Bezpłatny fragment - Pył Czasu

Hipoteza- założenie, które nie jest poparte naukowymi dowodami.

Teoria- jest potwierdzonym faktem, przez naukę.

Stawiane hipotezy, są oparte o moje obserwacje i badania we własnym zakresie. To, że stawiam hipotezę, nie oznacza, że jestem jej pewien w stu procentach, a jedynie zakładam jej większe prawdopodobieństwo. Należy również pamiętać, że ludzki mózg nie jest komputerem i nie analizuje danych w parę sekund. Stawiane hipotezy opieram na wiedzy, którą posiadłem i jednocześnie trzeba zaznaczyć, że pewne wnioski mogą ulec zmianie, wraz z nowymi faktami.

Wstęp

Nie wiemy, czym naprawdę jest czas.

Używamy go codziennie, mierzymy z precyzją zegarów atomowych, dzielimy na sekundy, minuty, godzin, dni… a mimo to wciąż nie potrafimy powiedzieć, czym on właściwie jest. Wiemy tylko tyle, ile podpowiadają nam zmysły, że coś się zmienia, że coś nieuchronnie przemija i że droga powrotna nie istnieje. Reszta to tylko interpretacje, próba oswojenia potwora, którego słyszymy w sekundzie naszego czasu.

Fizyka przez wieki traktowała czas jak tło, nieruchomą scenę, na której rozgrywa się spektakl rzeczywistości. Einstein zburzył ten spokój, wiążąc czas z przestrzenią w nierozerwalną tkankę, pokazując, że oba podlegają tym samym, bezwzględnym prawom. To był gigantyczny krok dla nauki, ale dla człowieka czas pozostał tak samo nieuchwytny jak wcześniej. Bo choć nauczyliśmy się go odmierzać, wciąż nie potrafimy go zatrzymać, cofnąć ani, co najważniejsze, odłączyć od samego doświadczenia istnienia.

Ta książka nie powstała z potrzeby obalenia fizyki. Powstała z potrzeby zrozumienia. Z chęci zadania pytania, które rzadko pada wprost: czy czas jest bytem samym w sobie, czy jedynie efektem ubocznym ruchu? Czy jest rzeką, w której płyniemy, czy raczej pisakiem, który niesie wiatr?

Patrzymy na cyfrowe wyświetlacze i widzimy liczby. Patrzymy w lustro i widzimy starzenie, powolną egzystencję własnej tożsamości. Patrzymy w nocne niebo i widząc światło gwiazd, które zgasły miliardy lat temu, kiedy to jeszcze na ziemi niebyło żywej istoty. Możemy zadać sobie pytanie, co nas boli? A może, czy uciekający czas nam przynosi ból?

Jednak nie możemy stwierdzić, że to nie zegar nas boli. Zegary są obojętne, one tylko słóżą temu by ten czas odmierzać. A więc co nas boli? Boli nas pamięć. Boli nas to, że informacja o przeszłości wciąż w nas żyje, podczas gdy sama przeszłość przestała istnieć. To największy paradoks naszego gatunku: nosimy w sobie światy, których fizycznie już nie ma. Jesteśmy archiwami cieni.

W świecie fizyki istnieją prawa, które są symetryczne, równania mechaniki klasycznej czy kwantowej działają równie dobrze w przód, jak i w tył. Matematyka nie widzi różnicy. A jednak rzeczywistość zna tylko jeden, bezlitosny kierunek od tego co możemy, a co jest realne. To przejście od tego, co mogło się wydarzyć, do tego, co stało się betonem, którego nie skruszy żadna modlitwa ani żal. Ta asymetria nie bierze się z wzorów zapisanych na tablicy. Bierze się z nieodwracalności z tego, że każdy ruch, każda zmiana, każda chwila milczenia jest nie odwracalna i nie powtarzalna.

Wszystko, co znajdziesz na kolejnych stronach, jest próbą zmierzenia się z tą nieuchronnością. To zaproszenie do wspólnej podróży przez mechanizmy, które nami rządzą od wielkiej fizyki kosmosu, po intymne, domowe milczenie, od astronomicznych zegarów ukrytych w naszych tradycjach, po próby rozciągania życia, tam, gdzie dawno straciło ono swój blask.

