Vissza a jövőbe: van olyan elmélet, ami nem zárja ki az időutazást

Az idő fordított haladást az általános relativitáselmélet sem zárja ki

Az, hogy vissza lehet-e térni a múltba, vagyis létezhet-e az időutazás, a sci-fi irodalom egyik legkedveltebb témája. Az időugrás vagy az időutazás problematikája azonban távolról sem csak a tudományos fantasztikum világába tartozó kérdés. Kurt Gödel bécsi matematikus, Albert Einstein közeli barátja és munkatársa 1949-ben felfedezte, hogy az einsteini általános relativitáselmélet egyenleteinek egyik megoldása megengedi az időutazás bizonyos formáit. Gödel Einstein eredeti mezőegyenleteiből kimutatta, hogy a térhez hasonlóan az idő is képes körvonallá görbülni, vagyis visszatérni önmagába. Az általános relativitáselméletből levezetett „zárt, időszerű görbe" problematikája olyan nyugtalanító kérdéseket vetett fel, amelyek közül néhány rácáfol még a legfantasztikusabb sci-fi alkotásokra is.

Időkapuk a jelen és a múlt között

Az időutazás vagy időugrás tudományos elmélete szerint nemcsak a térben, hanem az időben is lehetséges az utazás. Bár a hétköznapi tapasztalatok alapján az idő visszafordíthatatlannak látszik, de az általános relativitáselmélet mezőegyenleteiből levezetett megoldás mást mutat. Albert Einstein az 1916-ban publikált általános relativitáselméletében egy olyan négydimenziós koordináta-rendszerben egyesítette a teret és az időt, amelyben a három térkoordinátát az idő negyedik koordinátájával egészítette ki.

Albert Einstein alkotta meg az általános relativitáselméletet, illetve a téridő fogalmát Forrás:Popper Foto/Getty Images

Az általános relativitáselmélet einsteini modellje szerint az anyag meggörbíti a téridőt, amiből az következik, hogy a gravitáció nem erő, hanem a téridő geometriájából származó olyan kölcsönhatás,

amit a tér torzultságával, görbültségével, végső soron pedig az univerzum végességével magyarázhatunk.

Kurt Gödel osztrák származású matematikus és elméleti fizikus, aki az 1940-es évek végén Albert Einsteinnel együtt a princetoni Institute for Advenced intézetben dolgozott, az általános relativitáselmélet mezőegyenleteinek egy olyan merőben új megoldására bukkant, ami lehetővé teszi bizonyos feltételek között az időutazást.

Albert Einstein és Kurt Gödel Forrás: Reserache Gate/Pricenton University

Gödel extrapolációja szerint ugyanis az idő a térrel együtt képes körvonallá hajolni. Gödel ezzel megtalálta az általános relativitáselméletben az első „zárt időszerű görbét" (closed timelike curve, CTC). Maga Einstein viszont szkeptikus volt Gödel következtetésével szemben, mivel nem látta kísérleti adatokkal is alátámasztottnak barátja és kollégája megoldását.

Az időutazás nem csak a sci-fi világát foglalkoztatja Forrás: Outer Places

Másfél évtizeddel Gödel első megoldása után, három amerikai tudós, Ezra Newman, Theodore Unti és Louis Tamburino 1963-ban az Einstein-egyenletek újabb megoldását fedezte fel, ami - Kurt Gödel számításaihoz hasonlóan - szintén megengedte az időhurkokat, illetve az időutazást. 1988-ban, a rangos Physical Review Letters című szaklapban megjelent nagy port felvert cikkben Kip Thorne Nobel-díjas elméleti fizikus és kollégái már egyenesen azt állították, hogy az időutazás nemcsak hogy lehetséges, hanem bizonyos feltételek mellett rendkívül valószínű is.

