Kalandok az időben-Az időgép

Nincs olyan ember, akinek ne fordult volna meg a fejében az időutazás gondolata. Számos regény, film született ebben a témában – mint olvashatták is –, a dolog azonban mindezidáig megmaradt a tudományos fantasztikum világában.

Az időgép a mozgókép „édestestvére’. Mindkettő 1895-ben született, sorsuk elválaszthatatlanul összekapcsolódott. Az idôgőpet H. G. Wells alkotta meg. Regénye sikerének köszönthetően az időutazás rövid időn belül az egyik legnépszerűbb témája lett a fantasztikus regényeknek, majd a filmnek. A gépezet működtetésében elsősorban a filmesek és a tévések jeleskednek, jóvoltukból a néző fantasztikusnál fantasztikusabb kaland részese lehet.

Az időgép utasa tetszés szerint veheti az útját Előre a múltba vagy Vissza a jövőbe. A szerkezet nem ismer határokat, idôbeli korlátokat.

Legtöbb esetben azonban nincs választása az embernek. Mint az Idôcsapdábancímû film amerikai tengeralattjárója legénységének. Véletlen folytán nyílik meg elôttük a jövôbe vezetô út. Ám az ottani világ közel sem olyan idillikus, mint azt képzelték. Hasonló a helyzet a Nimitz anyahajóval, amely elektromágneses viharnak köszönhetően 1941-be csöppen. Épp akkor, amikor a japán flotta orvtámadásra készül Pearl Harbor ellen. A kapitány kiadhatná a parancsot a megelőző csapásra. Kérdés, hogy megteszi-e, joga van-e ahhoz, hogy megváltoztassa a történelmet? Ilyen és hasonló kérdések körül bonyolódik az 1980-ban készült Végső visszaszámlálás.

Minden idôk legnépszerûbb idôkalandja a Vissza a jövôbecímû trilógia. Egy kisváros álmodozó kamasza harminc esztendőt repül vissza a múltba úgy, hogy a saját jelene a veszélyeztetett jövőjévé válik. Ha ugyanis az idôutazó belekontárkodik a múltba, könnyen lehet, hogy átírja a történelmet, beleértve saját történetét is. Még az is megeshet, hogy beavatkozásnak köszönhetően meg sem születhet…back-to-the-future
A látszólagos ellentmondás az idôutazás paradoxonjából fakad. Hatalmas jelentôséggel bír tehát minden mondat és mozdulat, hiszen ki tudja, milyen hatással lesz a jövôre nézve?! A Vissza a jövôbe könnyed hangvételû sci-fi vígjáték, tele képes képtelenséggel, komikus helyzettel, fantasztikus trükkel.

A Terminátor című film főhőse viszont háromszor is a jövőből érkezik: egyszer azért, hogy megölje a jövőbeli lázadók vezérének anyját, másodszor pedig azért, hogy megmentse kamaszkorú jövôbeli megbízóját a jövôből érkező gyilkostól. Utoljára azért érkezik vissza Arnold Schwarzenegger hogy megmentse Conort az apokalipszistől a Gépek lázadásában.

Terminator-close-up-photo

Időszökevények, veszedelmes terroristák és bűnözők után nyomoz a Time Trax – Hajsza az időn át című tévésorozat rendőr hőse.

Mint e néhány példa mutatja, az időgép fáradhatatlanul szállítja utasait, a közönségnek tetszenek ezek a mesék…

Lehetséges-e az időutazás?
Az utolsó pár évtized komoly tudományának „legvadabb’ fejleménye a tudósok körében, az időutazás lehetőségének elemzése. A tudósok nem foglalkoznak (legalábbis még nem) időgépek kifejlesztésével laboratóriumaikban, de Einstein általános relativitás-elméletének híres egyenleteit tanulmányozva arra a megállapításra jutottak, hogy semmilyen fizikai törvény nem sérti meg az időutazás lehetőségét. Nagyon valószínű, hogy nagyon nehéz ezt megvalósítani, de nem lehetetlen.