Zapraszam Cię do lektury, która nie obiecuje odzyskania straconych chwil, ale daje szansę na ich zrozumienie. Usiądźmy razem przy stole i przyjrzyjmy się temu, co nazywamy upływem czasu. Niech te rozważania będą dla Ciebie czymś więcej niż tylko zbiorem zdań i niech staną się narzędziem do odnalezienia własnego miejsca w świecie, który nigdy nie przestaje się zmieniać.

Bo skoro nie możemy czasu zatrzymać, spróbujmy przynajmniej zrozumieć, w którą stronę nas niesie.

Tu i teraz

Zapomniany dom

Wyobraźmy sobie dom, który znajduje się z dala od jakiejkolwiek cywilizacji. Gdzieś, gdzie nikt nie bywa. Wyobraźcie sobie, że ten dom zostaje opuszczony przez swoich właścicieli i nikt inny go nie widzi, nie odwiedza… A teraz zadajmy sobie pytanie: czy czas upływa dla tego domu?

Każdy od razu odpowie, że tak. Będziemy mogli to zaobserwować po upływie lat, kiedy dom zacznie się starzeć i popadać w ruinę. Bieg czasu nie zatrzyma się tylko dlatego, że nikt nie obserwuje tego procesu. My, ludzie, postrzegamy czas w specyficzny sposób; widzimy jego upływ po zdarzeniach, które obserwujemy w naszym własnym życiu. Niektóre rzeczy dzieją się tak szybko, że nie zauważamy ich, kiedy mijają. Inne przeciwnie, dłużą się, a niektóre wręcz ignorujemy na co dzień.

Weźmy na przykład wakacje, na które mamy jechać za jakiś czas. Zobaczmy, jak ten czas dłuży się, kiedy odliczamy dni, a im bliżej wyjazdu, tym bardziej wydaje się, że czas się wydłuża. Jednak kiedy wracamy z wakacji, zastanawiamy się, kiedy one minęły. A im dłużej mija od nich czas, tym bardziej czujemy, że trwały one tylko chwilę.

Podobnie jest z dziećmi. Od piątego roku życia, kiedy ich skokowe postępy stają się coraz mniej zauważalne, wychowując je, nie dostrzegamy, jak rosną i jak się zmieniają. Na co dzień te zmiany są tak subtelne, że mamy wrażenie, iż dziecko nie rośnie. Dopiero kiedy spojrzymy na zdjęcie sprzed roku, zauważamy, jak bardzo się zmieniło.

Te zmiany trudno dostrzec także w nas samych. Cały czas mamy wrażenie, że się nie zmieniamy, nie odczuwamy upływu czasu. Aż w końcu przychodzi moment, kiedy dostrzegamy:

— dziecko jest już dorosłe, a ty wciąż pamiętasz, jak trzymałeś je na rękach, kiedy było malutkie.

— minęło już dziesięć lat, odkąd wydarzyło się coś ważnego w twoim życiu.

— pięć lat minęło, odkąd kupiłeś swój samochód.

— ściany w domu wymagają odmalowania, przecież niedawno je malowałeś.

Czas mija, a w pewnym sensie, my ludzie jesteśmy odbiornikami przemijania czasu, który zdefiniowaliśmy według swoich potrzeb. Wybiórczo dostrzegamy czas lub brak jego upływu, spoglądając tylko jedną miarą.

Wracając do naszego domu stojącego na pustkowiach, wiemy, że następują w nim pewne procesy chemiczne i fizyczne, które świadczą o przemijaniu czasu. Dom ten nie popada w ruinę w okamgnieniu, ale dzieje się to małymi, niezauważalnymi procesami, które zachodzą codziennie. Proces taki możemy sobie wyobrazić, patrząc na przesypujący się piasek w klepsydrze, gdzie ziarnko po ziarnku przesypuje się, nie dostrzegamy dużych zmian w jego przesypywaniu, ale widzimy finalny efekt…

Procesy te dzieją się wszędzie, niezależnie od tego, czy jest obserwator, czy go nie ma. Czas płynie, nawet w dalekim kosmosie, gdzie nasze oko nie sięga.

Czy ludzie są odbiornikami czasu?

To pytanie prowadzi nas do kolejnych, równie istotnych pytań:

— Jak postrzegać odbiornik czasowy?

— Czy tylko ludzie są odbiornikami czasu?

