Időutazás

Az időutazás az az elképzelés, miszerint két időpont között tetszőleges irányban megvalósítható utazás - ahhoz hasonlóan, mint mikor a tér két pontja között épségben meg lehet érkezni. Az időben visszafelé utazás a tudomány jelenlegi állását tekintve paradoxonokhoz vezet, lásd: időparadoxon.

Idődilatáció

Használják az időutazás kifejezést arra is, hogy a távolabbi jövőbe (tehát csak egy irányba) látszólag rövidebb idő alatt, mintegy konzerválva lehessen eljutni. Idődilatáció - az idő lassulása egy tudományosan igazolt jelenség. Erre a relativitáselmélet alapján, nagy sebességek elérése esetén van lehetőség. Ha elérnénk a fénysebességet, akkor az idő teljesen megállna (eseményhorizont), de Einstein alapján ez lehetetlen, mert közel végtelen nagy energia kellene hozzá. Másrészről az élő szervezetek hibernációját is egyfajta időutazásnak tekintik.

A föld körül keringő Globális Helymeghatározó Rendszer (GPS) műholdak órabeállításánál már kimutatható a relatív időeltolódás, amit megfelelően kompenzálni kell.

Negyedik dimenzió

A negyedik dimenzió egy matematikai fogalom, amit gondolatkísérletek során a valóságra is próbálnak kiterjeszteni. Az idő fogalmával is egyeztetik, amit egy esetleges időutazás technikájának megértéséhez is használnak. Érdekesség a méretek jelentősége, ugyanis részecskefizikai kutatások alapján az energiakorlátok miatt a negyedik (vagy további) dimenzióba való átmozdulás csak atomi szinten (vagy csillagászati erőhatásoknál) működhet.

Időutazás a kultúrában

E téma divatos, a sci-fi irodalomban és más műfajokban is előfordul, számos történet alapszik ezen az ötleten. A történetek kiindulópontja lehet:

• álom vagy kábulat.
• Idegen vagy a távoli jövőben létező civilizáció manipulálja az időt.
• Idővihar, vagy időtörés - idő szerkezetében lévő zavar, mely révén főhős akaratlanul, vagy kíváncsiságától vezérelve saját világának egy másik idejében találja magát.
• Egy ismeretlen eredetű, vagy varázslattal létrehozott időkapu ad lehetőséget az utazásra
• Időgép használata. A tudatos utazás eszköze, az ötlete Herbert George Wells 1895-ben megjelent művében fogalmazódott meg.

Időutazást feldolgozó művek

Féreglyuk szemléltetése, ami a téridőben lévő nagy távolságok áthidalását teszi lehetővé
(a piros nyíl a hagyományos téridőben való hosszabb utat szemlélteti, a zöld a féreglyukon át a rövidebbet)

• Ki vagy, Doki? (Doctor Who) - sorozat (BBC, 1963–1989, 1996, 2005–)
• Egy jenki Arthur király udvarában – Mark Twain regénye (1889)
• Az időgép – H.G. Wells műve (1895)
• A Sound of Thunder – Ray Bradbury novellája (1952) + belőle készült film (2005)
• Vissza a jövőbe trilógia (film, 1985–1989–1990)
• Az időgép (film, 1960)
• A majmok bolygója (film, 1968)
• A végső visszaszámlálás (sci-fi kalandfilm, 1980)
• Valahol, valamikor (romantikus sci-fi, 1980)
• Az idő urai (rajzfilm, 1982)
• Terminátor (film, 1984)
• Star Trek IV: A hazatérés (film, 1986)
• Star Trek: Kapcsolatfelvétel (film, 1996)
• Idővonal – Michael Crichton regénye (1999) + belőle készült film (2003)
• Az időgép (film, 2002)
• Csillagkapu (televíziós sorozat) 2x21 és 8x19-20 (1997- )
• Csillagkapu: Atlantisz (2004- )
• Stargate Universe
• Lost - sorozat (ABC 2005–2010)
• Donnie Darko (film, 2001)
• Men in Black – Sötét zsaruk 3. (film, 2012)
• Star Trek (film, 2009)

Időutazás logikája

Az időutazás döntő problémái a múltba-utazás kapcsán merülnek fel. A kutatók gondolatkísérleteket végezve az időutazás során felbukkanó lehetséges logikai ellentmondásokat (paradoxon) valamint ezek feloldásait keresik. Az időparadoxon az idő miatti ok-okozat szabály megsértését taglalja. A részecskefizika az Időtükrözés elméleti lehetőségét veti fel, aminek kozmológiai vonatkozásai is jelentősek.

Felvetett problémák

• Az időparadoxon, vagyis mi történne ha a múlt úgy változna, hogy az ismert jelen nem jöhetne létre.
• Amennyiben az múltbéli időutazás csakis géppel lehetséges, és nincs teleportálás, akkor az időutazók legkorábban az első időgép működésbe helyezéséig tudnak visszautazni. Ez azt jelenti, hogy amint egy kétirányú időgépet bekapcsolnak, azonnal működésbe lép a jövőbeli érkezőket fogadva.

