אם הייתה עיוות זמן, איך פיסיקאים ימצאו זאת?

Pin
Send
Share
Send

זה אולי נשמע כמו דברים של מדע בדיוני, אבל מדענים כבר גילו עיוות זמן. אבל מה זה אומר? בעיקרון, עיוות זמן היא תופעה שמשנה את זרימת הזמן על ידי האצתו או גורמת לו לרוץ לאט יותר.

פיזיקאים יודעים על עיוות זמן כבר למעלה ממאה שנה: למעשה, אתה עומד על סוג של עיוות זמן כרגע.

בשנת 1905 פרסם אלברט איינשטיין את תיאוריית היחסות המיוחדת שלו, ואחריה כעשור אחר כך המשך המשך על תורת היחסות הכללית, שקבע כי כוח הכבידה הוא מאפיין של עקומת המרחב והזמן - מרקם היקום שלנו. כתוצאה מכך, כל דבר שיש בו מסה יכול לעוות זמן.

באופן טבעי, דברים גדולים יותר עיוות את הזמן בצורה טובה יותר. עם המונים גדולים פי מיליארדים מהשמש, לחורים שחורים יש המון גבול, מה שמתרגם להרבה פוטנציאל עיוות זמן. אם הייתם מתקרבים לחור שחור, כוח המשיכה של האובייקט היה מרחיב את הזמן, גורם לדברים לקרות לאט הרבה יותר ממה שהם היו בהשוואה לצופה מבחוץ. עם זאת, חור שחור לא היה עושה מכונת זמן טובה אם אתה רוצה לצאת לטיול חזרה: לאחר שעברת נקודה מסוימת הנקראת אופק האירועים, אתה וכל דבר שתביא איתך לעולם לא תוכל לחזור החוצה. אפילו לא קל (ומכאן השם חור שחור).

השמש וכדור הארץ יכולים גם להרחיב את הזמן בקנה מידה בולט. בשנת 2007, לוויין של נאס"א המכונה Gravity Probe B אישר את היחסות הכללית ברמת דיוק של 99% על ידי התבוננות כיצד כדור הארץ מעוות את החלל סביבו. כדוגמה נוספת, אם הייתם גרים על פסגת עליון גבוהה, הייתם באמת מזדקנים יותר מחבריכם ליד הים שם משיכת הכובד חזקה יותר, כלומר הזמן פועל לאט יותר. אם כי להיות הוגן, ההזדקנות המואצת שלך תתרחש בקצב בלתי מורגש לחלוטין.

ניתן להשיג התרחבות בזמן גם על ידי מעבר מהיר. תנועה מהירה יותר עלולה לגרום להאטה יחסית ביחס לנקודת מבט נייחת, על פי היחסות המיוחדת. הפיתול בזמן בגלל המהירות והכובד מופיע בחיי היומיום שלנו בכל פעם שאנחנו משתמשים ב- GPS בטלפונים שלנו כדי למצוא את המיקום שלנו.

קני אולום, פרופסור במכון לקוסמולוגיה באוניברסיטת טופטס במדפורד, מסצ'וסטס, אמר ל- Live Science. "השעונים בלוויינים פועלים במהירויות שונות, תלוי באיזה מרחק מכדור הארץ הם. הם פועלים גם במהירות שונה בהתאם לתנועת הלוויין." על מנת שה- GPS ידווח במדויק על מיקומך, הלוויינים צריכים לקחת בחשבון את היחסות הכללית ואת היחסות המיוחדת בחישוב הזמן.

כמובן שחפצים מאסיביים המפותלים את הזמן אינם בדיוק סוג המסע בזמן שכותבי המדע הבדיוני אוהבים לכתוב עליו. אז האם יש דרכים אחרות לעיוות זמן? ובכן, אולי, אבל זה לא סביר.

"הקונצנזוס הכללי הוא שפתרונות היחסות הכל כך מוזרים האלה הכוללים מכונות זמן כמעט בלתי אפשריים ביקום האמיתי", אמר בנימין שלר, עמית מחקר בפיזיקה באוניברסיטת אוקלנד בניו זילנד.

אבל יש כמה אפשרויות. אפשרות לא סבירה מספר אחת היא חור תולעת, גשר תיאורטי שחומר ואור יכולים לעבור בו וזה נוצר מעיקול החלל. בעוד שתאוריות מסוימות מנבאות כי קיימות ברמות מיקרוסקופיות ביקום המוקדם, הם גם גילו כי חורי תולעת היו ככל הנראה לא יציבים והיו קורסים במהירות.

על מנת ש חור תולעת יעבוד בפועל לנסיעות בזמן, יהיה צורך באיזה סוג של אקזוטי. כדי לייצב את חור התולעת, התיאוריה דורשת סוג זה של חומר אקזוטי - צורה בלתי ידועה של חומר שונה מהותית מהחומר שמרכיב את כל מה שמסביבך - תצטרך להיות מסה ולחץ שליליים, משהו שמדענים מעולם לא ראו, וגם לא מצפים למצוא בכל עת בקרוב.

האפשרות השנייה כוללת מיתרים קוסמיים. מיתרים קוסמיים הם צינורות אנרגיה היפותטיים שאם הם קיימים הם היו זעירים ביותר. התיאוריה מנבאת ששני מיתרים המהירים זה את זה עשויים לשנות את הזמן בדרכים מוזרות, כמו ליצור עקומות סגורות במרחב-זמן שיכולות להתנהג כמו מכונות זמן. עם זאת, תצטרך כמות אינסופית של אנרגיה כדי להאיץ את המיתרים האלה מספיק כדי לראות את האפקט הזה - לא בדיוק משהו שתוכל לעשות בשבת אחר הצהריים, או בכל אחר צהריים לצורך העניין.

אם יש תקווה למצוא חומר אקזוטי או עיוות זמן בעתיד, סביר להניח שהם יימצאו באמצעות קוסמולוגיה תצפיתית, שעלולה לבוא כתגליות חדשות ובלתי צפויות, אמר שלר.

שלר אמר ל- Live Science כי "זה די ברור שכל ההנחות הבטוחות שנקרא כך לגבי מה שקיים בפועל אינן נכונות אם אתה הולך למשטרים קיצוניים. "ויכולנו לקוות שמדובר בשאלות שנוכל לשאול ולהשיב בתחום הקוסמולוגיה."

Pin
Send
Share
Send