Habár ez az egész sci-finek tűnik, a tudósok egy része komolyan vette ezt az elképzelést és egy olyan természeti törvény bevezetését javasolták, mely megakadályozza az időutazást, s ezáltal meghiúsítja különböző paradoxonok kialakulását. Ez idáig azonban senkinek sincs semmilyen elképzelése a törvény működésérôl. Klasszikus paradoxon például az az eset, amikor egy személy az időben utazva visszakerül a múltba, s valami módon megakadályozza saját maga megszületését – megöli például nagyanyját még kisgyermek korában vagy pedig olyasmit tesz, ami folytán szülei sosem találkoznak egymással (mint Vissza a jövőbecímû filmben). Az egész ellentmond a józanésznek, állítják a szkeptikusok, tehát valami törvénynek léteznie kell, mely ezeket megakadályozza. Többé-kevésbé hasonló indoklással próbálták bebizonyítani azt, hogy az időutazás lehetetlen.

Einstein bebizonyította 1905-ben közzétett relativitáselméletében, hogy a fénysebesség megközelítésével előre lehet utazni az időben. Ha tehát majdnem fénysebességgel (a fénysebesség 99,995 százalékával) elutazunk egy 500 fényévre lévő csillaghoz, majd visszajövünk a Földre, akkor mi csak 10 évet öregedünk, miközben a Föld ezret…

Az angol Nemzeti Fizikai Laboratórium kutatói két szinkronizált, szuperpontos atomórával – amelyek 300 ezer éven belül 1 másodpercre pontosak – végeztek el egy kísérletet, amely mind a speciális, mind az általános relativitáselmélet jóslatait próbára tette.

Az egyik órát egy Sanghajba, majd onnan visszafelé tartó menetrendszerű Virgin Airways-járaton helyezték el, miközben a másik óra mindvégig Londonban maradt. Az újbóli találkozás pillanatában a „repülő’ óra 55 nanoszekundumot (55×10-9másodpercet) sietett Londonban maradt párjához képest.

Az eredmény csupán első hallásra meglepő, ám tökéletesen megfelel az Einstein-féle speciális és általános relativitáselmélet jóslatainak. Igaz, a speciális relativitáselmélet szerint az idő annál lassabban telik, minél gyorsabban utazunk (tehát a repülő óra lenne fiatalabb), az általános relativitáselméletből következően viszont annál gyorsabban, minél távolabb vagyunk a Föld középpontjától (vagyis minél magasabbra emelkedünk). A kísérletben ez a két hatás egymás ellen dolgozott, és mivel az általános relativitáselméletből eredő (a gravitáció gyengülése miatti) „sietés’ nagyobb volt, mint a speciális relativitáselméletből adódó (sebesség miatti) „késés’, az előbbi győzedelmeskedett. Vagyis a „repülő’ óra ez esetben többet öregedett, mint helyben maradt párja. Nagyobb sebességeknél, persze, fordulna a kocka, hiszen már 87 százalékos fénysebességgel is egy 25 évig tartó utazás után 50 évvel öregebben láthatnánk viszont itthon hagyott ismerőseinket.

Az időutazás, mint tudományos felvetés a 17. században jelent meg. Sir Isaac Newton akkor teljességgel kizárta ennek lehetőségét, tér és idő rögzítettségére, megváltoztathatatlanságára hivatkozva.

Évszázadokig az ô álláspontja volt uralkodó, mígnem Einstein bebizonyította, hogy tér és idő szoros összefüggésben vannak egymással, és mindkettőre hat a gravitáció. Ez az elmélet vezette a tudósokat arra a következtetésre, hogy az univerzumban elterülő óriási gravitációs mezők, mint a tízszeres naptömeget meghaladó csillagok halála után keletkező fekete lyukak esetleg lehetőséget adnának az idő visszafordítására.

