyć tunele czasoprzestrzenne w jakiś inny sposób i przemieszczać się w przeszłość. Gdyby tak faktycznie było, rodziłoby to całe mnóstwo pytań i problemów. Jednym z tych pytań byłoby, że skoro podróże w czasie staną się kiedyś możliwe, dlaczego jak dotąd nikt nie przybył do nas z przyszłości, by nauczyć nas, jak się tego dokonuje.
Nawet gdyby były jakieś sensowne powody, by utrzymywać nas w niewiedzy, skoro ludzka natura jest, jak jest, trudno uwierzyć, że ktoś nie chciałby się popisać i wyjawić nam, biednym nieoświeconym prostaczkom, sekretów podróży w czasie.
Niemniej problematyka odkształceń czasu i przestrzeni jest wciąż w powijakach.
Konkludując, szybkie przemieszczanie się w przestrzeni i podróż wstecz w czasie nie dają się wykluczyć na podstawie obecnego stanu naszej wiedzy. Powodowałyby one poważne logiczne problemy, stąd musimy wierzyć, że istnieje jakieś prawo ochrony chronologii niedopuszczające od tego, by ludzie wybierali się w przeszłość i zabijali własnych rodziców. Jednak miłośnicy fantastyki naukowej nie powinni tracić nadziei. Być może w sukurs przyjdzie im M-teoria, [która jest naszą największą nadzieją na zunifikowanie ogólnej teorii względności i mechaniki kwantowej]."