— Jak czas postrzegają inne zwierzęta?

— Czy czas upływa, jeśli nie ma nikogo, kto go odbiera?

Liczba tych pytań mogłaby rosnąć w nieskończoność, jednak nie chcę się skupiać na wszystkich, a jedynie na tym jednym głównym. Uważam, że człowiek jest w pewnej formie odbiornikiem czasowym. My, jako ludzie, postrzegamy czas na swój własny sposób. Jest to związane z naszym pomiarem czasu, gdzie odliczamy jego upływ w sekundach, minutach, godzinach, dniach, miesiącach, latach i wiekach. Poza człowiekiem, żadna inna istota na naszej planecie nie mierzy czasu w taki sposób. Choć inne stworzenia mogą postrzegać czas w inny sposób, wiele z nich musi to robić, ponieważ jest to związane z ich cyklem życia:

— Niedźwiedź przygotowuje się do zimowego snu.

— Wiewiórka gromadzi orzechy na zimę.

— Owady składają jaja, które wykluwają się latem.

Możemy stwierdzić, że zwierzęta również „mierzą” czas, ale w zupełnie inny sposób niż my, ludzie. Choć możemy wyciągnąć wniosek: nie mamy pewności, czy zwierzęta postrzegają czas w taki sam sposób, w jaki my go doświadczamy.

A co z martwymi przedmiotami?

Na początku moglibyśmy stwierdzić, że rzeczy martwe nie odczuwają upływu czasu, więc nie mają wpływu na nie procesy czasowe. Jednak rzeczy martwe również podlegają działaniu czasu. Oczywiście, że tak — czas ma wpływ na wszystko, co istnieje we wszechświecie, w tym również na przedmioty martwe. Efekt starzenia się ciał, roślin czy innych rzeczy jest dowodem na to, że czas dotyka również rzeczy martwe. Wszystkie procesy chemiczne i fizyczne, które zachodzą w ciałach żywych i martwych, dowodzą tego. To zjawisko, które można zobaczyć we wszystkim wokół nas — człowiek, zwierzęta, rośliny, a także martwe przedmioty — wszystko zmienia się z biegiem czasu.

Człowiek rodzi się, dorasta, starzeje się i umiera. To samo dotyczy wielu gatunków zwierząt i roślin. Ciała martwe również podlegają działaniu czasu, zmieniając się w zależności od materiału, z którego są zbudowane. Nawet nasze ciała są tworzone z pierwiastków, które istniały na długo przed nami samymi i będą istnieć po naszej śmierci, tworząc inne formy życia i ciała martwe.

Warto zauważyć, że atomy, które tworzą nasze ciało, istniały już na początku wszechświata. Tworzyły one inne ciała przed nami i będą to robić po naszej śmierci. Dzięki temu zrozumieniu, dostrzegamy jeden wspólny proces, upływu czasu, który łączy wszystkie ciała, żywe i martwe, istniejące we wszechświecie.

TERAZ

Od najmłodszych lat uczymy się, że istnieją trzy formy czasu: przeszłość, teraźniejszość i przyszłość. W tej perspektywie mówimy, co było, co jest i co będzie. Jeśli zapytasz kogokolwiek o wymienienie form czasowych, odpowiedź jest niemal zawsze taka sama: przeszłość, teraźniejszość i przyszłość.

Niby prosta prawda?

— Przeszłość — to, co już się wydarzyło.

— Teraźniejszość — to, co dzieje się teraz.

— Przyszłość — to, co dopiero nadejdzie.

Brzmi banalnie, ale… czy aby na pewno?

Zastanówmy się chwilę. Definicję przeszłości i przyszłości każdy z nas poda bez problemu. Ale co z teraźniejszością? Kiedy dokładnie jest „teraz”?

Wyobraź sobie, że czytasz w tym momencie moją książkę. Możesz powiedzieć: „Teraz czytam”. Ale uwaga! W praktyce każde przeczytane słowo już stało się przeszłością, a każde słowo, którego jeszcze nie przeczytałeś, należy do przyszłości. Więc co z tym „teraz”?

W momencie, gdy o nim pomyślisz albo je nazwiesz, ono już… minęło. „Teraz” wymyka się nam jak mydło z rąk pod prysznicem. Próbujesz je złapać, a ono wciąż ucieka.

