Valódi bizonyítékokat találtak az időutazásra

Future lab and digital data concept. Wide image for banners, advertisements.

A Cambridge-i Egyetem elméleti fizikusai olyan kísérleti modellt állítottak fel, amelyben az úgynevezett összefonódott részecskékkel szimulálták - a kvantumjelenség kihasználásával – a múltba visszavezető időutazást, ami a standard modell szerint megoldhatatlan probléma. Az érdekes kísérlet újabb elméleti bizonyíték az időutazásra.

Tudósok szerint lehetséges az időutazás, de hogyan?

Az a kérdés, hogy lehet-e az időben visszafelé haladni, komolyabb formában először Albert Einstein 1916-ban publikált általános relativitáselmélete kapcsán vetődött fel. Einstein elmélete ugyanis nem zárja ki, hogy a görbült téridőben az idő csak egyetlen irányba haladhasson.

Az általános relativitáselmélet megengedi, hogy az idő ne csak előre, hanem visszafelé is haladhasson Forrás: Pixabay

Einstein az általános relativitáselméletben egy olyan négydimenziós koordináta-rendszerben egyesítette a teret és az időt, amelyben a három térkoordinátát az idő negyedik koordinátájával egészítette ki. Mivel Einstein a gravitációt a téridő görbültségére vezette vissza, amiből a véges, de határtalan (táguló) világegyetem modellje is megszületett; így ebben a modellben az idő – elméletben – visszatérhet önmagába, tehát visszafelé is haladhat, vagyis lehetséges az időutazás.

Albert Einstein, a 20. század legnagyobb elméleti fizikusa Forrás: Phys.org

Einstein egyik munkatársa, Kurt Gödel osztrák matematikus 1949-ben az általános relativitáselmélet mezőegyenleteinek egy olyan merőben új megoldására jutott,

ami – bizonyos feltételek között - lehetővé teszi az időutazást.

Gödel matematikai extrapolációjában az idő a térrel együtt képes körvonallá hajolni. Gödel e felfedezésével megtalálta az einsteini mezőegyenletekben az első „zárt időszerű görbét", a CTC-t (Closed Timelike Curve). Albert Einstein ugyan tetszetősnek találta Gödel extrapolációját, de szkeptikus volt a kollégája végkövetkeztetésével szemben, mivel nem látta kísérleti adatokkal is bizonyítottnak az időutazás lehetőségét.

Albert Einstein és Kurt Gödel Forrás: Reserache Gate

1963-ban három amerikai tudós, Ezra Newman, Theodore Unti és Louis Tamburino az einsteini egyenletek olyan újabb megoldását fedezte fel, ami – Gödel extrapolációjához hasonlóan –, megengedte az időutazást. Kip Throne Nobel-díjas amerikai elméleti fizikus és kollégái egy 1988-ban publikált tanulmányukban már nemcsak azt állították az einsteini mezőegyenletek megoldásaiból kiindulva, hogy az időutazás lehetséges, hanem azt, hogy az bizonyos feltételek esetén nagyon is valószínű.

Mik az időutazás bizonyítékai, vannak egyáltalán?

Az elméleti fizikusok körében mindezek ellenére ma is vitatott, hogy az elemi részecskék képesek-e az időben visszafelé haladni. Ami viszont vitán felül álló tény, hogy a kvantumfizikában, vagyis a részecskék birodalmában érvényüket vesztik a makrovilágban érvényesülő törvényszerűségek, ami az időutazás elméletére is igaz. Az einsteini elmélet egyik legizgalmasabb fejezete az úgynevezett kvantum-összefonódás, amit Albert Einstein kísérteties távolhatásnak nevezett,

mert még számára is egy felfoghatatlanul bizarr jelenséggel szembesült.

