Tudo que você precisa é de um buraco negro, o Large Hadron Collider ou um foguete que vai muito, muito rápido
Através do buraco negro, o cientista pode ver-se como ele era um minuto atrás. Mas e se o nosso cientista usa o buraco de minhoca para filmar seu eu anterior? Ele agora está morto. Então, quem disparou o tiro?
Olá. Meu nome é Stephen Hawking. Físico, cosmólogo e alguma coisa de um sonhador. Embora eu não possa mover-se e eu tenho que falar através de um computador, na minha mente eu sou livre. Livre para explorar o universo e fazer as grandes perguntas, tais como: é possível viajar no tempo? Podemos abrir um portal para o passado ou encontrar um atalho para o futuro? Podemos finalmente usar as leis da natureza para se tornar mestres do próprio tempo?
Tempo de viagem já foi considerado uma heresia científica. Eu costumava evitar falar sobre isso por medo de ser rotulado de manivela. Mas esses dias eu não sou tão cauteloso. Na verdade, eu sou mais parecido com o povo que construiu Stonehenge. Estou obcecado pelo tempo. Se eu tivesse uma máquina do tempo que eu visite Marilyn Monroe em seu apogeu, ou queda de Galileu, ele virou o seu telescópio para o céu. Talvez eu mesmo viajar para o fim do universo para descobrir como a nossa história cósmica inteira termina.
Para ver como isso poderia ser possível, precisamos olhar para o tempo como os físicos – a quarta dimensão. Não é tão difícil quanto parece. Cada aluno atento sabe que todos os objetos físicos, mesmo me em minha cadeira, existe em três dimensões. Tudo tem uma largura e uma altura e um comprimento.
Mas há outro tipo de comprimento, um comprimento de tempo. Enquanto um humano pode sobreviver por 80 anos, as pedras de Stonehenge, por exemplo, estiveram ao redor para milhares de anos. E o sistema solar vai durar bilhões de anos. Tudo tem uma duração no tempo e no espaço. Viajar no tempo significa passar por essa quarta dimensão.
Para ver o que isso significa, vamos imaginar que estamos fazendo um pouco do normal, a viagem de carro todos os dias. Drive em uma linha reta e você estiver viajando em uma dimensão. Vire à direita ou à esquerda e você adicionar a segunda dimensão. Drive para cima ou para baixo uma montanha sinuosa estrada e que acrescenta altura, de modo que está viajando em todas as três dimensões. Mas como na Terra do que nós viajamos no tempo? Como podemos encontrar um caminho através da quarta dimensão?
Vamos entrar em um pouco de ficção científica por um momento. filmes de viagem no tempo, muitas vezes apresentam uma energia, de fome vasta máquina. A máquina cria um caminho através da quarta dimensão, um túnel através do tempo. Um viajante do tempo, um valente, imprudente individual talvez, preparado para quem sabe que, pisa no túnel do tempo e quem sabe quando sai. O conceito pode ser rebuscado, e na realidade pode ser muito diferente deste, mas a idéia em si não é tão louco.
Os físicos têm sido pensar em túneis do tempo também, mas chegamos a ele a partir de um ângulo diferente. Perguntamo-nos se os portais para o passado ou o futuro poderia ser possível dentro das leis da natureza. Enquanto despeja, nós pensamos que eles são. Além do mais, nós ainda lhes deu um nome: wormholes. A verdade é que esses buracos estão à nossa volta, só que são demasiado pequenos para ver. Wormholes são muito pequenos. Elas ocorrem em cantos e recantos do espaço e do tempo. Você pode achar que é um conceito difícil, mas fica comigo.