Kiedy mówimy: „Czytam książkę teraz”, to tak naprawdę opisujemy czynność składającą się z tego, co już było (czyli słowa, które zdążyłeś przeczytać lub czynności, którą już zrobiłęś) i tego, co będzie (słowa, które zaraz przeczytasz). A gdzie ta chwila „pomiędzy”? Gdzie ten mityczny moment teraźniejszości?

Wstawiając filmik lub zdjęcie na portal społeczności owy, zanim filmik się załaduje i obejrzysz go, już przeszedł w przeszłość, chwila, która już minęła. Teraz oglądam, to w praktyce zlepek mikro-przeszłości i mikro-przyszłości.

Oglądając mecz piłki nożnej, w momencie, kiedy piłka wpada do siatki, sędzia już odgwizduje akcję. Czy gol był „teraz”? On jest już przeszłością, tak samo jak gwizd sędziego, a radość, która Ciebie rozpiera to też zlepek mikro-przeszłości i mikro-przyszłości.

Gdy spożywasz posiłek, każdy kęs, który już przełknąłeś, jest przeszłością. Ten, który masz na widelcu, jest przyszłością. Możesz określić, że teraz to mam kęs w ustach. Jednak jest to tylko chwila łącząca wiele procesów, które dzieją się podczas trzymania jedzenia w buzi. Nie spostrzegamy mikro procesów łączących ze sobą mikro-przeszłość z mikro-przyszłością. A gdzie to „teraz”? Chyba tylko w twoich kubkach smakowych… i to przez ułamek sekundy.

Grając w grę, kiedy wciskasz przycisk na padzie lub klawiaturze, zanim twoja postać wykona ruch minie mikro moment. Patrząc na te mikro momenty, nawet jeśli wykonujesz szybkie ruch, po miedzy wciśnięciem przycisku, a wykonaniem ruchu postaci w grze mija czas, nie spostrzegalny dla gracza, ale jednak on jest… to co chcesz zrobić jest przyszłością, a to co zobaczyłeś na ekranie jest już przeszłością.

Wyobraź sobie, że próbujesz zrobić selfie „teraz”. Naciskasz przycisk, a kiedy zdjęcie się zapisze, to „teraz” już minęło. Na zdjęciu widzisz przeszłość, nawet, jeśli dzieli Cię od niej milisekunda

Załóżmy, że mówisz: „Teraz mam na sobie koszulkę”. Brzmi logicznie i właściwie można by powiedzieć, ze określamy teraźniejszość, ale czy to faktycznie opisuje „teraz”? W momencie, gdy to zdanie wypowiadasz, Twoje słowa już przeszły do przeszłości. Zanim skończysz mówić „koszulkę”, początek zdania „teraz mam na sobie” jest już przeszłością. Czyli zdanie, które miało opisywać teraźniejszość, tak naprawdę opisuje to, co było chwilę temu. A co z przyszłością? Czy ta koszulka nie wyparuje magicznie w połowie zdania? Kiedy mówisz, że „teraz ją masz”, to w praktyce przewidujesz, że będziesz ją mieć jeszcze przez dłuższą lub kródszą chwilę — a więc mówisz o przyszłości, momencie, który ma nadejść.

Patrząc na postrzeganie czasu z punktu widzenia fizyki, możemy zadać sobie pytanie: czy naprawdę widzimy i słyszymy to, co dzieje się teraz?

Załóżmy, że obserwujemy jakieś zdarzenie. Większości z nas wydaje się, że widzimy je w teraźniejszości. Ale czy tak jest naprawdę?

Aby w ogóle coś zobaczyć, musi zajść wiele procesów. Najpierw światło musi oświetlić obserwowany obiekt, następnie odbić się od niego i dopiero wtedy dotrzeć do naszego oka. Dalej promienie światła przechodzą przez rogówkę i soczewkę, a potem zostają przetworzone przez siatkówkę i przesłane w postaci impulsów elektrycznych do mózgu. Każdy z tych etapów zajmuje pewien, choć bardzo krótki czas.

