Ταξίδι στον Χρόνο : Πόσο εφικτό ή ανέφικτό είναι;

Αυτή η εικόνα, με το φαινομενικά περιστρεφόμενο ή κυρτωμένο διάστημα-χρόνο και το φωτεινό κέντρο, είναι μια πολύ κοινή αναπαράσταση της ιδέας των σκουληκότρυπων (wormholes) ή, πιο γενικά, της καμπύλωσης του χωροχρόνου που προτείνει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Ας το αναλύσουμε:

1. Το Οπτικό Αποτέλεσμα (Το "τούνελ"): Αυτό που βλέπουμε είναι μια σχηματική αναπαράσταση ενός "τούνελ" που διαπερνά το διάστημα. Στη φυσική, ένα σκουληκότρυπα είναι μια υποθετική τοπολογική ιδιαιτερότητα του χωροχρόνου που δημιουργεί μια "συντόμευση" μέσω του χώρου και του χρόνου. Φαντάσου ότι ο χώρος είναι ένα δισδιάστατο φύλλο χαρτιού. Για να πας από το σημείο Α στο σημείο Β, πρέπει να διασχίσεις την επιφάνεια. Ένα σκουληκότρυπα θα ήταν σαν να διπλώσεις το χαρτί, να τρυπήσεις και να ενώνεις τα σημεία Α και Β, επιτρέποντας μια πολύ συντομότερη διαδρομή. Η εικόνα απεικονίζει αυτή την ιδέα σε τρεις διαστάσεις (ή μάλλον, μια τρισδιάστατη αναπαράσταση τετραδιάστατου χωροχρόνου).

2. Το Φως και η Παραμόρφωση: Το φωτεινό κέντρο υποδηλώνει μια περιοχή έντονης ενέργειας ή βαρυτικής παραμόρφωσης, όπως θα αναμενόταν στο "στόμιο" ενός σκουληκότρυπας. Η περιστρεφόμενη ή σπειροειδής δομή γύρω από το κέντρο είναι οπτική ένδειξη του πώς το φως και η ύλη θα παραμορφώνονταν καθώς πλησιάζουν μια τέτοια περιοχή, λόγω της ακραίας καμπύλωσης του χωροχρόνου. Το διάστημα-χρόνος δεν είναι στατικό, αλλά μπορεί να καμπυλωθεί και να παραμορφωθεί από την ύλη και την ενέργεια.

3. Η Φράση του Michio Kaku: Κάτω-δεξιά βλέπουμε μια πολύ ενδιαφέρουσα δήλωση του Michio Kaku, ενός διάσημου θεωρητικού φυσικού: "Time travel is now simply an engineering problem." ("Το ταξίδι στο χρόνο είναι πλέον απλά ένα πρόβλημα μηχανικής.")

   • Τι σημαίνει αυτό; Ως φυσικός, μπορώ να σου πω ότι αυτή η δήλωση είναι ταυτόχρονα αισιόδοξη και προκλητική. Δεν εννοεί ότι μπορούμε να φτιάξουμε μια χρονομηχανή αύριο. Αυτό που εννοεί είναι ότι, βάσει των σημερινών μας φυσικών νόμων (ειδικά της Γενικής Σχετικότητας), το ταξίδι στο χρόνο (συγκεκριμένα στο παρελθόν, αλλά και στο μέλλον) δεν είναι αποκλειστικά απαγορευμένο. Οι εξισώσεις επιτρέπουν λύσεις που περιλαμβάνουν κλειστές χρονοειδείς καμπύλες (closed timelike curves - CTCs), οι οποίες θα επέτρεπαν το ταξίδι στο παρελθόν.

   • Το "Πρόβλημα Μηχανικής": Το "πρόβλημα μηχανικής" αναφέρεται στις τεράστιες, πρακτικές προκλήσεις. Για να δημιουργήσουμε ένα σκουληκότρυπα που θα ήταν σταθερό και διαπερατό για ανθρώπους, θα χρειαζόμασταν:

     • Εξωτική Ύλη (Exotic Matter): Ύλη με αρνητική ενέργεια πυκνότητα ή αρνητική πίεση. Αυτό είναι κάτι που δεν έχουμε παρατηρήσει ποτέ σε μακροσκοπική κλίμακα και δεν ξέρουμε αν υπάρχει ή πώς να τη δημιουργήσουμε σε επαρκείς ποσότητες.

     • Τεράστιες Ποσότητες Ενέργειας: Ακόμα κι αν υπήρχε εξωτική ύλη, οι ποσότητες ενέργειας που θα απαιτούνταν για να ανοίξουν και να διατηρήσουν ένα σκουληκότρυπα θα ήταν αστρονομικές, πολύ πέρα από οτιδήποτε μπορούμε να φανταστούμε να παράγουμε με τη σημερινή μας τεχνολογία.

     • Σταθερότητα: Τα υποθετικά σκουληκότρυπα είναι πιθανώς εξαιρετικά ασταθή και θα κατέρρεαν αμέσως.

Συνοψίζοντας:

Η εικόνα είναι μια εξαιρετική, αν και απλοποιημένη, οπτικοποίηση μιας από τις πιο συναρπαστικές και αμφιλεγόμενες ιδέες της σύγχρονης φυσικής: τα σκουληκότρυπα και την πιθανότητα ταξιδιού στο χρόνο. Η δήλωση του Michio Kaku αντικατοπτρίζει την τρέχουσα κατάσταση της θεωρητικής φυσικής: οι νόμοι φαίνεται να επιτρέπουν τέτοια φαινόμενα, αλλά η υλοποίησή τους βρίσκεται πολύ μακριά, στην επικράτεια της επιστημονικής φαντασίας, μέχρι να ανακαλύψουμε ριζικά νέους τρόπους χειρισμού της ύλης και της ενέργειας.

Είναι ένα πεδίο που συνεχίζει να εμπνέει τόσο τους φυσικούς όσο και το ευρύ κοινό, ωθώντας μας να σκεφτούμε τα όρια του σύμπαντος και της κατανόησής μας.