Um wormhole é um teórico "túnel" ou atalho, previsto pela teoria da relatividade de Einstein, que liga dois lugares no espaço-tempo - visualizado acima, como os contornos de um mapa 3-D, onde a energia negativa puxa o espaço eo tempo na boca do um túnel, saindo em outro universo. Permanecem apenas hipotética, pois, obviamente, ninguém jamais viu um, mas têm sido usados em filmes como condutos para viajar no tempo - em Stargate (1994), por exemplo, envolvendo túneis gated entre universos e, Time Bandits (1981), onde os seus localizações são mostradas em um mapa celeste
Nada é plana ou sólida. Se você olhar bem de perto em qualquer coisa que você vai encontrar buracos e rugas na mesma. É um princípio básico de física, e mesmo se aplica ao tempo. Mesmo algo tão suave como uma bola de bilhar tem fendas pequena, rugas e vazios. Agora é fácil mostrar que isso é verdade, nos primeiros três dimensões. Mas, acredite, é verdade também da quarta dimensão. Há pequenas fendas, rugas e vazios no tempo. Down na menor das escalas, menor ainda do que moléculas menores que os átomos, vamos chegar a um lugar chamado a espuma quântica. Este é o lugar onde existem buracos de minhoca. Tiny túneis ou atalhos no espaço e no tempo constantemente forma, desaparecem, e as reformas dentro deste mundo quântico. E eles realmente link dois lugares e dois momentos diferentes.
Infelizmente, esses túneis do tempo da vida real são apenas um bilhão de trilhões de bilionésimos de um centímetro de diâmetro. Muito pequena para um ser humano a passar -, mas é aqui que a noção de máquinas do tempo wormhole é líder. Alguns cientistas acreditam que pode ser possível para capturar um buraco de minhoca e aumentá-la de muitos trilhões de vezes para torná-lo grande o suficiente para um ser humano ou até mesmo uma nave espacial a entrar.
Dado bastante poder e tecnologia avançada, talvez um buraco de minhoca gigante poderia até mesmo ser construídos no espaço. Não estou dizendo que isso pode ser feito, mas se pudesse, seria um dispositivo verdadeiramente notável. Uma extremidade pode ser aqui perto da Terra, eo outro para longe, longe, perto de algum planeta distante.
Teoricamente, um túnel do tempo ou buraco negro poderia fazer até mais do que nos levar para outros planetas. Se ambas as extremidades estavam no mesmo lugar, e separados pelo tempo, em vez de distância, um navio poderia voar e sair ainda perto da Terra, mas no passado distante. Talvez os dinossauros testemunha que o navio vindo para o pouso.
O mais rápido veículo tripulado na história foi Apollo 10. Chegou 25,000 mph. Mas, para viajar no tempo nós vamos ter que ir mais de 2.000 vezes mais rápido
Agora, eu percebo que pensar em quatro dimensões não é fácil, e que buracos negros são um conceito difícil de quebrar a cabeça por aí, mas em pendurar lá. Eu pensei um experimento simples que pode revelar se o tempo de viagem humana através de um buraco de minhoca é possível agora, ou até mesmo no futuro. Eu gosto de experiências simples, e champanhe.
Então eu combinou duas de minhas coisas favoritas para ver se o tempo de viagem do futuro para o passado é possível.
Vamos imaginar que eu estou dando uma festa, uma recepção de boas vindas para os viajantes do tempo futuro. Mas há uma torção. Não vou deixar ninguém saber sobre isso, até depois da festa que aconteceu. Eu tenho um convite elaborado dando as coordenadas exatas de tempo e espaço. Estou esperando cópias do mesmo, de uma forma ou de outra, será em torno de muitos milhares de anos. Talvez um dia alguém viver no futuro, encontrar a informação sobre o convite e usar uma máquina do tempo wormhole para voltar para a minha festa, provando que o tempo de viagem será, um dia, ser possível.
Nesse ínterim, meus convidados viajante do tempo deve estar chegando a qualquer momento. Cinco, quatro, três, dois, um. Mas como eu digo isso, ninguém chegou. Isso é uma vergonha. Eu estava esperando pelo menos uma futura Miss Universo estava indo para a etapa através da porta. Então, por que não experimentar o trabalho? Uma das razões pode ser por causa de um problema bem conhecido com o tempo de viagem para o passado, o problema do que chamamos de paradoxos.
Paradoxos são divertidos de se pensar. O mais famoso é geralmente chamado de paradoxo do avô. Eu tenho uma mais simples, a nova versão que chamo de paradoxo Mad Scientist.
