25-04-2010 09:19
Suvistest menufilmidest sensatsiooniliste teadusuudiste pealkirjadeni kubiseb popkultuur ajareisi-lugudest. Kui aga läheneda küsimusele füüsika vaatevinklist, siis kas ajas liikumine on üldse võimalik.
“Lühike vastus on, et ajas rändamine pole mitte ainult võimalik, vaid seda on ka tehtud ja me oleme sellest teadnud juba üle saja aasta,” ütleb füüsik ja kosmoloog, raamatu “Kuidas ehitada ajamasinat” (“How to Build a Time Machine”) autor Paul Davies. “Põhjus, miks avalikkus sellest midagi teada ei pruugi, peitub asjaolus, et küsimusealune ajas reisimise määr on nii haletsusväärselt väike, et ulmelist seikluspõnevikku ei õnnestu sellele kuidagi ümber punuda.” Võtmeks on siinkohal aja venimiseks (ingl time dilation) nimetatav nähtus. Mida lähemale jõuame valguse kiirusele — kosmilisele kiiruspiirangule, mida rikkuda pole võimalik -, seda aeglasemalt liigub aeg. Nii tiksuvad sõitvas rongis asuva kella seierid aeglasemalt kui paigalseisva kella omad. Erinevus ei pruugi olla inimese jaoks hoomatav, aga kui rong taas jaamas peatub, on kellade ajavahe mõni miljondikku sekundit. Kui taoline rong suudaks saavutada 99,999 protsenti valguse kiirusest, mööduks iga vagunis veedetud aasta kohta kodujaamas 223 aastat, vahendab Discovery News.
Kiirus pole aga ainus tegur, mis aja kulgu mõjutab. Väga palju väiksemates mastaapides mõjutab aega ka mass. Mida lähemale jõuame väga raske objekti keskmele, seda aeglasemalt aeg möödub. “Kosmoses liigub aeg veidi kiiremini kui Maa pinnal,” rõhutab Davies. “Kell käib katusel natuke kiiremini kui keldris, ja seda mõju on võimalik mõõta.”
Maa ümber tiirlevale satelliidile paigutatud kella mõjutab aja venimise fenomen nii orbiidi kiiruse kui Maa gravitatsioonikeskme suure kauguse kaudu.
“Võimaluse ajas edasi hüpata võivad anda nii gravitatsioon kui kiirus,” ütleb Davies. “Seega põhimõtteliselt, kui teil oleks piisavalt raha, jõuaksite aastasse 3000 nii lühikese aja jooksul, kui soovite — ühe aastaga, ühe kuuga või veelgi kiiremini. Küsimus on ainult rahas ja insener-tehnilises teostuses.”
Edasi, aga mitte tagasi?
Ajarännak tulevikku on Albert Einsteini relatiivsusteooria tunnustatud ja põhimine tahk. Teadlased on seda nii katselistes kui ka praktilistes olukordades korduvalt kontrollinud. Kuidas jääb aga ajas reisimisega vastupidises suunas?
“Ajas tagasi liikumine on hoopis teine teema,” nendib Davies. “Einsteini teoorias, mis on praegu parim teooria, mis meil aja olemuse kohta võtta on, ei leidu midagi, mis selle välistaks. Tegureid, mis välistaksid tagurpidisuunalise liikumise ajas, ei leidu isegi tema 1915. aastal ilmunud üldrelatiivsusteoorias, kuid paljusid teadlaseid teeb see äärmiselt rahutuks, kuna tekitab terve hulga laialt tuntud paradokse.”
Kujutlege näiteks, et te rändate ajas tagasi ja tapate oma ema. Järelikult ei ole ta siis kunagi teid sünnitanud, nii et kuidas te üldse saaksite ajas ematapu eesmärgil tagasi liikuda?
Ussiaugud — otseteed aegruumis
Davies leiab, et meie praeguste teadmiste valguses aja olemusest ja füüsikast ei ole ajas reisimine minevikku lihtsalt võimalik. Universum on aga saladusist tulvil, ning üks neist — hüpoteetiline ussiauk — võib taolise reisi ometi võimalikuks teha.
