Lee Smolin - "Spaiu, timp, univers"

Cum construim masina timpului?

Calatoria in timp este unul dintre cele mai vechi si mai dragi visuri ale scriitorilor de anticipatie. Poate fi el realizat? Daca ne raportam la teoria relativitatii, nu exista motive intemeiate care sa impiedice acest fenomen; concretizarea lui ar insemna rezolvarea a nenumarate probleme cea mai mare dintre acestea fiind construirea unei masini a timpului.

La inceputul anilor 80, a fost lansata ideea calatoriei in timp printr-o gaura de vierme. Gaura de vierme este o structura ipotetica a spatiu-timpului, reprezentata sub forma unui tunel lung si subtire care face legatura intre doua puncte de spatiu-timp. Ea ar fi o zona de gravitatie intensa, asemanatoare unei gauri negre; dar, in timp ce gaura neagra este o calatorie catre nicaieri, gaura de vierme are atat intrare, cat si iesire. In limbajul SF, o gaura de vierme este o scurtatura intre doua puncte din spatiu-timp.Obiectele care trec prin ea pot fi proiectate in trecut sau in viitor. Unii fizicieni cred ca gauri de vierme, de dimensiuni colosale, apar la fiecare Big-Bang, deci ele se afla undeva in Cosmos. Altii considera ca gaurile de vierme ar trebui cautate in microlumea cuantica. Unii ingineri si fizicieni cu idei mai nonconformiste au cochetat, la nivel teoretic, cu ideea construirii unei gauri de vierme, deci a unei masini a timpului. Va prezentam, pe scurt, demersul lor, sfatuindu-va totodata: Dont try this at home!

1. Coliziunea Primul pas in construirea unei gauri de vierme ar incepe nu in Cosmos, ci intr-un mediu controlat (laborator), in interiorul unui accelerator de particule numit collider. Asta pentru ca, daca am incerca sa cream o gaura de vierme in spatiu, ar trebui sa facem o taietura in spatiu-timp, ceea ce ar duce la eliberarea unor energii colosale, avand drept consecinta distrugerea naturii sau formarea de gauri negre. De aceea, cea mai buna idee ar fi manipularea particulelor la o scara cat mai mica, iar asta ar urma sa intre in sarcina collider-ului.

Collider-ul recreeaza conditiile care existau la cateva microsecunde dupa Big Bang, atunci cand temperatura era de 10 miliarde de miliarde de grade Celsius. El izbeste doua nuclee de uraniu cu o viteza enorma. Socul impactului amesteca nucleele dand nastere unui corp amorf, compus din constituenti de baza: quarci si gluoni (quarc particula de baza care formeaza particulele elementare; gluon particula ipotetica, neutra, fara masa, care se pare ca ajuta, alaturi de quarci, la formarea celorlalte particule). Primul collider din lume a fost inventat in 2002, in laboratorul CERN din Elvetia.2. Implozia Corpul amorf format din quarci si gluoni este pus intr-un shaker, care il amesteca cu o intensitate de 100 x 1018 x 1018 amperi. Pentru a crea aceasta intensitate, shaker-ul trebuie sa fie o incapere vidata, securizata, ai carei pereti sa fie formati din campuri magnetice. In interiorul sau se introduce corpul amorf, apoi se dezvolta o energie echivalenta cu cea obtinuta prin detonarea a 20 de bombe termonucleare. In acel moment, campurile magnetice se comprima si strivesc corpul amorf. Teoretic, dupa ce are loc explozia, la o scara incredibil de mica, spatiul se transforma intr-o agitatie clocotitoare, numita de fizicieni spuma de spatiu-timp. Aici se formeaza si dispar in permanenta gauri de vierme temporare. Pentru a captura una dintre ele, e necesar sa se injecteze, prin implozie, un puls energetic echivalent cu 10 x 1018 jouli. Daca implozia functioneaza, corpul amorf agitat livreaza un impuls din magnitudinea sa spre o gaura de vierme temporara, luand-o in posesie si stabilizand-o indeajuns pentru pasul urmator.

3. Marirea Pentru a trimite un temponaut intr-o gaura de vierme, aceasta ar trebui sa fie, in mod evident, de cel putin cativa metri latime, deci gaura de vierme microscopica trebuie marita. Marirea necesita folosirea unui camp antigravitational, care scoate gaura de vierme din spuma spatiu-timp. Pentru a genera antigravitatie, se poate injecta in gaura de vierme energie negativa, dar procurarea acesteia nu este usoara. O energie laser de foarte mare intensitate ar putea sa lanseze impulsuri scurte, gratie carora s-ar produce atat energie negativa, cat si pozitiva.

Pentru a se capta doar energia negativa, se vor folosi oglinzi rotative, care o vor directiona spre gura gaurii de vierme. O data ce marirea va fi realizata prin efectul antigravitational, insasi natura spatiala a gaurii de vierme va genera o antigravitatie indeajuns de puternica pentru a stabiliza definitiv marimea gaurii.

4. Diferentierea Pasul final consta in transformarea gaurii de vierme intr-o masina a timpului. Acest proces necesita manipularea unei guri a gaurii de vierme, in timp ce cealalta ramane stabila. Procesul implica stoparea cresterii cand gaura de vierme este inca de marime subatomica. Apoi se injecteaza o forta electrica ce permite mutarea gurilor, prin folosirea campurilor electrice si magnetice. Una dintre guri poate fi rotita in jurul unui tub circular, intr-un accelerator de particule special adaptat.

Efectul de dilatare a timpului va imprima o diferenta permanenta de timp intre cele doua guri. Acest pas ar putea dura ani, dar, in momentul realizarii lui, gaura de vierme ar putea fi manipulata din nou prin intermediul pasului 3, astfel incat sa creasca pana la dimensiunile la care ar permite intrarea unui temponaut. In momentul de fata, insa, nu exista tehnologia necesara decat pentru realizarea pasului 1.

FACTS: Alte moduri de a construi masini ale timpului In afara de gaurile de vierme, au mai fost studiate alte doua tipuri de masini ale timpului. In 1937, matematicianul van Stockhum a demonstrat teoretic ca, daca un cilindru de dimensiuni gigantice s-ar invarti in jurul axei sale, el ar rasuci spatiu-timpul ca intr-un vortex, permitand astfel aparatului spatio-temporal ce navigheaza in cilindru sa se intoarca in trecut (vortex miscare circulara care formeaza vid in centrul cercului pe care il traseaza si atrage catre acest vid corpurile cu care intra in actiune).

Cealalta metoda implica asa-zisele sfori cosmice. Aceste legaturi subtiri de energie se presupune ca sunt un fel de urme indepartate ale Big Bang-ului. Ele ar avea o greutate enorma si ar produce efecte gravitationale puternice. Matematicianul american J. Richard Gott al III-lea a facut urmatorul calcul: o pereche de sfori cosmice drepte miscandu-se una langa cealalta cu o viteza foarte mare, pe cai paralele, ar permite scurte salturi in timp. Un astronaut care infasoara sforile pe o traiectorie selectata s-ar putea intoarce in timp. Calculul lui Gott este insa unul idealist, intrucat presupune ca sforile au o lungime infinita si sunt perfect drepte.