Eu não gosto da maneira como os cientistas nos filmes são freqüentemente descritos como louco, mas neste caso, é verdade. Esse sujeito está determinado a criar um paradoxo, mesmo se lhe custar sua vida. Imagine, de alguma forma, ele construiu um buraco de minhoca, um túnel do tempo que se estende apenas um minuto para o passado
Hawking em uma cena de Star Trek com convidados do jantar do passado e do futuro: (da esquerda) Albert Einstein, de dados e Isaac Newton
Através do buraco negro, o cientista pode ver-se como ele era um minuto atrás. Mas e se o nosso cientista usa o buraco de minhoca para filmar seu eu anterior? Ele agora está morto. Então, quem disparou o tiro? É um paradoxo. Simplesmente não faz sentido. É o tipo de situação que dá pesadelos cosmólogos.
Este tipo de máquina do tempo seria violar uma regra fundamental que rege todo o universo – que faz com que acontecem antes dos efeitos, e nunca outra forma ao redor. Acredito que as coisas não podem dar-se impossível. Se eles pudessem, então não haveria nada para parar todo o universo de mergulhar no caos. Então eu acho que algo vai acontecer sempre que impede o paradoxo. De alguma forma, deve haver uma razão para o nosso cientista nunca se encontrará em uma situação onde ele poderia se matar. E, neste caso, me desculpe dizer, o buraco negro em si é o problema.
No final, acho que um buraco de minhoca como este não pode existir. E a razão para isso é feedback. Se você nunca foi a um show de rock, você provavelmente vai reconhecer este ruído estridente. É o gabarito. Qual é a causa é simples. O som entra no microfone. É transmitida ao longo dos fios, feito por alto o amplificador, e sai em alto-falantes. Mas, se muito do som dos alto-falantes em volta do microfone que se passa ao redor e em torno de um loop ficando cada vez mais alto. Se ninguém pára ele, o feedback pode destruir o sistema de som.
A mesma coisa vai acontecer com um buraco de minhoca, apenas com a radiação, em vez de som. Logo que o buraco negro se expande, a radiação natural vai entrar, e acabar em um loop. O gabarito será tão forte que destrói o buraco de minhoca. Assim, embora minúsculo buracos não existem, e isso pode ser possível para inflar um dia algum, não vai durar o suficiente para ser usado como uma máquina do tempo. Essa é a verdadeira razão que ninguém pudesse voltar no tempo para a minha festa.
Qualquer tipo de viagem no tempo ao passado através de buracos ou qualquer outro método é provavelmente impossível, caso contrário, poderia ocorrer paradoxos. Então, infelizmente, parece que o tempo de viagem para o passado nunca vai acontecer. Uma decepção para os caçadores de dinossauros e um alívio para os historiadores.
Mas a história ainda não acabou. Isso não faz o tempo de viagem impossível. Eu acredito em viagem no tempo. Tempo de viagem para o futuro. O tempo flui como um rio, e parece como se cada um de nós é feita incansavelmente ao longo de pelo atual momento. Mas o tempo é como um rio de outra maneira. Ela flui em velocidades diff erent no diff erent lugares e que é a chave para viajar para o futuro. Esta ideia foi proposta por Albert Einstein há 100 anos. Ele percebeu que deveria haver lugares onde o tempo fica mais lento, e outros onde o tempo se acelera. Ele estava absolutamente certo. E a prova está logo acima de nossas cabeças. Até no espaço.
Este é o Sistema de Posicionamento Global, ou GPS. A rede de satélites em órbita ao redor da Terra. Os satélites de navegação por satélite tornar possível. Mas eles também revelam que o tempo corre mais rápido no espaço do que as da Terra. Dentro de cada nave é um relógio muito preciso. Mas apesar de ser tão precisos, ganham todos os cerca de um terço de um bilionésimo de um dia a cada segundo.O sistema tem para corrigir a deriva, sem que di ferença tão pequenos pudessem perturbar todo o sistema, fazendo com que cada dispositivo de GPS na Terra para sair por cerca de seis quilômetros por dia. Você pode apenas imaginar o caos que isso causaria.