Elvben a fekete lyukak tényleg lehetőséget nyújtanak egyfajta tér- illetve időutazásra. E lyuk középpontjában létezik egy pont – az ún. szingularitás, ahol a tér és az idő megszűnik s az anyag sűrűsége végtelenné válik [

Körülbelül 30 évvel ezelôtt Roger Penrose az Oxford egyetemrôl bebizonyította, hogy bármilyen tárgy, mely ilyen fekete lyuk közelébe kerül, a lyuk gravitációs vonzása következtében a szingularitásba zuhan s örökre eltûnik számunkra [Lukács, 1990].

Az 1960-as években azonban Roy Kerr bebizonyította, hogy a dolgok egészen másképpen alakulnak forgó fekete lyuk esetében. Szintén létrejön szingularitás a lyuk középponti részében, melynek azonban gyûrû formája van. Elvben lehetséges „átúszni’ a lyuk gyûrûjén s megjelenni egy más helyen, más időben. E megoldás iránti érdeklôdés is csupán a 70-es években nôtt meg, miután a csillagászok felfedeztek pár fekete lyuknak tûnô objektumot Tejútrendszerünk és más galaxisok központjában.

Hasonlóan a Kerr-megoldáshoz, más típusú fekete-lyuk-idôgépek is megengedettek, mint például a féreglyukként ismert konfigurációk, melynél két fekete lyuk (saját térrel és idôvel) ún. „torokkal’ van összekötve.

Einstein 1915-ben megfogalmazta, hogy a tér és az idô egyaránt „hajlított’ valóságok. A rendkívül nagy tömegű tárgyak közelében ez a hajlás rendkívül nagy. Ha egy tárgy elég sűrű, a hajlás szinte végtelen, és így alagutat is nyithat, amely az idő és a tér távoli régióit közeli szomszédokká teheti. Ezt az alagutat a fizikusok „féregjáratnak’ hívják.

Einstein_laughing

1988-ban Kip Thorne fizikus több kollegájával együtt felvetette, hogy egy ilyen féregjárat segítségével megvalósítható az időutazás a múltba. A járat egyik végét az ûrben majdnem fénysebességgel mozgatjuk, miközben a másik végét stabilan Földhöz rögzítjük. Ezután a járat mozgó végébe ugorva – éppúgy, mint az utazó ûrhajós –, ez a vége a járatnak lassabban öregszik, ezért egy korábbi idôhöz kapcsolja a járat rögzített végét. Amikor a következô pillanatban az ember kijön a járat lerögzített végén, a saját múltjában találhatja magát.

Thorne és kollegái egy közel egymilliárd kilométer átmérőjű féregjárat elkészítésével tartják elképzelhetőnek az emberek időutaztatását – ennek a szerkezetnek az elkészítéséhez azonban a Nap tömegénél 200 milliószor súlyosabb tárgyra lenne szükség, ezért egyelőre le kell mondanunk arról, hogy szemtanúi legyünk saját múltunknak.

A megvalósítás azért nem mentes a nehézségektôl. A feltevések szerint ezek a fényt tökéletesen elnyelô gravitációs mezôk lennének a végpontjai az un. féreglyukaknak. A féreglyukak valójában csőszerű képződmények, melyek a téridő olyan tartományait kötik össze, amelyek egyébként elérhetetlenek egymás számára. Az idôutazásra tehát elméletileg itt volna lehetôség. A problémák csupán a következők:

A féreglyuk olyan gyorsan nyílik és záródik, hogy még a fény sem képes áthatolni rajta. Emellett a megfelelô energiaforrás biztosítása sem elhanyagolandó kérdés.

A másik probléma – olyan leírást találni mesterségesen előállított féreglyuk esetében, amelyben ez olyannyira kitágul, hogy ember (vagy akár űrhajó) is átjuthat rajta, és amely távol tartja a féreglyuk torkához közeli részben levő anyagot az űrutazóktól.

Talán elkerülhetetlen volt, hogy éppen a sci-fi regények hatására a tudósok meggyőzték magukat arról, hogy az időutazás kellő mértékben fejlett technológiával rendelkező civilizáció által lehetséges Viszont úgy gondolom egyetlen magyarázat arra, hogy miért is nem találkoztunk időutazókkal -azért mert az időgépet nem találták fel.

Reklámok