Prędkość światła wynosi około 299 792 458 metrów na sekundę, czyli prawie 300 tysięcy kilometrów na sekundę. To zawrotna wartość, ale mimo to światło potrzebuje chwili, by pokonać odległość między obiektem a naszym okiem. Jeśli obiekt znajduje się blisko — różnica czasu jest praktycznie niezauważalna. Jednak gdy obserwujemy coś bardzo oddalonego, np. gwiazdy, widzimy je takimi, jakie były w przeszłości — często nawet miliony lat temu.

Podobnie wygląda sytuacja z dźwiękiem. Zanim go usłyszymy, fala akustyczna musi dotrzeć do naszego ucha, a tam zostaje przetworzona przez błonę bębenkową, kosteczki słuchowe i ślimak, a następnie przesłana do mózgu. Prędkość dźwięku w powietrzu wynosi około 343 metry na sekundę (przy temperaturze 20°C). To nieporównywalnie wolniej niż światło.

Dlatego kiedy patrzymy na kogoś, kto mówi, obraz jego twarzy dociera do nas niemal natychmiast, a dźwięk — z lekkim opóźnieniem. Na szczęście różnice te są dla nas niezauważalne, bo mieszczą się w granicach milisekund. Jednak fizycznie to opóźnienie istnieje.

Ciekawa sytuacja pojawia się, gdy dwie osoby obserwują ten sam obiekt, ale stoją w różnych odległościach. Każda z nich widzi i słyszy to samo zdarzenie, lecz w rzeczywistości odbiera je w nieco innym czasie.

Podsumowując: z fizycznego punktu widzenia nie jesteśmy w stanie doświadczać „teraźniejszości” w absolutnym sensie. To, co widzimy i słyszymy, zawsze należy już do przeszłości — choćby sprzed ułamka sekundy.

Jeśli więc teraźniejszość nie jest czymś, co możemy bezpośrednio uchwycić, to czym właściwie jest?

Być może „teraz” to jedynie wrażenie, które tworzy nasz mózg, próbując złożyć w całość miliardy sygnałów docierających do niego z opóźnieniem. Więc wniosek może być taki, że żyjemy nie tyle w teraźniejszości, ile w ciągłym cieniu przeszłości.

A przyszłość? Ona jeszcze nie istnieje w naszym doświadczeniu, choć nieustannie do niej zmierzamy. Z tej perspektywy można powiedzieć, że nasze życie jest podróżą przez nieskończoną serię wspomnień, które w każdej sekundzie udajemy, że są teraźniejszością…

Czym jest czas? Nie raz, każdy z nas rozważał istotę czasu, próbując rozgryźć tą „osobowość”, co wbrew, nie jest prostą rzeczą… Już w starożytności myśliciele łamali sobie nad tym głowy. Święty Augustyn powiedział kiedyś: „Czymże jest czas? Jeśli nikt mnie o to nie pyta, wiem. Jeśli chcę wyjaśnić pytającemu — już nie wiem”. Genialne, prawda?

A Zenon z Elei, ten sam od paradoksu żółwia i Achillesa twierdził, że teraźniejszość to tylko punkt — tak maleńki, że aż niemożliwy do uchwycenia. Czyli de facto… coś, co nie istnieje.

Życia nie da się potraktować jak filmu — nie ma pauzy, przewijania ani powtórek. To, co nazywamy teraźniejszością, to tak naprawdę pewna umowa myślowa: cieniusieńka granica pomiędzy krótką przeszłością a nadchodzącą przyszłością. Prawdziwego „teraz” w czystej postaci… właściwie nie ma.

Teraz wcale nie istnieje, jako punkt, tylko jako pewna umowna przestrzeń między tym, co już było, a tym, co będzie…

Czas w nauce

Czas, przestrzeń i podróże…

Znamy pojęcia czasu i przestrzeni, potrafimy się w nich poruszać, ale tylko w ramach ściśle określonych zasad. Zasady te narzuca nam świat fizyczny i jak na razie nie widać możliwości, byśmy mogli je złamać. Podróże kosmiczne czy też w czasie istnieją dziś głównie w naszej wyobraźni oraz w twórczości pisarzy i reżyserów science-fiction. Jednak, czy istnieje szansa, że kiedyś będziemy mogli podróżować przez czas i przestrzeń, zdobywać i osiedlać nowe planety?