O problema não reside com os relógios. Eles correm rápido, porque o próprio tempo corre mais rápido no espaço do que ele faz lá em baixo. E a razão para este e ffect extraordinário é a massa da Terra. Einstein percebeu que o assunto se arrasta no tempo e retarda como a parte lenta de um rio. Quanto mais pesado o objeto, mais ele se arrasta no tempo. E esta realidade alarmante é o que abre a porta à possibilidade de o tempo de viagem para o futuro.
Mesmo no centro da Via Láctea, 26 mil anos-luz de nós, encontra-se o mais pesado objeto na galáxia. É um buraco negro supermassivo contendo a massa de quatro milhões de sóis esmagada em um único ponto de sua própria gravidade. Quanto mais perto você chegar ao buraco negro, maior a gravidade. Obter muito perto e nem mesmo a luz consegue escapar. Um buraco negro, como este tem um ffect e dramático sobre o tempo, retardando a para baixo muito mais do que qualquer outra coisa na galáxia. Isso faz com que uma máquina do tempo natural.
Eu gosto de imaginar como uma nave espacial pode ser capaz de tirar vantagem do fenômeno, orbitando-lo. Se a agência espacial estavam controlando a missão da Terra eles observam que cada órbita completa levou 16 minutos. Mas para os corajosos a bordo, próximo a este objeto massivo tempo, seria mais lento. E aqui a ffect e seria muito mais extrema do que a atração gravitacional da Terra. A tripulação do tempo seria retardado pela metade. Para cada minuto órbita 16, eles tinham apenas uma experiência de oito minutos de tempo
Dentro do Grande Colisor de Hádrons
E ao redor eles vão, experimentando apenas metade do tempo de todo mundo longe do buraco negro. O navio ea sua tripulação seria viajar através do tempo. Imagine que o buraco negro circundado por cinco de seus anos. Dez anos se passam em outros lugares. Quando cheguei em casa, todos na Terra teria envelhecido cinco anos mais do que eles tinham.
Então, um buraco negro supermassivo é uma máquina do tempo. Mas, evidentemente, não é exatamente prático. Tem vantagens sobre wormholes, uma vez que não provoca paradoxos. Além disso, ele não vai se destruir em um piscar de feedback. Mas é muito perigoso. É muito longe e nem sequer nos levar muito longe no futuro. Felizmente, há outra maneira de viajar no tempo. E isso representa a nossa última e melhor esperança de construir uma máquina do tempo real.
Você apenas tem que viajar muito, muito rápido. Muito mais rápido até do que a velocidade necessária para evitar ser sugado para um buraco negro. Isto é devido a um outro fato curioso sobre o universo. Há um limite de velocidade cósmica, 186.000 milhas por segundo, também conhecida como a velocidade da luz. Nada pode exceder a velocidade. É um dos melhores princípios estabelecidos na ciência.Acredite ou não, viajando próximo à velocidade da luz transporta para o futuro.
Para explicar, vamos imaginar um sistema de transporte de ficção-científica. Imagine uma pista que vai para a direita em torno da Terra, uma faixa de um comboio super-rápido. Nós vamos usar esse trem imaginário para chegar o mais próximo possível da velocidade da luz e ver como ela se torna uma máquina do tempo. A bordo estão os passageiros com um bilhete, um caminho para o futuro. O trem começa a acelerar, mais e mais rápido. Logo ela que circunda a Terra mais de uma e outra vez.
Para aproximar a velocidade da luz significa que circunda a Terra muito rapidamente. Sete vezes por segundo. Mas não importa quanta energia o comboio, que nunca consegue alcançar a velocidade da luz, uma vez que as leis da física proíbem. Em vez disso, digamos que se aproxima, apenas tímido do que a velocidade final. Agora, algo extraordinário acontece. Time começa a fluir lentamente a bordo em relação ao resto do mundo, assim como perto do buraco negro, só mais assim. Tudo sobre o trem está em movimento lento.
Isto acontece para proteger os limites de velocidade, e não é difícil perceber porquê. Imagine uma criança correndo até a frente do comboio. Sua velocidade de deslocamento é adicionado à velocidade do trem, de modo que ela não podia quebrar o limite de velocidade, simplesmente por acaso? A resposta é não. As leis da natureza evitar a possibilidade de abrandar a bordo tempo.