Multiverzum-elmélet

Az időutazás logikai ellentmondásait oldja fel a Multiverzum-elmélet. E szerint végtelen számú párhuzamosan létező, egymástól különböző ám összefüggő világegyetemeket léteznek. Ekkor az időutazás nem más, mint két - eseményeiben független - téridő közötti ugrás, tehát logikai kötöttségek nem állnak fenn. Az alternatív valóságokat "dimenziónak" is nevezik. Először William James pszichológus írta le, majd Michael Moorcock író népszerűsítette. [1]

Időgépek elméletben

Félvégtelen hengerrel

Az első, fizikai elméletre alapuló időgépet Willem Jacob van Stockum vetette fel 1935-ben. Ha egy félvégtelen (anyagban véges) hosszú hengert legalább fél fénysebességgel forgatunk a hossztengelye körül, és valami ezt a hengert valamilyen irányban megkerüli, akkor bizonyos pályákon az visszajut a múltba. A jelenleg rendelkezésünkre álló technika nem teszi lehetővé ilyen henger építését.

A 20. században két fő okkal léptek fel az elmélet megalkotója ellen. Nevezetesen azzal, hogy "hogyan készítünk félvégtelen hosszú hengert?" és azzal, "hogy hogyan forgatjuk fél fénysebességgel?".

Van Stockum azt nyilatkozta, hogy ha 1935-ben a brit ipar nem tud félvégtelen hosszú hengert előállítani, akkor majd a jövőben nyílik erre lehetőség. S véleménye szerint, ha a henger nem félvégtelen hosszú, hanem csak nagyon hosszú, akkor az egyenletek csak akkor tudnak ismét érvényesülni, ha nem a fénysebesség felével forgatjuk a hengert, hanem arányosan nagyobb sebességgel.

Elméletét kiegészítette azzal, hogy amennyiben nem áll rendelkezésünkre egzotikus anyag a henger megépítéséhez (neutroncsillag anyaga), abban az esetben szükséges és elégséges feltétele a működésnek az, hogy a henger hossza félvégtelen legyen. Leírta, hogy ha a technika lehetővé tenné ilyen anyag használatát, akkor a henger két végét kellene vele lezárni ahhoz, hogy működni tudjon, és hogy ne kelljen félvégtelen hosszút építeni. Mivel ilyen anyag az akkori technika segítségével nem volt előállítható (és napjainkban sem tudjuk előállítani), ezért ő rögtön félvégtelen hosszra írta fel az egyenleteit, ugyanis ekkor nem szükséges és elégséges feltétele a működésnek az, hogy egzotikus anyagból legyen készítve a henger két vége.

Gyűrű alakú fekete lyukkal

1962-ben nagy áttörést hozott a Roy Kerr fizikus. Sikerült megoldania a gravitációs egyenleteket forgó fekete lyukra. Van Stockum ekkor elméletét továbbfejlesztette. A hengert kiváltotta egy forgó fekete lyuk gyűrűje, ahol már nem volt probléma az, hogy végtelen-e a gyűrű hossza vagy sem, mivel önmagába záródik, tehát véges darab. Ezt a gyűrűt bizonyos irányban megkerülve, időben visszajuthatunk a múltba.

A Van Stockum féle hengernek és a forgó fekete lyuk gyűrűjének közös tulajdonsága, hogy úgy adnak időutazásra lehetőséget, hogy körülöttük a téridő végtelenül görbül.

Különleges lézerfénnyel

2001-es publikációjában Ronald Mallett, az amerikai Connecticut Egyetem elméleti fizika professzora leírta, ha elég nagy energiájú vagy eléggé lelassított ("hideg, sűrű, nehéz") lézerfényt gyűrűvé alakítunk, akkor ennek jelentős hatása lehet a téridőre. Nem csak a tér, de az idő is meggörbülhet a gyűrűben, sőt tér és idő "helyet cserélhetnek". Egy ilyen időgépen belüli intenzív fénygyűrűben az idő csapdába kerül, s időhurok alakul ki. Ekkor a bent lévő személy számára az a furcsa jelenség lép fel, hogy amit kívülről időnek érzékelt, azt most térnek érzékeli, így mozoghat benne. [2]

Az időutazás megvalósítása

A technika története során többen megpróbálkoztak időgép építésével.

Irina Arefeva és Igor Volovics orosz matematikusok 2008. február 8. előtt azt állították, hogy 2008 májusára az általuk megalkotott időgép használatra alkalmas állapotban lesz. Az első működési tesztet a CERN-ben tervezték elvégezni.

A Hong Kong-i HKUST munkatársai egyetlen foton tanulmányozására is képesek voltak. Ez alapján cáfolták, hogy a szuperluminális hatások (felvillanást megelőző jelenségek) gyorsabbak lennének magánál a fénynél, ezáltal megerősítették hogy a fotonok szerkezetéből adódó időutazás nem lehetséges.[3]

Publikusan elérhető bejelentés azonban működőképes időgépről még nincsen.

Külső hivatkozások

• Dienes István: Időutazás
• Beregi Tamás: Volt egyszer egy jövő (Filmek az időlabirintusból)
• Az időutazás problémái (angolul)