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

A kvantum-összefonódás lényege, hogy ha két elemi részecskét ugyanaz az esemény hozza létre, azok akkor is kapcsolatban maradnak, még ha igen jelentős távolságra is kerülnek egymástól. Ha az egyikkel történik valami, bármilyen nagy távolságra kerültek egymástól, a párja reagál rá. Az elméleti fizika nyelvén megfogalmazva: a két részecske nem lokális vagy nem helyhez kötött kapcsolatban áll egymással, mivel ugyanannak a kvantumállapotnak a részét alkotják, ezért a tulajdonságaik is összefonódnak.

Az általános relativitáselmélet értelmében a fekete lyukak környezetében drasztikusan torzul a téridő szerkezete Forrás: Zamanda Yolculuk

Ami igazán döbbenetes, hogy ez az összefonódás akkor is megmarad,

ha a párt alkotó részecskék több százezer, vagy akár több millió fényévre távolodnak el egymástól.

Ez a jelenség, vagyis a kísérteties távolhatás az alapja a Cambridge-i Egyetem elméleti fizikusai által nemrég kidolgozott időutazás-szimulációnak is, ami új megvilágításba helyezi az időutazás elméletét.

Vissza tudunk menni az időben, de a múltat nem tudjuk megváltoztatni

A Physical Review Letter tudományos szaklapban publikált tanulmány az összefonódott részecskék múltba utazására dolgozott ki egy forradalmian új gondolatkísérletet. A Cambridge Hitachi Laboratórium kutatóinak vizsgálatában az összefonódott részecskének csak az egyik párja vett részt magában a kísérletben, míg a másikat úgy manipulálták, hogy a kísérlet eredménye utólag megváltoztatható legyen. David-Arvidsson Shukur, a laboratórium szaktudósa egy szemléletes példán keresztül vázolja fel kísérletük lényegét:

A Cambridge-i Egyetem fizikusai bebizonyították, hogy a hipotetikus időutazás modelljeinek szimulálása megold olyan kísérleti problémákat, amiket lehetetlennek tűnik megoldani a standard fizikával. A szimuláció a kvantum-összefonódáson alapszik Forrás: https://www.cam.ac.uk/research/news/simulations-of-backwards-time-travel-can-improve-scientific-experiments

Tételezzük fel, hogy valakinek ajándékot akarunk küldeni, és még ma feladjuk, hogy a harmadik napon biztosan meg is kaphassa a csomagot. Csakhogy másnap – miután már feladtuk – ismerjük meg a megajándékozott kívánságát. A kronológiát tiszteletben tartva hiába tudjuk meg, hogy milyen ajándékot szeretne a címzett, ha már egyszer a másik ajándékkal feladtuk a csomagot, nem lesz lehetőségünk a korrekcióra. Ehhez kapcsolódva képzeljük el, hogy a második napon beérkezett kívánság ismeretében meg tudjuk változtatni az előző nap feladott küldeményt.

Az időutazás paradoxonját igen nehéz áttörni Forrás: Time Travel

A kutatók által elvégzett gondolatkísérletben sikerült megváltoztatni egy korábbi döntést abból a célból, hogy olyan eredmény szülessen, amit utóbb határoztak el. A kvantummechanika világára visszatérve úgy nézett ki a kísérlet, hogy az adott fotonnak megfelelő tulajdonságok esetén egy érzékelőbe kellett érkeznie. Amikor a kutatók kiderítették, hogy melyek ezek a tulajdonságok, sikerült úgy manipulálniuk a foton összefonódott párját, hogy az megváltoztatta az eredeti fotont.

Egyre több minden mutat arra, hogy bizonyos feltételek mellett lehetséges az időutazás Forrás: Resonance Science Foundation

„A felvetésünk nem időgép, hanem fejesugrás a kvantummechanika alapelveibe. Ezek a szimulációk nem teszik lehetővé azt, hogy megváltoztassuk a múltat, de arra alkalmasak, hogy jobb jövőbeli eredményt kapjunk akként, hogy a tegnap problémáit ma kijavítjuk "– értékelte a gondolatkísérlet eredményét David-Arvidsson Shukur, a Cambridge Hitachi Laboratórium szaktudósa.