Vous êtes fasciné par l'idée de pouvoir revenir dans le passé pour corriger une erreur, revivre un moment précis... D'après Stephen Hawking, c'est possible et ce n'est pas compliqué de réaliser une machine à voyager dans le temps : "tout ce dont vous avez besoin est un trou de ver, un Grand Collisionneur de Hadrons ou d’une fusée qui va vraiment, vraiment vite".
"Bonjour. Mon nom est Stephen Hawking. Physicien, cosmologiste et quelque chose d'un rêveur. Bien que je ne peux pas bouger et je dois parler à travers un ordinateur, dans mon esprit, je suis libre. Libre pour explorer l'univers et poser les grandes questions, telles que: le temps Voyage possible? Peut-on ouvrir un portail vers le passé ou de trouver un raccourci vers l'avenir? Peut-on en fin de compte utiliser les lois de la nature pour devenir les maîtres du temps lui-même?
Voyage dans le temps était autrefois considéré comme une hérésie scientifique. J'ai utilisé pour éviter d'en parler de peur d'être étiquetés d'une manivelle. Mais ces jours, je ne suis pas si prudent. En fait, je suis plus comme les gens qui ont construit Stonehenge. Je suis obsédé par le temps. Si j'avais une machine de temps que je visite Marilyn Monroe dans son premier ou à la diminution de Galileo, comme il se tourna son télescope vers le ciel. Peut-être que je serais encore Voyage au bout de l'univers pour savoir comment notre histoire se termine tout cosmique.
Pour voir comment cela pourrait être possible, nous devons regarder au moment que les physiciens faire - à la quatrième dimension. Il n'est pas aussi difficile qu'il y paraît. Chaque écolier attentif sait que tous les objets physiques, même moi dans mon fauteuil, existent en trois dimensions. Tout a une largeur et une hauteur et une longueur.
Mais il ya un autre type de longueur, d'une longueur dans le temps. Si un être humain peut survivre pendant 80 ans, les pierres de Stonehenge, par exemple, ont résisté à des milliers d'années. Et le système solaire va durer des milliards d'années. Tout a une longueur dans le temps ainsi que l'espace. Voyager dans le temps, c'est voyager à travers cette quatrième dimension.
Pour voir ce que cela signifie, imaginons que nous faisons un bout de la normale, Voyage voiture tous les jours. Drive, en ligne droite et que vous voyagiez en une dimension. Tournez à droite ou à gauche et vous ajoutez la deuxième dimension. Drive haut ou le bas une route de montagne sinueuse et qui ajoute la hauteur, de sorte que le voyage dans les trois dimensions. Mais comment pouvons-nous sur la Terre Voyage dans le temps? Comment pouvons-nous trouver un chemin à travers la quatrième dimension?
Let's se livrer à un peu de science-fiction pour un moment. Voyage dans le temps des films comportent souvent une vaste machine énergivore. La machine crée un chemin à travers la quatrième dimension, un tunnel à travers le temps. Un voyageur du temps, un brave, peut-être téméraire personne, préparé pour qui sait quoi, des mesures dans le tunnel du temps et qui sait quand sort. Le concept peut être tiré par les cheveux, et la réalité peut être très différent de cela, mais l'idée elle-même n'est pas si fou.
Les physiciens ont pensé tunnels trop de temps, mais nous aborder cette question sous un angle différent. Nous nous demandons si portails sur le passé ou l'avenir ne pourrait jamais être possible dans les lois de la nature. Comme il s'avère, nous pensons qu'elles sont. De plus, nous avons même donné un nom: les trous de ver. La vérité est que tous les trous de ver sont autour de nous, seulement ils sont trop petits pour voir. Wormholes sont minuscules. Ils se produisent dans les coins et recoins de l'espace et du temps. Vous trouverez peut-être un concept difficile, mais restez avec moi.
