Perjalanan waktu

Perjalanan waktu adalah konsep yang menyediakan kemungkinan untuk berpindah di antara titik-titik waktu yang berbeda (masa lalu atau masa depan).

Meskipun gagasan itu tampak aneh dan sering berkaitan dengan fiksi, sejumlah bukti ilmiah menunjukkan bahwa perjalanan waktu, dengan teknologi yang tepat, mungkin dilakukan. Karena alasan ini, beberapa ilmuwan terkenal telah menangani masalah ini, seperti Albert Einstein, Stephen Hawking, Carl Sagan, dll.

Dasar-dasar Perjalanan Waktu

Fondasi utama perjalanan waktu didasarkan pada Teori Relativitas Einstein, yang mewakili tonggak sejarah dalam fisika modern. Secara umum, Teori Relativitas terdiri dari serangkaian studi yang menunjukkan hubungan saling ketergantungan antara waktu dan ruang, serta konsekuensi dari hubungan ini.

Bagi Einstein, alam semesta tersusun dalam sejenis kain yang disebut ruang-waktu, dibentuk oleh tiga dimensi spasial (lebar, tinggi dan kedalaman) dan dimensi temporal, yaitu waktu. Setiap benda langit "berbobot" pada kain ini, membentuk kelengkungan dalam ruang-waktu yang memengaruhi semua benda di sekitarnya. Lengkungan ini bertanggung jawab atas berbagai efek seperti gravitasi, gerakan rotasi dan, akibatnya, perbedaan dalam persepsi waktu.

Lengkungan yang terbentuk dalam ruang-waktu oleh massa Bumi menyebabkan efek gravitasi pada bulan, yang diterjemahkan di sekitar Bumi.

Einstein juga memahami bahwa waktu, juga kecepatan, bukanlah besaran absolut tetapi relatif . Kesimpulan ini sangat didasarkan pada Hukum Newton, yang memahami bahwa kecepatan pergerakan benda tidak pernah absolut dan harus selalu dianalisis melalui bingkai. Sebagai contoh, kereta yang sama dapat bergerak pada 40 km / jam relatif terhadap kerangka yang berhenti, dan hanya pada kecepatan 20 km / jam dalam kaitannya dengan kerangka yang bergerak ke arah yang sama seperti itu.

Konsep relativitas yang sama yang digunakan dalam contoh harus diterapkan pada kecepatan Bumi, matahari, dan seluruh Bima Sakti.

Teori tentang perjalanan waktu

Berdasarkan konsep ruang-waktu dan relativitas, lihat teori paling populer tentang ilmu perjalanan waktu:

Pelebaran waktu

Pelebaran waktu adalah konsep yang disisipkan dalam Teori Relativitas Einstein, yang menurutnya waktu, serta kecepatan, tidak mutlak, melainkan relatif menurut kerangka yang diadopsi.

Pelebaran waktu dapat terjadi dalam dua cara: melalui perbedaan kecepatan antara dua pengamat atau perbedaan pengaruh gravitasi yang mempengaruhi masing-masing (pelebaran gravitasi waktu).

Pelebaran waktu dengan kecepatan

Perluasan waktu dengan kecepatan (atau hanya pelebaran waktu) adalah teori yang memprediksi kemungkinan perjalanan di masa depan jika manusia mendapatkan sarana untuk melakukan perjalanan melalui ruang dengan kecepatan lebih dekat dengan cahaya.

Untuk fisikawan James Clerk Maxwell, kecepatan cahaya persis sama (sekitar 300.000.000 m / s) terlepas dari bingkai yang diadopsi. Gagasan ini, yang datang ke dalam konflik langsung dengan Hukum Newton, akan menyiratkan dalam skenario berikut: pengamat stasioner dan pengamat bergerak akan melihat cahaya datang dari titik A ke titik B pada saat yang sama tanpa relativitas.

Kesimpulan Einstein adalah bahwa satu-satunya cara kedua hukum itu hidup berdampingan adalah jika waktu itu sendiri melambat bagi pengamat yang bergerak, sehingga memunculkan konsep pelebaran waktu.

Teori ini telah membuktikan bahwa semakin cepat suatu objek bergerak melalui ruang, semakin lambat ia bergerak melalui waktu. Gagasan ini terbukti melalui percobaan di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS ), di mana tercatat bahwa setelah 6 bulan, jam di stasiun itu bergerak 0, 007 detik lebih lambat dari jam di Bumi.

