Ludzkość od zawsze fascynowała się czasem. To niewidzialny wymiar, który porządkuje nasze życie, a jednocześnie wymyka się zrozumieniu. Każdy z nas, choć raz, marzył o tym, by móc cofnąć czas – naprawić błędy, przeżyć coś jeszcze raz, odwiedzić odległą przeszłość lub zobaczyć przyszłość. Pisarze, naukowcy i filozofowie próbowali od wieków odpowiedzieć na pytanie, czy taka podróż jest w ogóle możliwa. Z jednej strony wydaje się to czystą fantazją, z drugiej – fizyka współczesna nie wyklucza takiej możliwości.
Podróż w czasie nie jest już tylko pomysłem z książek science fiction. W teorii, zgodnie z prawami rządzącymi wszechświatem, czas można zakrzywiać, rozciągać i zwalniać. Niektórzy fizycy twierdzą, że w pewnych warunkach można by nawet „zawrócić” jego bieg. Brzmi to jak magia, ale wiele z tych koncepcji ma solidne podstawy naukowe.
Czasoprzestrzeń – elastyczna tkanina wszechświata
Einstein zrewolucjonizował nasze rozumienie czasu. W swojej teorii względności opisał go nie jako niezależny wymiar, lecz jako część czterowymiarowej czasoprzestrzeni. Według tej koncepcji masa i energia mogą zakrzywiać przestrzeń i czas. Im większe jest pole grawitacyjne, tym wolniej płynie czas. W praktyce oznacza to, że osoby znajdujące się bliżej masywnego obiektu – jak np. czarnej dziury – doświadczają czasu inaczej niż ktoś daleko od niej.
Zjawisko to nie jest tylko teoretyczne. Zostało potwierdzone eksperymentalnie – zegary atomowe umieszczone na wysoko latających samolotach lub w satelitach pokazują, że czas płynie tam minimalnie szybciej niż na powierzchni Ziemi. To tzw. dylatacja czasu. Dzięki temu system GPS musi uwzględniać poprawki relatywistyczne, aby działać dokładnie. To dowód, że czas rzeczywiście nie jest absolutny.
Teoretycznie więc można by stworzyć sytuację, w której ktoś doświadcza czasu wolniej niż inni. Dla niego minęłoby kilka dni, podczas gdy na Ziemi – wiele lat. To już pierwszy krok do podróży w czasie, choć tylko w jednym kierunku – do przyszłości.
Tunel czasoprzestrzenny – hipotetyczna droga przez czas
Jednym z najbardziej fascynujących pomysłów fizyki teoretycznej są tzw. wormhole, czyli tunele czasoprzestrzenne. Można je sobie wyobrazić jak skróty łączące dwa odległe punkty w czasoprzestrzeni. Jeśli czas i przestrzeń są połączone, to tunel taki mógłby łączyć nie tylko różne miejsca, ale także różne momenty w czasie.
Wizja ta rozbudza wyobraźnię naukowców i twórców filmów. W teorii, jeśli jeden koniec tunelu poruszałby się z ogromną prędkością lub znajdował się w silnym polu grawitacyjnym, czas po obu stronach mógłby płynąć inaczej. Przejście przez taki tunel mogłoby więc oznaczać podróż w przyszłość lub przeszłość.
Problem polega jednak na tym, że tunele czasoprzestrzenne – o ile istnieją – są niestabilne. Prawdopodobnie zapadłyby się natychmiast po utworzeniu, zanim ktokolwiek zdążyłby przez nie przejść. Istnieją jednak teorie, że można by je ustabilizować za pomocą tzw. egzotycznej materii – substancji o ujemnej energii, która przeciwdziałałaby zapadaniu tunelu. Tyle że takiej materii nikt dotąd nie zaobserwował.
Paradoxy czasu – co się dzieje, gdy spotkasz samego siebie?
Każda dyskusja o podróżach w czasie natychmiast rodzi pytania o paradoksy. Najsłynniejszy z nich to paradoks dziadka: co by się stało, gdyby podróżnik cofnął się w czasie i zapobiegł narodzinom własnego dziadka? W takiej sytuacji nie mógłby się przecież sam urodzić – a więc nie mógłby też cofnąć się w czasie, by tego dokonać.