Zoom Voyage dans le temps à travers un trou de ver
Un trou de ver est une théorie «tunnel» ou le raccourci, prédit par la théorie d'Einstein sur la relativité, qui relie deux endroits dans l'espace-temps - visualisé au-dessus que les contours d'une carte 3-D, où l'énergie négative tire espace et le temps dans la bouche de un tunnel, émergents dans un autre univers. Ils restent hypothétiques, comme évidemment personne n'a jamais vu une, mais ont été utilisés dans des films comme moyens de Voyage dans le temps - dans Stargate (1994), par exemple, impliquant des tunnels entre les gated univers, et Time Bandits (1981), où leur emplacements sont indiqués sur une carte céleste
Rien n'est plat ou solide. Si vous regardez d'assez près à tout ce que vous y trouverez des trous et des rides en elle. C'est un principe physique de base, et il s'applique même en temps. Même quelque chose d'aussi lisse comme une boule de billard a crevasses minuscules, les rides et les vides. Maintenant, il est facile de montrer que cela est vrai dans les trois premières dimensions. Mais croyez-moi, il est également vrai de la quatrième dimension. Il ya des fissures minuscules, les rides et les vides dans le temps. Down à la plus petite des échelles plus petites que les molécules de même, plus petits que les atomes, nous arrivons à un endroit appelé la mousse quantique. C'est là que les trous de ver existent. Tiny tunnels ou des raccourcis à travers l'espace et le temps en permanence la forme, disparaissent, et la réforme dans ce monde quantique. Et ils effectivement relier deux endroits séparés et deux moments différents.
Malheureusement, ces tunnels en temps réel et la vie ne sont que quelques milliards de billions de milliardièmes de centimètre de diamètre. Beaucoup trop petit pour un homme de passer à travers - mais c'est là que la notion de trou de ver est temps de machines de premier plan. Certains scientifiques pensent qu'il peut être possible de capturer un trou de ver et de l'agrandir plusieurs billions de fois pour le rendre assez grande pour un homme ou même un vaisseau spatial pour entrer.
Étant donné assez de puissance et de la technologie de pointe, peut-être un trou de ver géant pourrait même être construit dans l'espace. Je ne dis pas cela peut être fait, mais si elle pouvait être, il serait un dispositif tout à fait remarquable. Une extrémité peut être ici près de la Terre, et l'autre loin, très loin, près de quelque planète lointaine.
Théoriquement, un tunnel de temps ou trou de ver pourrait en faire encore plus de nous emmener vers d'autres planètes. Si les deux extrémités ont été dans le même lieu, et séparés par le temps au lieu de la distance, un navire pouvait voler et sortir encore près de la Terre, mais dans un passé lointain. Peut-être que les dinosaures serait témoin du navire à venir en vue d'un atterrissage.
Le plus rapide des véhicules habités dans l'histoire a été Apollo 10. Il a atteint 25,000 mph. Mais pour Voyage dans le temps nous faudra aller plus de 2.000 fois plus rapide
Maintenant, je me rends compte que la pensée en quatre dimensions n'est pas facile, et que les trous de ver est un concept difficile à envelopper autour de votre tête, mais accrochez-vous. J'ai imaginé une expérience simple qui pourrait révéler si Voyage dans le temps l'homme à travers un trou de ver est désormais possible, ou même à l'avenir. J'aime expériences simples, et le champagne.
J'ai donc combiné deux de mes choses préférées pour voir si Voyage dans le temps du futur vers le passé est possible.
Imaginons que je suis une fête, une réception de bienvenue pour les voyageurs du temps à venir. Mais il ya une torsion. Je ne vais pas laisser quelqu'un sait à ce sujet qu'après la partie qui s'est passé. J'ai rédigé une invitation de donner les coordonnées exactes dans le temps et l'espace. J'espère copies de celui-ci, sous une forme ou une autre, sera de l'ordre de plusieurs milliers d'années. Peut-être quelqu'un qui vit un jour dans l'avenir, à trouver l'information sur l'invitation et l'utilisation d'une machine de temps vortex pour revenir à mon parti, ce qui prouve Voyage dans le temps sera, un jour, sera possible.
En attendant, mes invités voyageur dans le temps devrait être d'arriver un moment maintenant. Cinq, quatre, trois, deux, un. Mais, comme je le dis, nul est arrivé. Quelle honte. J'espérais au moins une future Miss Univers allait franchir la porte. Alors pourquoi ne pas l'œuvre expérience? Une des raisons pourrait être en raison d'un problème bien connu avec le temps Voyage dans le passé, le problème de ce que nous appelons paradoxes.
Paradoxes sont amusantes à penser. Le plus célèbre est généralement appelé le paradoxe grand-père. J'ai une nouvelle version plus simple que j'appelle le paradoxe Mad Scientist.