Agora, ela não pode correr rápido o suficiente para quebrar o limite. O tempo vai sempre devagar o suficiente para proteger os limites de velocidade. E a partir desse fato vem a possibilidade de viajar durante muitos anos no futuro.
Imagine que o trem deixou a estação no 1 de janeiro de 2050. Ela circula a Terra várias vezes por 100 anos antes de finalmente chegar a um impasse no Dia de Ano Novo, 2150. Os passageiros terão viveu apenas uma semana porque o tempo é muito lento no interior do comboio. Quando eles saíram eles encontrar um diff erent mundo muito daquele que havia deixado. Em uma semana eles já viajaram 100 anos no futuro. Naturalmente, a construção de um trem que pode chegar a essa velocidade é quase impossível. Mas temos que construir algo muito parecido com o trem na maior do mundo acelerador de partículas do CERN, em Genebra, na Suíça.
subterrâneo, em um túnel circular de 16 quilômetros de extensão, é um fluxo de trilhões de minúsculas partículas. Quando o poder está ligado que acelerar de zero a 60.000 km / h em uma fração de segundo. Aumente o poder e as partículas de ir mais depressa, até que eles estão voando ao redor do túnel de 11 mil vezes por segundo, que é quase à velocidade da luz. Mas, assim como o trem, eles nunca chegaram verdadeiramente a que velocidade final. Eles só podem chegar a 99,99 por cento do limite. Quando isso acontece, eles também começam a viajar no tempo. Sabemos isso porque alguns de curta duração partículas extremamente, chamado méson-pi. Normalmente, eles se desintegram após a apenas 25 bilionésimos de segundo. Mas quando eles são acelerados, a velocidade da luz perto duram 30 vezes mais.
É realmente muito simples. Se quer viajar para o futuro, só precisamos de ir mais rápido. Muito rápido. E eu acho que a única maneira que estamos sempre propensos a fazer isso é indo para o espaço. O mais rápido veículo tripulado na história foi Apollo 10. Chegou 25,000 mph. Mas, para viajar no tempo nós vamos ter que ir mais de 2.000 vezes mais rápido. E para isso nós precisamos de um navio muito maior, uma enorme máquina de verdade. O navio teria que ser suficientemente grande para transportar uma quantidade enorme de combustível, o suficiente para acelerá-lo quase à velocidade da luz. Chegar logo abaixo do limite de velocidade cósmica seriam necessários seis anos completos na potência máxima.
A aceleração inicial seria delicada, porque o navio seria tão grande e pesado. Mas, aos poucos ele iria pegar velocidade e logo estaríamos cobrindo distâncias enormes. Em uma semana ele teria atingido os planetas exteriores. Depois de dois anos, chegaria-luz meia velocidade e ser muito fora do nosso sistema solar. Dois anos mais tarde ele estaria viajando a 90 por cento da velocidade da luz. Cerca de 30 trilhões de quilômetros da Terra, e quatro anos após o lançamento, o navio começa a viajar no tempo. Para cada hora de tempo a bordo do navio, dois passaria na Terra. Uma situação semelhante à da nave espacial que orbita o buraco negro maciço.
Após dois anos de pressão total do navio atingiria sua velocidade máxima, 99 por cento da velocidade da luz. Nessa velocidade, um único dia, a bordo de um ano inteiro de tempo da Terra. Nosso navio seria verdadeiramente a voar para o futuro.
A diminuição do tempo tem outro benefício. Isso significa que poderia, em teoria, a percorrer distâncias extraordinárias dentro de uma vida. Uma viagem até a borda da galáxia levaria apenas 80 anos. Mas a verdadeira maravilha da nossa viagem é que ela revela o quão estranho é o universo. É um universo onde o tempo corre a taxas diferentes em lugares diferentes. Quando pequenos buracos existem ao nosso redor. E quando, finalmente, podemos utilizar a nossa compreensão da física para se tornar verdadeiro viajantes através da quarta dimensão.
“Stephen Hawking’s Universe” começa dia 09 de maio no Discovery Channel (HD) em 09:00
Fonte: http://www.dailymail.co.uk/home/moslive/article-1269288/STEPHEN-HAWKING-How-build-time-machine.html
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