Podróże kosmiczne

Albert Einstein w swoich teoriach opisał granice, jakie nakłada na nas fizyka. Wynika z nich jasno: aby naprawdę zwiedzać kosmos, musielibyśmy poruszać się z prędkością nadświetlną. Sama prędkość światła, która wydaje się niewyobrażalnie wielka, ogranicza nam kosmiczne podróże tylko do najbliższych zakątków naszej galaktyki.

Sprawdźmy zatem prędkość światła, a nasze możliwości …Prędkość światła wynosi około 300 000 km/s. Dla porównania:

samoloty pasażerskie osiągają prędkość około 1000 km/h,

najszybsze odrzutowce: ponad 2000 km/h,

rekord prędkości samolotu (SR-71 Blackbird) to ok. 3540 km/h,

rekord pojazdu załogowego (rakieta X-15): 11 854 km/h, czyli około 3 km/s.

Wobec tego porównanie z prędkością światła wypada druzgocąco. To tak, jakby zestawić rozpędzonego bolid-a Formuły 1 z rowerkiem małego dziecka.

Jak człowiek zniósłby podróże kosmiczne? Największe przeciążenie, jakie człowiek może wytrzymać, to około 9g — po jego przekroczeniu traci przytomność. Dla porównania:

samochód rozpędzający się od 0 do 100 km/h w 2,4 s wywołuje przeciążenie 1,55g,

piloci myśliwców doświadczają chwilowo przeciążeń rzędu 7–9g, co wymaga specjalnych kombinezonów.

Nawet gdyby statek kosmiczny przyspieszał stopniowo, dojście do prędkości światła zajęłoby dłużej, niż wynosi ludzkie życie. A i tak większym problemem niż rozpędzenie okazałoby się późniejsze wyhamowanie.

Dylatacja czasu …

Einstein dowiódł, że czas jest względny. Im szybciej się poruszamy, tym wolniej płynie dla nas czas. To zjawisko zostało potwierdzone eksperymentalnie — np. zegary atomowe umieszczone w samolotach lecących z dużą prędkością odmierzały czas odrobinę wolniej niż te pozostawione na ziemi. Gdybyśmy mogli podróżować z prędkością bliską światłu, to dla astronautów podróż trwałaby kilka lat, podczas gdy na Ziemi mogłyby minąć całe dziesięciolecia. To oznacza, że powrót do domu równałby się spotkaniu ludzi o wiele starszych, a może nawet życia w zupełnie innej epoce.

Następnym problemem, na który byśmy się natchnęli, to materiały do budowy maszyn oraz skafandrów. Nie istnieje dziś żaden materiał, który wytrzymałby tarcie, temperatury i ciśnienie przy prędkościach bliskich prędkości światła. Nawet najtwardsze stopy i kompozyty uległyby zniszczeniu.

Tu trzeba jeszcze pamiętać o tym, że statek do podróży kosmicznych należało by zasilić jakimś paliwem. Aby rozpędzić statek do prędkości światła, potrzebna byłaby niewyobrażalna ilość energii. Im szybciej porusza się obiekt, tym bardziej rośnie jego masa (zgodnie ze wzorem Einsteina E=mc²). To oznacza, że im bliżej prędkości światła, tym więcej energii potrzeba, aż w końcu staje się to nieskończone.

Alternatywy rozważane przez dzisiejszych naukowców:

napęd jądrowy — zbyt mało wydajny

antymateria — 1 gram antymaterii mógłby dać energię równą wybuchowi bomby atomowej, ale problemem jest jej wytworzenie i przechowywanie,

żagle słoneczne — wykorzystujące ciśnienie promieniowania gwiazd, jednak ich prędkość byłaby niewielka.

Rozważyć trzeba byłoby poruszanie się w wszechświecie z prędkością światła lub większą, do czego potrzebna byłaby nam nawigacja. Poruszanie się z prędkością setek tysięcy kilometrów na sekundę wymagałoby doskonałej nawigacji. Nawigacja taka powinna odpowiednio szybko wykryć każdą przeszkodę na jaka mógłby natrafić podróżujący statek. Nawet drobna cząstka materii mogłaby zniszczyć statek. Komputer pokładowy musiałby reagować w ułamkach mikrosekund, omijając planety, asteroidy czy inne ciała niebieskie. Foton, cząstka światła, porusza się z prędkością światła, ponieważ nie ma masy spoczynkowej. Każdy obiekt materialny (tak jak ludzie czy statki) ma masę, więc nie może osiągnąć tej prędkości. A przekroczenie jej wymagałoby „ujemnej masy” coś, czego nie znamy i nie potrafimy stworzyć.

