時間の旅は空想の産物のように聞こえるかもしれません。 しかし、一部の物理学者は、それが本当に可能かもしれないと考えています。
ロン・マレットには夢があります。タイムトラベルをしたいのです。
これは単なる空想ではありません。
ヘビースモーカーだったロンの父親は、マレット教授がちょうど10歳のときに、33歳で心臓発作で亡くなりました。
「その1年後、11歳のときに、私のすべてを変えた本と出会いました。
「それから1年後、11歳のときに、私のすべてを変えた本に出会いました。それはHGウェルズの『タイムマシン』です」と、コネチカット大学の物理学者はBBCの番組『ホライズン』で語りました。
「表紙が目を引きましたが、中を読んでみると、こう書いてありました。 科学者は、時間は空間の一種に過ぎず、空間と同じように時間を進めたり戻したりできることをよく知っている。
「それを読んだとき、私は『これは素晴らしい！』と思いました」
マレット教授はこう説明します。 「もし私がタイムマシンを作ることができたら、過去に戻って父に再会し、彼の人生を救い、すべてを変えることができるかもしれません。「
タイムトラベルは遠大だと感じるかもしれない。 しかし、科学者たちは、ロンの夢がいつか実現するような自然界の謎をすでにいくつも探っている。
アルバート・アインシュタインは、空間の3つの次元は、4番目の次元として機能する時間にリンクしていると考えました。 彼はこのシステムを時空と呼び、それが今日私たちが使っている宇宙のモデルです。
しかし、アインシュタインは時空を折りたたみ、離れた2つの場所の間に近道を作ることが可能だとも考えていました。
ワームホールは宇宙に自然に存在する可能性があり、実際、ロシアの科学者たちは電波望遠鏡を使ってそれを検出しようとしています。 しかし、タイムトラベルにワームホールを使うのは簡単なことではありません。
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最も近いものでも、何光年も離れていることがあります。
しかし、一部の物理学者は、将来のある時点で、特注のワームホールを作り出すことができるかもしれないと推測しています。
謎の現象であるダークエネルギーが、その解決策を提供してくれるかもしれません。
謎の現象であるダークエネルギーが、その解決策になるかもしれません。1990年代、天文学者は、宇宙の膨張が、予想されていたように遅くなるのではなく、むしろ速くなっていることを発見しました。
「何かが “反重力 “効果を与えている。 私たちはそれをダークエネルギーと呼んでいます」と、オーストラリアのクイーンズランド大学の宇宙学者であるタマラ・デイヴィス教授は言います。
ワームホールがタイムトラベルに使えるのは、その「口」が、何かを通過させられるほど長く開いている場合に限られます。 そのためには、負のエネルギーと呼ばれるものが必要ですが、これは日常世界には実際には存在しません。
しかし、宇宙に浸透しているダークエネルギーはその条件に当てはまります。それが何であるかを解明できれば、片方から入ってもう片方から出るのに十分な時間、ワームホールを開くことができるかもしれません。
私たちがワームホールを作れるかどうか、それが技術的に可能であるかどうかは分かりませんが…未来の人類の文明が何をできるかは誰にも分かりません」とデイビス教授は述べています。
「技術は急速に進歩しており、もしかしたら空間と時間そのものが私たちのコントロール下に入るかもしれません」
ワームホールは物理学のより推測的な端に存在し、時間旅行のひとつの方法を提供しています。
彼は実際のタイムマシンの計画を立て、そのコンセプトは、彼が12歳のときに読んだアルバート・アインシュタインの方程式についての本に触発されました。
マレット教授は、実際に動くタイムマシンを作るために使用できると彼が考える原理を示すテーブルトップ型の装置を作りました。 まず、レーザーは循環する光線を発生させるために使用されます。 この「リングレーザー」の中の空間は、「コーヒーをかき混ぜるように」ねじれた状態になるはずだと、コネティカット大学の教授は説明します。
空間と時間とは深く関連しているので、空間をゆがめると時間もゆがむはずです。
「空間が十分に強くねじ曲げられると、この直線的なタイムラインはループにねじれることになります。
「空間が十分に強くねじ曲げられると、この直線的なタイムラインはループにねじ曲げられるでしょう」Ron Mallettは言います。
しかし、それを実現するためには、このコンセプトは膨大な電力と、すべてをミクロのスケールまで縮小する方法を必要とします。
しかし、タイムマシンができたとしても、それをうまく使うには、時間そのものを詳細に理解する必要があります。
一般に受け入れられている見解は、宇宙は時空の不変の「ブロック」であるというもので、この考えはアインシュタインの方程式から直接生じています。
「このモデルで重要なのは、過去、現在、未来はすべて等しく実在するという考えです。
「過去に存在したもの、現在存在するもの、将来存在するものすべてが、何らかの形で時空の外にあると考えることができます」と、オーストラリア・シドニー大学の時間センター所長であるクリスティ・ミラー博士は述べています。
ブロック モデルを視覚化する 1 つの方法は、時間内の他の場所を、空間内の他の場所と同じように考えることです。 「私たちはここシドニーにいますが、シンガポールやロンドンにいる他の人たちもいます。
これはタイムトラベラーにとって朗報です。なぜなら、私たちが今いる場所を、他の場所や時間と交換することを妨げるものは何もないことを示唆しているからです。
しかし、重要なのは、過去、現在、未来はすでに書き込まれており、過去に戻ったとしても、それを変更することはできない、ということを示唆していることです。
ブロック モデルでは、時間の日常的な概念を幻想として扱い、人間が現実を合理化する方法とします。 しかし、カナダのウォータールーにあるペリメーター研究所のリー・スモリン教授は、これに同意しません。 彼は、時間の経過は現実的で基本的な現象であると信じています。
「時間旅行はおそらく不可能です」と彼は言っています。 「
彼の同僚でペリメーター研究所の所長であるニール・トゥロック教授は、量子物理学の奇妙な世界がこの疑問に答えるのに重要かもしれないと考えています。
この物理学の分野は、学校の教科書で習った古典物理学のルールが崩れるような、非常に小さなスケールで出現します。 たとえば、量子の世界では、1つの粒子が同時に多くの場所に存在することが可能かもしれません。
「私たちが時間を逆行する確率があることは、明らかだと思います」と彼は言います。 「
トゥロック教授は、「現在、時間を逆行させる方法について、誰も本当にもっともらしい考えを持っていない」ため、時間旅行は依然として遠い希望であると説明しています。 しかし、彼はこう付け加えます。 「というのも、誰か賢い人が現れて、規則を破る方法を教えてくれるからです」
Horizon: How To Build a Time MachineはBBC Twoで7月10日に放送され、現在BBC iPlayerで見ることができます。