’Możemy zbudować prawdziwy wehikuł czasu’

„Okładka przykuła moją uwagę, ale to było, kiedy przeczytałem wnętrze, a tam było napisane: 'Ludzie nauki doskonale wiedzą, że czas jest tylko rodzajem przestrzeni i że możemy poruszać się w czasie do przodu i do tyłu, tak jak możemy… w przestrzeni’.

„Kiedy to przeczytałem, powiedziałem: 'To jest wspaniałe!’.”

Prof Mallett wyjaśnia: „Gdybym mógł zbudować wehikuł czasu, wtedy mógłbym cofnąć się w przeszłość i ponownie zobaczyć mojego ojca, a może uratować mu życie i zmienić wszystko.”

Podróże w czasie mogą wydawać się daleko idące, ale naukowcy już badają kilka tajemnic natury, które pewnego dnia mogą spełnić marzenie Rona.

Albert Einstein uważał, że trzy wymiary przestrzeni są powiązane z czasem – który służy jako czwarty wymiar. Nazwał ten system czasoprzestrzenią i jest to model Wszechświata, z którego korzystamy do dziś.

Ale Einstein uważał również, że możliwe jest zagięcie czasoprzestrzeni, tworząc skrót między dwoma odległymi miejscami. Zjawisko to nosi nazwę tunelu czasoprzestrzennego (wormhole) i można je sobie wyobrazić jako tunel z dwoma otworami, z których każdy znajduje się w innym punkcie czasoprzestrzeni.

Wormhole mogą istnieć naturalnie w kosmosie; naukowcy z Rosji próbują je wykryć za pomocą radioteleskopów. Jednak wykorzystanie tuneli czasoprzestrzennych do podróży w czasie nie będzie proste.

• Statek „Sir David Attenborough” gotowy do wielkiego plusku
• „Potwór” berg: Co się stało potem?
• Rewolucja w technologii wykrywania trzęsień ziemi

Najbliższe z nich mogą być oddalone o wiele lat świetlnych. A nawet gdybyś mógł się do nich dostać i przeżyć podróż przez nie, nie ma gwarancji, gdzie byś wylądował.

Jednak niektórzy fizycy spekulują, że w pewnym momencie w przyszłości będziemy w stanie wyczarować tunele czasoprzestrzenne na zamówienie – choć obecnie nie mamy pojęcia jak.

Fizyka przewiduje również, że tunele czasoprzestrzenne będą miały zwyczaj zapadania się, miażdżąc to, co się w nich znajduje. Jeśli wehikuł czasu miałby je wykorzystać, musielibyśmy znaleźć sposób, aby powstrzymać tę niewygodną cechę.

Tajemnicze zjawisko ciemnej energii może dostarczyć rozwiązania. W latach 90-tych XX wieku astronomowie odkryli, że ekspansja Wszechświata przyspiesza, a nie zwalnia, jak można by się spodziewać.

„Coś tam wywołuje efekt 'antygrawitacji’ – raczej pcha niż ciągnie. Nie wiemy, co to jest, ale stanowi większość Wszechświata. Nazywamy to ciemną energią” – mówi prof. Tamara Davis, kosmolog z University of Queensland w Australii.

Dziura czasoprzestrzenna będzie działać tylko wtedy, gdy jej „usta” mogą być otwarte na tyle długo, że pozwolą czemuś przez nią podróżować. To wymaga czegoś, co nazywa się energią ujemną, która tak naprawdę nie istnieje w codziennym świecie.

Ale ciemna energia, która przenika kosmos, pasuje jak ulał – jeśli dowiemy się, czym ona jest, być może uda nam się otworzyć tunel na tyle długo, że będziemy mogli wejść jednym końcem, a wyjść drugim.

„Nie wiemy, czy jesteśmy w stanie stworzyć tunel, czy jest to technicznie w zasięgu naszych możliwości… Ale kto wie, co będzie w stanie zrobić przyszła ludzka cywilizacja” – mówi prof.

„Technologia rozwinęła się tak szybko, że być może przestrzeń i czas same w sobie są czymś, co może znaleźć się pod naszą kontrolą.”

Wormhole istnieją na bardziej spekulatywnym końcu fizyki, oferując jedno podejście do podróżowania w czasie. Ron Mallett ma jednak inne podejście.

Przygotował plany prawdziwego wehikułu czasu, a jego koncepcja została zainspirowana książką o równaniach Alberta Einsteina, którą przeczytał w wieku 12 lat.

Prof Mallett zbudował urządzenie stołowe, które ilustruje zasady, które jego zdaniem mogłyby zostać wykorzystane do zbudowania prawdziwego, działającego wehikułu czasu. Po pierwsze, lasery są używane do generowania krążącej wiązki światła. Przestrzeń wewnątrz tego „lasera pierścieniowego” powinna się skręcać, „jak przy mieszaniu filiżanki kawy” – wyjaśnia profesor z Uniwersytetu Connecticut.