“See on natuke kaugeid punkte ühendava tunneli või otsetee moodi,” selgitab Davies. “Näiteks, kui mul oleks siin hotellitoas ussiauk ja ma hüppaksin sellest läbi, ei satuks ma Pennsylvania Avenue’le, vaid galaktika teise serva.” Teadlased on teoretiseerinud, et taolist otseteed läbi aja ja ruumi saaks kasutada ajamasinana.
“Kui ussiauk oleks olemas ja läbitav, võimaldaks see tõesti ajas tagasi liikumist,” ütleb Davies. “Nii sõltub kõik sellest, kas stabiilsed ussiaugud on tegelikkuses olemas või kas eksisteerib mõni aspekt füüsikas — mitte relatiivsuses, sest selle vaatepunktist pole tagurpidine liikumine ajas mingi patt, vaid muus füüsika valdkonnas -, mis võiks sekkuda ja ussiaugu moodustumist takistada. See küsimus on siiamaani lahtine.”
Maailmakuulus füüsik Stephen Hawking on pakkunud, et kvanttasandil ilmnevate ussiaukude abil peaks saama teoreetiliselt ajareisimise teoks teha, ent Santa Barbara California ülikooli füüsik Andrew Cleland kutsub selles osas üles ettevaatusele.
“Ma olen eksperimentalist, ja füüsika on lõppude lõpuks eksperimentaalteadus,” ütleb Cleland. “Kõik matemaatikale või filosoofilistele või intellektuaalsetele spekulatsioonidele rajanevad ennustused peavad läbima katselise kontrolli. Mina ei ole küll kuulnud ühestki katsest, milles oleks näidatud ajas tagurpidi liikumise võimalikkust.”
Põhjus ja tagajärg
Cleland osutab ka, et minevikku reisimist takistab fundamentaalne põhjuslikkusprintsiip. Kogu universum sellisena, nagu meie seda mõistame, sõltub antud reeglist.
“Esmalt miski juhtub, sellele järgneb juhtumi tulemus,” selgitab Cleland, “ja minu teada pole kunagi tehtud ühtegi katset, kus sündmuste järgnevus oleks olnud teine. Ma pole kuulnud ühestki kvantmehaanika vallas läbi viidud katsest, mis oleks põhjuslikkust rikkunud, hoolimata asjaolust, et paljud katsed võiksid taolise rikkumise esile tuua.”
Samamoodi nagu aja venimine pole piisavalt pilkupüüdev, et paista ajas tulevikku rändamisena, jätab avalikkus tihti kahe silma vahele ka ühe üldlevinid minevikku “rändamise” viisi.
“Teatud tähenduses rändavad astronoomid pidevalt ajas tagasi, seda aga moel, mis paljusid inimesi väga ei eruta,” ütleb Cleland. “Kosmilist mikrolaine-taustkiirgust mõõtes kiikame me enam kui kümne miljardi aasta kaugusele minevikku. Just nii kaua aega on valgusel võtnud meieni jõudmine.”
Paljud ajas rändamist puudutavad küsimused jäävad vastuseta. Kas ajaturistid tulevikust satuvad kunagi meie sekka, et ulatada meile abikäsi? Peame lihtsalt ootama ja vaatama. Kui keegi aga ussiaugumasina abil tulevikust meie aega jõuab, peame me ise olema esmalt sellise seadme konstrueerinud. Lõppude lõpuks pole ju võimalik ületada silda, millest on valmis ainult üks pool.
“Teoreetiliselt võtaks saja aasta pikkuse ajavahe tekitamine ussiaugu kummagi otsa vahel aega rohkem kui sada aastat,” arvab Davies, “mistõttu pole kuidagi võimalik, et meie järeltulijad naaseksid meile ütlema, et me eksime.”.
|
Abi
) Mis omakorda peaks tähendama seda, et kõik maailma kellad läksid 1,5 sekundi võrra valeks, sest kui aega kiirendada / pidurdada, näitab kell ikka vana (õiget) aega, kuna ta on lihtsalt mehaaniline / elektrooniline seade. See aga ei ole nii.