Je n'aime pas la façon dont les scientifiques dans les films sont souvent décrits comme fou, mais dans ce cas, c'est vrai. Ce chapitre est déterminé à créer un paradoxe, même si ça lui coûte sa vie. Imaginez, en quelque sorte, il a construit un trou de ver, un tunnel du temps qui s'étire à seulement une minute dans le passé.
Stephen Hawking dans une scène de Star Trek
Hawking dans une scène de Star Trek avec convives du passé et l'avenir: (de gauche) Albert Einstein, de données et d'Isaac Newton
Par le trou de ver, le scientifique peut se voir tel qu'il était il ya une minute. Mais que faire si notre scientifique utilise le trou de ver de tirer ses premières auto? Il est maintenant mort. Alors, qui a tiré le coup? C'est un paradoxe. Il n'a tout simplement pas de sens. C'est le genre de situation qui donne des cauchemars cosmologistes.
Ce type de temps machine violerait une règle fondamentale qui régit l'univers tout entier - à l'origine se produire avant que les effets, et jamais l'inverse. Je crois que les choses ne peuvent se faire impossible. Si elles pouvaient alors il n'y aurait rien pour arrêter tout l'univers de sombrer dans le chaos. Je pense donc que quelque chose arrivera toujours à éviter le paradoxe. D'une certaine manière il doit y avoir une raison pour laquelle notre scientifique ne sera jamais se trouver dans une situation où il pourrait se tuer. Et dans ce cas, je suis désolé de le dire, le trou de ver lui-même est le problème.
En fin de compte, je pense qu'un trou de ver comme celui-ci ne peut exister. Et la raison en est que les informations. Si vous avez déjà été à un concert de rock, vous aurez probablement reconnaître ce bruit strident. C'est rétroaction. Quelles sont les causes, il est simple. Sound entrent dans le microphone. Il est transmis le long des fils, a fait plus fort par l'amplificateur, et sort à la haut-parleurs. Mais si trop le son des haut-parleurs remonte dans le micro il tourne en rond dans une boucle de plus en plus fort à chaque fois. Si personne ne s'arrête, les informations peuvent détruire le système de sonorisation.
La même chose se produira avec un trou de ver, avec seulement, au lieu de son rayonnement. Dès que le vortex se dilate, le rayonnement naturel y entrer, et se retrouvent dans une boucle. Les commentaires deviendra si forte qu'elle détruit le trou de ver. Ainsi, bien que de minuscules trous de ver existent, et il peut être possible de gonfler une un jour, ça ne durera pas assez longtemps pour être utilisé comme une machine de temps. C'est la véritable raison ne pouvait revenir à temps pour mon parti.
Tout type de temps Voyage dans le passé au travers de galeries ou toute autre méthode est probablement impossible, sinon paradoxes se produirait. Donc, malheureusement, il semble que le temps de Voyage le passé n'est jamais qui va se passer. Une déception pour les chasseurs de dinosaures et un soulagement pour les historiens.
Mais l'histoire n'est pas encore fini. Cela ne rend pas impossible toute Voyage dans le temps. Je crois à Voyage dans le temps. Voyage dans le temps à l'avenir. Le temps s'écoule comme un fleuve, et il semble comme si chacun d'entre nous est effectué sans relâche par le courant le long du temps. Mais le temps est comme un fleuve d'une autre manière. Elle coule au diff? Vitesses érents dans diff? Érents lieux et qui est la clé de voyager dans le futur. Cette idée a été proposée par Albert Einstein il ya 100 ans. Il a réalisé qu'il devrait y avoir des endroits où le temps ralentit, et d'autres où le temps s'accélère. Il avait absolument raison. Et la preuve en est juste au-dessus de nos têtes. Dans l'espace.
C'est le système de positionnement global, ou GPS. Un réseau de satellites en orbite autour de la Terre. Les satellites font la navigation par satellite possible. Mais elles révèlent aussi court que le temps plus vite dans l'espace que ce n'est vers le bas sur la terre. A l'intérieur de chacun des satellites est une horloge très précise. Mais, en dépit d'être si précis, ils ont tous gagner environ un tiers de milliardième de seconde par jour. Le système a pour corriger la dérive, sinon que les petites di? Fference romprait l'ensemble du système, ce qui provoque tous les appareils GPS sur la Terre pour aller d'environ six miles par jour. Vous pouvez imaginer le chaos que cela entraînerait.