Ponieważ przestrzeń i czas są ze sobą ściśle powiązane, wypaczenie przestrzeni powinno również wypaczać czas. Teoretyczna praca prof. Malletta wykazała, że przy wystarczającym natężeniu lasera w wystarczająco małej przestrzeni, powinno być możliwe zmienienie normalnie liniowej linii czasu, którą wszyscy zamieszkujemy.

„Jeśli przestrzeń jest skręcana wystarczająco mocno, ta liniowa linia czasu zostanie skręcona w pętlę. Jeśli czas nagle zostanie zakręcony w pętlę, da nam to możliwość podróżowania w przeszłość” – mówi Ron Mallett.

Jednakże, aby to zadziałało, koncepcja ta wymagałaby ogromnych ilości energii i sposobu na skurczenie wszystkiego do mikroskopijnej skali.

Ale kiedy już będziemy mieli wehikuł czasu, jego skuteczne wykorzystanie będzie wymagało szczegółowego zrozumienia samego czasu.

Powszechnie przyjętym poglądem jest to, że Wszechświat jest niezmiennym „blokiem” czasoprzestrzeni; idea ta wynika bezpośrednio z równań Einsteina.

„To, co jest ważne w tym modelu, to pomysł, że przeszłość, teraźniejszość i przyszłość są równie realne. Można więc myśleć o wszystkim, co kiedykolwiek istniało, istnieje lub będzie istnieć jako o wszystkim, co w jakiś sposób istnieje w czasoprzestrzeni” – mówi dr Kristie Miller, dyrektor Centrum Czasu na Uniwersytecie w Sydney w Australii.

„Dinozaury są gdzieś tam w przeszłości i robią rzeczy związane z dinozaurami, my jesteśmy tu i teraz, a przyszłość też jest gdzieś tam w czasoprzestrzeni.”

Jednym ze sposobów wizualizacji modelu blokowego jest myślenie o innych miejscach w czasie jak o innych miejscach w przestrzeni: „Jesteśmy tutaj, w Sydney, ale są też inni ludzie znajdujący się w Singapurze i Londynie. Te miejsca są całkowicie realne, po prostu nas w nich nie ma” – mówi dr Miller.

To dobra wiadomość dla początkujących podróżników w czasie, ponieważ sugeruje, że nic nie powstrzymuje nas przed zamianą miejsca, w którym się teraz znajdujemy, na inne miejsce i czas.

Ale, co ważne, sugeruje to również, że przeszłość, teraźniejszość i przyszłość są już zapisane, więc jeśli mielibyśmy podróżować w czasie, nie bylibyśmy w stanie tego zmienić. By posłużyć się często przytaczanym przykładem, nie powinniśmy być w stanie zabić czyjegoś dziadka tak, by jego potomek przestał istnieć w przyszłości.

Model blokowy traktuje naszą codzienną koncepcję czasu jako iluzję, sposób, w jaki ludzie racjonalizują rzeczywistość. Jednak prof. Lee Smolin z Perimeter Institute w Waterloo w Kanadzie nie zgadza się z tym poglądem. Uważa on, że upływ czasu jest prawdziwym i fundamentalnym zjawiskiem.

„Podróżowanie w czasie jest prawdopodobnie niemożliwe” – mówi. „Jeśli rzeczywista jest chwila obecna, a przeszłość jest rzeczywista tylko w tym sensie, że w teraźniejszości istnieją wspomnienia i zapisy, a przyszłość ma nadal istnieć… nie ma dokąd pójść.”

Jego kolega prof. Neil Turok, dyrektor Perimeter Institute, uważa, że dziwny świat fizyki kwantowej może być kluczowy dla odpowiedzi na to pytanie.

Ten obszar fizyki pojawia się w bardzo małych skalach, gdzie zasady fizyki klasycznej, o których uczyliśmy się w naszych szkolnych podręcznikach, załamują się. Na przykład w świecie kwantowym możliwe jest, aby cząstka znajdowała się w wielu miejscach naraz.

„Myślę, że jest dla mnie jasne, że istnieje pewne prawdopodobieństwo, że cofamy się w czasie” – mówi. „W fizyce kwantowej nic nie jest niemożliwe – cząstki podróżują przez ściany!”

Prof Turok wyjaśnia, że podróże w czasie pozostają odległą nadzieją, ponieważ „nikt tak naprawdę nie ma obecnie żadnego wiarygodnego pomysłu na to, jak cofnąć się w czasie”. Dodaje jednak: „Nigdy nie należy mówić nigdy, bo pojawi się jakaś mądra osoba, która powie, jak złamać regułę.”

Program Horizon: How To Build a Time Machine został wyemitowany na BBC Two we wtorek 10 lipca i jest już dostępny na BBC iPlayer.