Kip Thorne, Nobel-díjas amerikai elméleti fizikus vetette fel az átjárható féreglyukak létezését Forrás: Wkimedia Commons / Keenan Pepper

Thorne és kutatótársai abból indultak ki, hogy a féregjáratok a tér két olyan tartományát kötik össze, amelyek különböző időkben léteznek, ezért ezek a „kozmikus átjárók" - amelyek az erősen begörbült tér különböző pontjaiba biztosítanak elméletileg átjárást-,

képesek a jelen és a múlt összekötésére is.

A féregjáratok időkapuként való alkalmazása egyelőre még csak olyan hipotézis, amely legfeljebb több száz év múlva jelenthet az emberi civilizáció számára valós technikai lehetőséget az időugrás végrehajtásához.

Képes volna-e az időutazó a múlt megváltoztatására?

Az időugrás egyik legvitatottabb kérdése az úgynevezett időparadoxon, vagyis az a probléma, hogyha valaki a jelenből visszatérne a múltba, képes lenne-e megváltoztatni a múltbeli történéseket. Az időutazás lehetőségét elfogadó elméleti fizikusok szerint, noha az időugrás megtörténhet egyfajta visszacsatolási hurkon belül,

de csak úgy, hogy az komplementáris marad a jelennel.

Magyarán, elméletileg „visszapattanhatunk" a múltba, és ott körül is nézhetünk, viszont nincs lehetőségünk megváltoztatni a múltbeli eseményeket.

Ha valaki azzal a szándékkal térne vissza a múltba, hogy megölje a saját apját, sikeres időutazás esetén sem tudná gyilkos tervét megvalósítani Forrás: Barnes & Noble

Az, hogy a téridő meggörbül, Gödel modellje szerint csupán annyit jelent, hogy a múltbeli információkat hordozó fény számunkra elképzelhetetlenül hosszú idő után visszatér önmagába, és ez által - elméletileg – láthatóvá, képszerűvé válnak a régmúlt eseményei, a hologramhoz hasonlóan.

Az időutazás paradoxonját igen nehéz áttörni Forrás: Time Travel

Vagyis, csupán a múltbeli képet pillanthatjuk meg, de az azt leképző eseményt már nem tudjuk megtapasztalni a maga fizikai valóságában, így arra sincs lehetőségünk, hogy bármit is változtassunk azon.

Nincs rá lehetőség, hogy például egy időutazó a múltba visszatérve meggyilkolja Napóleont vagy Hitlert,

és ezzel más menetet szabjon a történelemnek, mert ezt kizárják a kvantumuniverzum törvényei.

Egy időutazó még ha vissza is térne a második világháború időszakába, akkor sem tudna például merényletet elkövetni Hitler ellen, és ezzel megváltoztatni a történelem menetét Forrás: Bundesarchiv/Hoffmann, Heinrich

A világhírű elméleti fizikus, Stephen Hawking szerint a hipotetikus időutazó azért sem lenne képes változtatni a múltbeli eseményeken, mivel csak egyetlen idővonal létezik. A jelenből a múltba való hipotetikus visszautazás azonban más nehezen megválaszolható problémákat is felvet, ezek egyike az úgynevezett anyagáthelyeződés, vagy az időgép problematikája.

A világhírű elméleti fizikus, Stephen Hawking szerint csak egyetlen idővonal létezik Forrás: Heavy.com

A probléma lényege, hogy a jelenben létező anyag, vagy csupán annak a másolata képes-e a múltbeli visszatérésre. Noha teoretikusan elképzelhető a tömegkeletkezés, de egy hipotetikus időutazás esetén inkább úgy vetődik fel a kérdés, mi történik az időutazóval, ha és amennyiben a múltban megsemmisül a tömege? A jelen már az időutazás kezdő pillanatában megváltozik, az időugrással az időutazó mintegy eltűnik a jelenből, és ezért a jelen történései sincsenek rá többé kihatással.

Cikkünk még nem ért véget, a folytatáshoz lapozzon a következő oldalra!