Le problème ne réside pas avec les horloges. Ils courent vite parce que le temps lui-même tourne plus vite dans l'espace que ce n'est dessous. Et la raison de cette extraordinaire e? FFET est la masse de la Terre. Einstein a réalisé cette question traîne sur le temps et elle ralentit, comme la partie lente d'une rivière. Le plus lourd de l'objet, plus il traîne dans les délais. Et cette réalité surprenante est ce qui ouvre la porte à la possibilité de temps Voyage vers l'avenir.
En plein centre de la Voie Lactée, 26.000 années-lumière de nous, se trouve l'objet le plus lourd dans la galaxie. Il s'agit d'un trou noir supermassif contenant la masse de quatre millions de soleils écrasé en un seul point par sa propre gravité. Plus vous vous rapprochez du trou noir, plus la gravité. De me rapprocher et même la lumière ne peut s'échapper. Un trou noir comme celui-ci dispose d'un spectaculaire e? FFET à temps, le ralentir beaucoup plus que toute autre chose dans la galaxie. C'est pourquoi il est une machine de temps naturelles.
J'aime à imaginer comment un vaisseau spatial pourrait être en mesure de tirer parti de ce phénomène, en l'orbite. Si une agence spatiale ont le contrôle de la mission de la Terre qu'ils avaient observer que chaque orbite complète a pris 16 minutes. Mais pour les braves gens à bord, à proximité de cet objet massif, le temps serait ralenti. Et voici le e? FFET serait beaucoup plus extrême que l'attraction gravitationnelle de la Terre. moment où l'équipage serait ralentie de moitié. Pour chaque orbite de 16 minutes, ils avaient seulement une expérience de huit minutes de temps.
Le Grand collisionneur de hadrons
A l'intérieur du Grand collisionneur de hadrons
Autour et autour ils iraient, connaissent à peine la moitié du temps de chacun loin du trou noir. Le navire et son équipage serait voyager dans le temps. Imaginez qu'ils le tour du trou noir de cinq de leurs années. Dix ans passent ailleurs. Quand ils rentraient chez eux, tout le monde sur Terre serait âgée de cinq ans de plus que ce qu'ils avaient.
Ainsi, un trou noir supermassif est une machine de temps. Mais bien sûr, ce n'est pas exactement pratique. Il a des avantages sur les trous de ver en ce qu'elle ne provoque pas de paradoxes. De plus, il ne se détruire en un éclair de rétroaction. Mais c'est assez dangereux. C'est très loin et il n'a même pas nous mener très loin dans l'avenir. Heureusement, il existe une autre façon de Voyage dans le temps. Et cela représente notre dernière et meilleure espoir de construire une machine en temps réel.
Il vous suffit de Voyage très, très vite. Beaucoup plus rapide encore que la vitesse requise pour éviter d'être aspiré dans un trou noir. Cela est dû à un autre fait étrange de l'univers. Il ya une limite de vitesse cosmique, 186,000 miles par seconde, également connu comme la vitesse de la lumière. Rien ne peut dépasser cette vitesse. C'est l'un des principes les mieux établis de la science. Croyez-le ou non, se déplaçant à près de la vitesse de la lumière vous transporte dans l'avenir.
Pour expliquer pourquoi, rêvons un système de transport de science-fiction. Imaginez une piste qui va bien autour de la Terre, une piste pour un train ultra-rapide. Nous allons utiliser ce train imaginaire pour se rapprocher le plus possible à la vitesse de la lumière et de voir comment il devient une machine de temps. A bord des passagers avec un billet aller-simple pour l'avenir. Le train commence à accélérer, plus rapide et plus rapide. Bientôt c'est le tour de la terre encore et encore.
Pour l'approche de la vitesse de la lumière des moyens autour de la Terre assez rapide. Sept fois par seconde. Mais quelle que soit la quantité d'énergie que le train a, elle ne peut jamais tout à fait atteint la vitesse de la lumière, puisque les lois de la physique l'interdisent. Au lieu de cela, disons que c'est se rapproche, tout juste un peu que la vitesse finale. Maintenant, quelque chose d'extraordinaire se produit. Temps commence à couler lentement à bord par rapport au reste du monde, tout comme près du trou noir, sinon plus. Tout sur le train est en mouvement lent.
Ce qui se passe afin de protéger la limite de vitesse, et il n'est pas difficile de voir pourquoi. Imaginez un enfant qui court vers l'avant le train. Sa vitesse d'avancement est ajouté à la vitesse du train, de sorte qu'elle ne pouvait pas rompre la limite de vitesse par simple accident? La réponse est non. Les lois de la nature la possibilité de prévenir par un ralentissement de temps à bord.
