I sin bok "Brief Answers to the Big Questions" sa Stephen Hawking: "Om någon ansöker om en forskningsfond för att studera tidsresor bör en sådan ansökan omedelbart avslås."
Hawking menar att vår nuvarande kunskap inte kan utesluta tidsresor, vilket visar att hans inställning till tidsresor verkar vara försiktigt optimistisk.
Så frågan är: vi kan inte bygga en tidsmaskin just nu, men kan det bli det i framtiden?
Låt oss börja med upplevelsen av det dagliga livet. Vi har blivit vana vid att ringa vänner och familj var de än är, och signalerna som innehåller deras röster och bilder är väldigt snabba, men det tar fortfarande ett tag för oss att få signalen.
Vår oförmåga att komma åt "nu" för någon långt borta är kärnan i Albert Einsteins teorier om rum och tid.
Ljusets hastighet
Ljusets hastighet är den snabbaste hastighet med vilken en signal kan sändas. Det utgör också en grundläggande begränsning för vår förståelse av händelsernas hastighet i universum.
Detta leder också till kausalitet – deneffekt uppstår alltid efter orsaken. Detta är en viktig teoretisk grund i frågan om tidsresor.
Den som vill gå tillbaka och stoppa händelsen med sin födelse ska sätta effekten (personen) före orsaken (egenfödd).
Enligt Einsteins relativitetsteori, ju snabbare föremålet rör sig, desto långsammare blir tiden.
Enligt Einsteins teori är gravitationen resultatet av massförvrängning av tid och rum. Ju större massa, desto allvarligare förvrängning av tid och rum, och desto långsammare är tiden i närheten. Om objektet rör sig med ljusets hastighet verkar tiden frysa, men för det objektet går tiden för andra objekt snabbt ut.
Så om vår rörelsehastighet är snabbare än ljusets hastighet, kommer tiden att gå bakåt som i science fiction?
Tyvärr kräver att accelerera människans rörelsehastighet till ljusets hastighet mycket energi, för att inte tala om ljusets hastighet, men även om vi kan röra oss i hastigheter över ljusets hastighet, kommer tiden inte bara att falla tillbaka. Tvärtom är det meningslöst att prata om tidsframsteg och tillbakagång.
Detta bryter mot lagen om orsak och verkan, och begreppet orsak och verkan förlorar också sin mening.
Maskhål
Einsteins teori visar också att gravitationen är resultatet av massförvrängning av rum och tid. Ju högre kvalitet utrymmet har, desto allvarligare förvrängs tiden och rummet, och desto långsammare är tiden i närheten.
Om massan är tillräckligt stor är graden av tid och rum så förvrängd att även om ljuset inte kan undkomma sin gravitation så bildas ett svart hål. Nära kanten av det svarta hålet – händelsens horisont, kommer tiden att vara oändligt långsam jämfört med andra platser långt därifrån.
Så, kan vi förvränga tid och rum på ett lämpligt sätt och vrida tillbaka tiden?
Svaret är:Kanske. Den förvrängning vi behöver är ett korsbart maskhål, men vi måste också skapa en region med negativ energitäthet för att hålla den stabil.Klassisk fysik på 1800-talet ansåg att detta var omöjligt.
Hawking använder kvantteori för att illustrera detta problem. Kvantteorin är en gren av fysiken som utforskar universums mysterier på subatomär nivå. Enligt kvantmekaniken är den tomma rymdregionen inte tom, utan ett par partiklar som existerar omedelbart och försvinner omedelbart.
Om vi kan skapa ett område som omedelbart existerar och försvinner omedelbart med färre partiklar än andra områden, då kommer området att ha en negativ energitäthet. Men att hitta en teori som kan förena kvantmekaniken och Einsteins gravitationsteori är fortfarande en av de största utmaningarna inom teoretisk fysik.
En teori som kan förena kvantmekaniken och Einsteins gravitationsteori är strängteorin, som kan ge en annan möjlighet.
Strängteori kräver 11 dimensioner av tid och rum: tiden och det tredimensionella rummet för objektets rörelse, och de andra sju dimensionerna är osynligt små. Kan vi använda dessa extra rumsliga dimensioner för att minska rum och tid? Hawking tror åtminstone att det finns hopp.
Spara historik
Så är tidsresor verkligen möjligt? Vår nuvarande uppfattning kan inte utesluta det, men svaret kan vara nej.
Hawking menar att om någon ansöker om en forskningsfond för att studera tidsresor ska ansökan omedelbart avslås.
Trots den optimistiska inställningen insåg Hawking att den fysikteorin som ännu inte har upptäckts kommer en dag att ersätta Einsteins teori, som kan göra att stora föremål som du och jag inte kan röra sig fritt i tiden.
Vi kallar detta synsätt "kronologiskyddsförmodan."
Oavsett om människor kommer att utveckla tidsmaskiner i framtiden eller inte, vet vi alla att när vi klättrar på ett berg eller kör i bil har tiden förändrats, vilket är tillräckligt för att vara glädjande.
Källor:
https://theconversation.com/stephen-hawkings-final-book-suggests-time-travel-may-one-day-be-possible-heres-what-to-make-of-it-106566
https://news.mydrivers.com/1/602/602512.htm
https://www.npr.org/2018/10/16/657526628/brief-answers-to-the-big-questions-is-stephen-hawkings-parting-gift-to-humanity