Fizycy próbują rozwiązać ten problem na różne sposoby. Jedna z hipotez głosi, że wszechświat nie pozwala na zmiany, które prowadziłyby do sprzeczności – każde działanie podróżnika byłoby częścią już istniejącej historii. Inna teoria, tzw. interpretacja wielu światów, sugeruje, że każda decyzja tworzy nową rzeczywistość. W takim przypadku cofnięcie się w czasie nie zmienia naszej przeszłości, lecz tworzy alternatywną linię czasu.
Z punktu widzenia logiki brzmi to jak science fiction, ale matematyka kwantowa nie wyklucza takiego scenariusza. Równania pozwalają na istnienie nieskończonej liczby równoległych wszechświatów, które różnią się subtelnymi decyzjami czy wydarzeniami.
Prędkość światła – granica dla podróżników w czasie
Podróże w czasie w sposób praktyczny napotykają jedno wielkie ograniczenie – prędkość światła. Zgodnie z teorią względności nic nie może poruszać się szybciej niż światło w próżni. Gdybyśmy jednak potrafili zbliżyć się do tej prędkości, czas dla nas zwalniałby drastycznie. Dla obserwatora z zewnątrz minęłyby lata, podczas gdy dla nas – zaledwie kilka minut.
To właśnie dlatego mówi się, że podróż w przyszłość jest teoretycznie możliwa. Astronauta podróżujący z prędkością bliską światłu wróciłby na Ziemię po dziesięciu latach, a zastałby tam przyszłość oddaloną o setki lat. Przeszłość jednak pozostaje niedostępna – wymagałaby cofnięcia się przez samą strukturę czasoprzestrzeni, co jest sprzeczne z obserwowanymi prawami fizyki.
Niektórzy naukowcy, jak Kip Thorne czy Michio Kaku, podejmują próby matematycznego opisania warunków, które mogłyby pozwolić na przekroczenie tej bariery. Ale nawet oni przyznają, że na razie jesteśmy bardzo daleko od praktycznej realizacji takiej idei.
Czas jako iluzja – czy naprawdę można się w nim poruszać?
Istnieje jeszcze inny punkt widzenia – filozoficzny. Może podróże w czasie są niemożliwe, ponieważ czas sam w sobie nie istnieje w sposób, jaki zakładamy. Niektórzy fizycy, jak Julian Barbour, twierdzą, że czas to tylko sposób, w jaki porządkujemy zmiany. W rzeczywistości wszystkie momenty – przeszłość, teraźniejszość i przyszłość – współistnieją jednocześnie, jak klatki filmu. My natomiast „poruszamy się” przez nie, tworząc wrażenie upływu.
Jeśli tak, podróż w czasie byłaby jedynie zmianą punktu obserwacji w tym „filmie” rzeczywistości. W praktyce jednak nie mamy narzędzi, by to zrobić. Nasz umysł jest zaprogramowany do postrzegania świata w sposób liniowy – od wczoraj do jutra, od przyczyny do skutku. Czas płynie tylko dlatego, że my tak to odbieramy.
Czy nauka zbliża się do przełomu?
W ostatnich latach eksperymenty z cząstkami kwantowymi dostarczyły nowych, zaskakujących danych. W laboratoriach udało się odtworzyć sytuacje, w których cząstki zachowują się tak, jakby „cofały się” w czasie – efekt tzw. retroprzyczynowości. Choć nie oznacza to faktycznego cofania się w przeszłość, pokazuje, że czas w skali kwantowej nie musi płynąć tylko w jednym kierunku.
Również badania nad czarnymi dziurami i tzw. białymi dziurami – ich hipotetycznymi przeciwieństwami – otwierają drzwi do nowych interpretacji. Niektórzy fizycy sugerują, że wnętrze czarnej dziury może być połączone z przyszłością innego wszechświata. To oznaczałoby, że podróż w czasie może być jedynie formą przejścia między różnymi „wersjami” rzeczywistości.
Na blogu https://ewolucjamyslenia.pl/ często pojawiają się rozważania dotyczące takich koncepcji – od natury czasu po granice naukowej wyobraźni – pokazując, jak cienka jest granica między teorią a fantastyką.
Przyszłość podróży w czasie – nauka czy mit?
Choć podróże w czasie pozostają na razie w sferze teorii, już sama możliwość ich rozważania pokazuje, jak daleko sięga ludzka ciekawość. Być może nigdy nie zbudujemy maszyny czasu w sensie fizycznym, ale zrozumienie natury czasu może całkowicie odmienić nasze pojmowanie rzeczywistości. W końcu każdy z nas w pewnym sensie już podróżuje w czasie – sekunda po sekundzie, w jednym, nieodwracalnym kierunku.