Motywy podróży kosmicznych pojawiają się w wielu książkach, filmach i serialach science-fiction. Jak to się ma do rzeczywistości?

W filmie „Interstellar” bohaterowie wykorzystują tunel czasoprzestrzenny w pobliżu Saturna, aby dotrzeć do odległych układów planetarnych. Co ciekawe, twórcy współpracowali z fizykiem Kipem Thorne’em, dzięki czemu obraz tunelu został przedstawiony zgodnie z równaniami ogólnej teorii względności.

W „Star Trek” pojawia się tzw. „napęd warp”, który działa na podobnej zasadzie, statek nie tyle przekracza prędkość światła, ile zakrzywia czasoprzestrzeń wokół siebie, skracając dystans.

W „Gwiezdnych Wojnach” mamy słynne „hiperskoky”, czyli błyskawiczne przeloty między gwiazdami. Choć brzmią efektownie, stoją w sprzeczności z dzisiejszą wiedzą fizyczną, ale idealnie pokazują, jak bardzo ludzie bardzo chcą mieć możliwości przekraczania granic przestrzeni i czasu.

Einstein widział jedyną możliwość podróży kosmicznych w koncepcji zakrzywiania czasoprzestrzeni. Można to porównać do kartki papieru — jeśli zaznaczymy na niej dwa odległe punkty i złożymy kartkę tak, by się zetknęły, droga między nimi znika. To właśnie wyobrażenie tzw. „tunelu czasoprzestrzennego”. Jednak do tematu tunelu czas przestrzennego jeszcze powrócę

Patrząc na przeszkody, od fizjologii człowieka, przez ograniczenia materiałowe, aż po fundamentalne prawa fizyki — musimy przyznać, że podróże z prędkością światła są obecnie nierealne. Mamy więcej przeciwwskazań niż możliwości.

Zaginanie czasoprzestrzeni

Czy możliwe jest zagięcie samej czasoprzestrzeni?

Albert Einstein udowodnił, że tak właśnie jest i na rozważaniach fizyka opiera się cała Teoria Względności.

Wyobraź sobie rozpiętą w powietrzu tkaninę. Kiedy położysz na niej ciężką kulę, materiał natychmiast się ugnie, tworząc zagłębienie. Dokładnie tak samo działa przestrzeń: to ona jest tą niewidzialną tkaniną, a ciała niebieskie — gwiazdy, planety, czarne dziury, odkształcają ją swoim ciężarem. Można więc powiedzieć, że czasoprzestrzeń faktycznie da się „zgiąć”. Pytanie brzmi jednak: co jest potrzebne, by to zrobić w sposób zauważalny? Planeta, taka jak Ziemia, odkształca przestrzeń, ale bardzo delikatnie. Nawet największe gwiazdy nie potrafią jej zagiąć na tyle mocno, by umożliwić podróże, o jakich marzy fantastyka naukowa. Czarne dziury to zupełnie inna historia. Ich grawitacja jest tak potężna, że czasoprzestrzeń załamuje się wokół nich w ekstremalny sposób. Istnieją hipotezy, że w ich pobliżu mogłyby powstawać przejścia z jednego miejsca we Wszechświecie do drugiego — coś na kształt kosmicznych tuneli. Niestety, na razie nie mamy żadnych możliwości, by to sprawdzić. Pozostaje ostatnie pytanie: czy człowiek kiedykolwiek zbuduje maszynę zdolną do zaginania czasoprzestrzeni? Skoro wymagałoby to mas o niewyobrażalnej skali, odpowiedź wydaje się prosta — raczej nie. A zatem, jeśli marzymy o podróżach międzygwiezdnych, będziemy musieli poszukać innych dróg.

Maszyna do podróży w czasie

Wielu z nas marzyło choć raz o podróży w czasie. Cofnąć się, by naprawić błędy, albo zajrzeć w przyszłość i zobaczyć, co nas czeka. Sama myśl wydaje się kusząca… Poprawić własne życie, podjąć inne decyzje, zobaczyć świat sprzed wieków albo taki, jaki dopiero nadejdzie. Jednak, czy zastanawiamy się nad skutkami takich podróży?