Maintenant, elle ne peut pas courir assez vite pour transgresser les limites. Temps toujours ralentir juste assez pour protéger la limite de vitesse. Et de ce fait est la possibilité de voyager de nombreuses années dans le futur.
Imaginez que le train quittait la gare de Janvier 1 2050. Il cercles de la Terre encore et encore pendant 100 ans avant de finalement s'immobiliser sur le Jour de l'An, 2150. Les passagers auront seulement vécu une semaine parce que le temps est ralenti d'autant à l'intérieur du train. Quand ils sont sortis, ils avaient trouver un très diff? Érents monde de celui qu'ils avaient quitté. Dans une semaine, ils avaient parcouru 100 années dans le futur. Bien sûr, la construction d'un train qui pourrait atteindre une telle vitesse est tout à fait impossible. Mais nous avons construit quelque chose comme le train à l'accélérateur du monde le plus grand de particules au CERN à Genève, en Suisse.
profondément sous terre, dans un tunnel circulaire 16 miles de long, est un flux de milliers de milliards de minuscules particules. Lorsque l'appareil est allumé, ils accélérer de zéro à 60.000 km / h en une fraction de seconde. Augmenter la puissance et les particules aller plus vite et plus vite, jusqu'à ce qu'ils soient siffler autour du tunnel 11.000 fois par seconde, ce qui est presque à la vitesse de la lumière. Mais tout comme le train, ils n'ont jamais tout à fait atteindre cette vitesse ultime. Ils ne peuvent se rendre à 99,99 pour cent de la limite. Lorsque cela se produit, elles aussi commencent à Voyage dans le temps. Nous savons ce à cause de certaines particules très courte durée, appelé pi-mésons. D'ordinaire, ils se désintègrent après seulement 25 milliardièmes de seconde. Mais quand ils sont accélérés à une vitesse presque tenu leur dernière 30 fois plus longtemps.
C'est vraiment aussi simple que cela. Si nous voulons Voyage dans le futur, nous avons juste besoin d'aller vite. Très vite. Et je pense que la seule façon que nous sommes toujours susceptibles de le faire est d'aller dans l'espace. Le plus rapide des véhicules habités dans l'histoire a été Apollo 10. Il a atteint 25,000 mph. Mais pour Voyage dans le temps nous faudra aller plus de 2.000 fois plus rapide. Et pour ce faire nous aurions besoin d'un navire beaucoup plus gros, une machine vraiment énorme. Le navire devrait être assez grand pour transporter une énorme quantité de carburant, il suffit de l'accélérer à peu près la vitesse de la lumière. Comment se rendre au juste en dessous de la limite de vitesse cosmique besoin de six années entières à pleine puissance.
L'accélération initiale serait douce parce que le navire serait tellement gros et lourd. Mais peu à peu il prendre de la vitesse et serait bientôt sur des distances énormes. En une semaine, elle serait parvenue les planètes extérieures. Après deux ans, elle atteindre la vitesse de la lumière et de demi-être bien, hors de notre système solaire. Deux ans plus tard, il se rendra à 90 pour cent de la vitesse de la lumière. Environ 30 trillion miles de la Terre, et quatre ans après son lancement, le navire commencera à Voyage dans le temps. Pour chaque heure de temps sur le navire, deux passerait sur Terre. Une situation similaire à celle du vaisseau qui orbite du trou noir massif.
Après deux années de pleine poussée du navire aurait atteint sa vitesse de pointe, 99 pour cent de la vitesse de la lumière. À cette vitesse, un seul jour à bord est une année entière de temps de la Terre. Notre bateau serait vraiment voler dans l'avenir.
Le ralentissement du temps a un autre avantage. Cela signifie que nous pourrions, en théorie, Voyage distances extraordinaires au sein d'une seule vie. Un voyage au bord de la galaxie prendrait seulement 80 ans. Mais la vraie merveille de notre voyage, c'est qu'elle révèle à quel point l'univers étrange est. C'est un univers où le temps tourne à des vitesses différentes dans des lieux différents. Lorsque les trous de ver minuscule existent tout autour de nous. Et où, en définitive, nous pourrions utiliser notre compréhension de la physique pour devenir vrais voyageurs à travers la quatrième dimension."
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