Berdasarkan bukti ini, adalah mungkin untuk menyatakan bahwa bahkan dalam skala yang sangat kecil, para astronot kembali dari Stasiun Luar Angkasa Internasional ke Bumi setelah 6 bulan menempuh 0, 007 detik ke masa depan.

Stasiun Luar Angkasa Internasional, di orbit sejak 1998.

Perbedaan dalam perjalanan waktu ini diyakini meningkat ketika kecepatan tubuh mendekati kecepatan cahaya. Teori ini sering diilustrasikan melalui Paradox Si Kembar (atau Paradox Langevin), yang terdiri dari eksperimen mental di mana seorang pria tetap berada di ruang angkasa dalam pesawat ruang angkasa yang bergerak cepat. Ketika dia kembali ke Bumi, saudara kembarnya berusia beberapa dekade lebih tua, sementara dia sendiri baru saja berumur.

Pelebaran waktu gravitasi

Pelebaran gravitasi waktu adalah teori yang meramalkan kemungkinan perjalanan di masa depan jika manusia mendapatkan sarana untuk melakukan perjalanan ke planet-planet yang gaya gravitasinya jauh lebih unggul dari Bumi.

Pelebaran gravitasi terjadi melalui pengaruh yang diberikan pada pengamat oleh benda langit yang memiliki massa besar. Semakin besar benda langit, semakin besar kelengkungan dalam ruang-waktu dan akibatnya semakin besar pengaruh gravitasi di sekitarnya. Dengan kata lain, waktu berlalu lebih lambat di mana gravitasi lebih kuat.

Waktu akan berjalan lebih lambat pada jam terdekat dengan Bumi dibandingkan dengan jam jauhnya.

Berdasarkan dilatasi gravitasi, waktu akan melambat ke pengamat yang lebih dekat dengan medan gravitasi daripada pengamat lain pada titik terjauh. Hipotesis ini telah dibuktikan oleh jam atom yang ditempatkan pada satelit yang terletak di ketinggian berbeda. Akhirnya, jam mulai menyimpang, meskipun dalam nanodetik.

Dasar perbedaan dalam perjalanan waktu antara jam. Karena kelengkungan antara C dan D, cahaya membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai dari satu titik ke titik lainnya.

Dipercayai bahwa jika memungkinkan untuk melakukan perjalanan ke sebuah planet yang pengaruh gravitasinya jauh lebih tinggi daripada Bumi dan untuk kembali, pelancong akan melakukan perjalanan ke masa depan karena waktu akan berlalu jauh lebih cepat di Bumi.

Lubang Cacing

Lubang cacing tanah adalah fenomena hipotetis yang terdiri dari terowongan yang menghubungkan berbagai titik ruang-waktu. Meskipun sangat mustahil, Teori Relativitas menganggap valid keberadaan lubang cacing tanah transposabel, yaitu, mereka yang memiliki kondisi yang harus bepergian dari satu sisi ke sisi lain.

Secara teori, lubang cacing akan berfungsi tidak hanya sebagai jalan pintas ke titik-titik lain di ruang angkasa, tetapi juga ke titik-titik waktu lainnya, termasuk masa lalu.

Representasi visual dari wormhole. Dipercayai keberadaan lubang cacing yang keluarannya terletak di alam semesta yang sama dan pada waktu yang berbeda dalam waktu.

String Kosmik

Menurut ahli astrofisika J. Richard Gott, string kosmik adalah spesies tabung energi yang merentang sepanjang ruang-waktu, seperti retakan. Fenomena ini hipotetis dan dianggap sebagai cacat topologi yang terjadi selama pembentukan alam semesta.

Representasi visual dari kord kosmik, secara teoritis hadir di semua ruang-waktu.

Gott percaya bahwa string kosmik akan lebih tipis dari atom dan, seperti lubang hitam, akan memiliki jumlah massa yang sangat besar, menghasilkan medan gravitasi yang sangat kuat yang mampu mendistorsi ruangwaktu.

Secara teori, distorsi yang diciptakan oleh dua string kosmik terdekat (atau string kosmik yang direntangkan dekat dengan lubang hitam) akan menyebabkan dampak yang mampu menggandakan ruang-waktu, membentuk kurva waktu tertutup di mana objek dapat muncul kembali dalam setiap titik waktu, termasuk masa lalu.