Pułapki manipulowania czasem

Cofanie się w przeszłość mogłoby prowadzić do dramatycznych konsekwencji. Czasem drobna zmiana mogłaby wywołać lawinę nieprzewidzianych wydarzeń. To tak zwany efekt motyla, znany także z filmu o tym samym tytule. Główny bohater ma możliwość wracania do kluczowych chwil w swoim życiu i zmieniania ich, ale każda korekta prowadzi do nowych, jeszcze gorszych problemów. Dopiero na końcu znajduje rozwiązanie problemu. Jednak to tylko film, który musiał mieć dobre zakończenie, czego w życiu raczej możemy nie uświadczyć. Tu warto rozważyć, czy w prawdziwym życiu mielibyśmy tyle szczęścia?

Życie to nie film, scenariusz pisze się po przez decyzję, których czasem sami nie podejmowaliśmy

Paradoksem podróży w czasie jest możliwość zapętlenia się w nieskończonej liczbie poprawek. Wyobraźmy sobie, że zmieniamy coś, co prowadzi do kolejnego problemu, więc wracamy znów i znów, poprawiamy jeszcze więcej… Aż w końcu gubimy się we własnych wyborach lub prowadzi nas to do tego, że jednak trzeba odkręcić to od czego zaczęliśmy. A teraz dodajmy do tego fakt, że maszynę czasu mogłoby mieć wiele osób. Nie tylko mądrzy i odpowiedzialni ludzie, ale też ci, którzy kierowaliby się własnym interesem, chciwością albo zwykłą głupotą. W takim scenariuszu podróże w czasie mogłyby prowadzić do katastrof na skalę globalną.

Paradoksy czasu:

1.Paradoks dziadka

Najbardziej znany jest „paradoks dziadka”. Wyobraźmy sobie, że cofamy się w czasie i przypadkiem albo celowo, uniemożliwiamy narodziny własnego dziadka. W takim przypadku nie urodziłby się nasz ojciec, a co za tym idzie i my. Jednak, skoro nas by nie było, to nie moglibyśmy cofnąć się w czasie i nasz dziadek jednak przychodzi na świat, co prowadzi do narodzin naszego ojca i nas. Powstaje logiczna sprzeczność, której nauka nie potrafi rozwiązać. Choć, niektórzy próbują tłumaczyć to poprzez hipotezę „wielu światów”, każda zmiana w przeszłości tworzy nową linię czasową, a nasz „oryginalny” wszechświat toczy się swoim biegiem. To ma rozwiązywać tą logiczną zagryzkę, ale bardziej filozoficzne niż praktyczne.

2. Pętla czasu i paradoksy podróży

Wyobraź sobie, że cofasz się w czasie i przekazujesz młodszemu sobie przepis na wyśmienite danie. Dzięki niemu zdobywasz sławę i fortunę. Problem w tym, że… ten przepis nigdy nie został wymyślony. Istnieje tylko dlatego, że ty przekazałeś go sam sobie cofając się w przeszłość. Jednak, kto był jego prawdziwym autorem? Nikt. To klasyczny przykład paradoksu pętli czasowej, w którym informacja, przedmiot albo wydarzenie istnieją bez punktu początkowego.

Podobny przykład: wyobraź sobie, że dajesz swojemu przodkowi unikatowy pierścień, który staje się w twojej rodzinie bezcenną pamiątką. Problem w tym, że pierścień nigdy nie został stworzony — istnieje tylko dlatego, że ciągle przekazujesz go po przez cofanie się w czasie.

Jeszcze bardziej niezwykła jest historia o kobiecie, która cofa się w czasie i… rodzi swoją własną matkę. W takim przypadku ani matka, ani córka nie mają prawdziwego pochodzenia biologicznego. Linia genealogiczna nie ma początku, tworzy zamkniętą pętlę.

3. Paradoks autostopu

Innym przykładem paradoksu czasowego jest sytuacja, gdy cofasz się, aby uratować ludzkość przed wielką katastrofą. W wyniku twoich działań okazuje się jednak, że to właśnie ty stajesz się jej przyczyną. To tzw. paradoks autostopu, próbujesz zmienić przeszłość, ale tak naprawdę jesteś częścią wydarzeń, których chciałeś uniknąć.

4. Paradoks losowości