Cześć. Nazywam się Stephen Hawking. Jestem fizykiem, kosmologiem i po trosze marzycielem. Choć nie mogę się poruszać, a do mówienia potrzebuję komputera, nie ogranicza to swobody mojego umysłu. Korzystam z tej swobody badając Wszechświat i stawiając wielkie pytania, tak jak: czy podróże w czasie są możliwe? Czy możemy otworzyć bramę do przeszłości albo znaleźć skrót prowadzący w przyszłość? Czy kiedykolwiek będziemy w stanie wykorzystać prawa natury, by zapanować nad czasem?
Podróże w czasie niegdyś uważano za naukową herezję. Dawniej unikałem mówienia o nich z obawy, że zostanę uznany za pomyleńca. Dziś już nie jestem taki ostrożny. Powiem więcej: jestem taki, jak ludzie, którzy zbudowali Stonehenge – mam obsesję na punkcie czasu. Jeśli miałbym wehikuł czasu, odwiedziłbym Marilyn Monroe albo wpadłbym do Galileusza w chwili, gdy kierował swój teleskop w niebo. Może nawet wybrałbym się na koniec Wszechświata, żeby się dowiedzieć jak ta cała nasza kosmiczna historia się skończy.
Żeby zrozumieć jak mogłoby to być możliwe, musimy patrzeć na czas tak, jak to robią fizycy – jako na czwarty wymiar. To wcale nie takie trudne, jak by się mogło wydawać. Każde dziecko (jeśli uważało w szkole) wie, że wszystkie obiekty fizyczne, nawet ja na moim wózku, istnieją w trzech wymiarach, Wszystko ma szerokość, wysokość i długość.
Ale istnieje też inny rodzaj długości – rozciągłość w czasie. Podczas gdy człowiek może żyć jakieś 80 lat, głazy Stonehenge, na przykład, stoją już od tysięcy lat. A Układ Słoneczny będzie trwał przez miliardy lat. Wszystko ma swoją rozciągłość tak w czasie, jaki w przestrzeni. Podróżowanie w czasie oznacza podróżowanie poprzez czwarty wymiar.
Żeby zrozumieć co to oznacza, wyobraźmy sobie, że odbywamy zwykłą, codzienną przejażdżkę samochodem. Jadąc po prostej, podróżujemy w jednym wymiarze. Skręcimy w lewo czy w prawo – dodamy drugi wymiar. A jadąc po górskich serpentynach, dodajemy też wysokość i mamy podróż we wszystkich trzech wymiarach. Ale jak u licha podróżować w czasie? Jak znajdziemy trasę poprzez czwarty wymiar?
Pozwólmy sobie przez moment na odrobinę science fiction. Filmy o podróżach w czasie często pokazują ogromne, energochłonne maszyny. Taka maszyna tworzy przejście przez czwarty wymiar, tunel w czasie. Podróżnik, dzielny (albo szalony) osobnik, gotowy na wszystko wchodzi do tunelu czasowego i wynurza się z niego Bóg wie kiedy. Cała ta koncepcja jest może nadmiernie naciągana i rzeczywistość może być od niej bardzo odległa, ale sam pomysł wcale nie jest szalony.
My, fizycy, też rozmyślamy nad tunelami w czasie, ale podchodzimy do nich od innej strony. Zastanawiamy się, czy portale w przeszłość czy w przyszłość kiedykolwiek będą możliwe zgodnie z prawami natury. I owszem, uważamy, że tak. Nadaliśmy im nawet nazwę: tunele czasoprzestrzenne (ang. wormholes, dosł. "robacze tunele"). Prawda jest taka, że takich tuneli jest pełno dookoła, tylko że są zbyt małe, żeby je zobaczyć. Tunele czasoprzestrzenne są bardzo malutkie. Pojawiają się w zakamarkach przestrzeni i czasu. Może się to wydawać trudne do pojęcia, ale czytajcie dalej.
Szczeliny w czasie
Nic nie jest płaskie ani lite. Jeśli popatrzycie na cokolwiek w dostatecznie dużym powiększeniu, zawsze znajdziecie dziury i zmarszczki. To jedna z podstawowych zasad fizyki, odnosząca się nawet do czasu. Nawet coś tak gładkiego jak kula bilardowa ma maleńkie szczeliny, zmarszczki i dziury. Łatwo wykazać, że to rzeczywiście prawda dla pierwszych trzech wymiarów. Ale wierzcie mi, ta zasada obowiązuje też dla czwartego wymiaru. Istnieją maleńkie szczeliny, zmarszczki i dziury w czasie. W niezwykle małej skali, mniejszej niż molekuły, mniejszej niż atomy, dochodzimy do czegoś, co jest nazywane pianą kwantową. To tu właśnie istnieją tunele czasoprzestrzenne (ang. wormholes – przyp. Forum). Maleńkie tunele czy skróty w przestrzeni i czasie stale powstają, znikają i powstają na nowo w tym kwantowym świecie. I one faktycznie łączą dwa różne miejsca i dwa różne czasy.
Niestety, te faktycznie istniejące tunele mają rozmiary rzędu ułamków trylionowych części mikrometra. O wiele za małe, by mógł przez nie przejść człowiek – ale tu wracamy do koncepcji wehikułu czasu wykorzystującego tunele czasoprzestrzenne. Niektórzy badacze uważają, że może być możliwe uchwycenie takiego tunelu i powiększenie go tryliony razy, tak żeby zmieścił się w nim nie tylko człowiek, ale nawet statek kosmiczny.
Przy odpowiedniej ilości energii i zaawansowanej technologii może nawet możliwe byłoby skonstruowanie gigantycznego tunelu czasoprzestrzennego w kosmosie. Nie twierdzę, że da się to zrobić, ale jeśli by się dało, byłoby to naprawdę niezwykłe urządzenie. Jeden koniec mógłby być tu, w pobliżu Ziemi, a drugi daleko, daleko, koło jakiejś odległej planety.
Teoretycznie tunel czasoprzestrzenny mógłby nawet służyć do czegoś więcej, niż transport do odległych planet. Jeśli oba jego końce były w tym samym miejscu, rozdzielone czasem, a nie przestrzenią, statek mógłby w taki tunel wlecieć i wylecieć z niego koło Ziemi, ale w odległej przeszłości. Może dinozaury oglądałyby statek podchodzący do lądowania.
Oczywiście zdaję sobie sprawę, że myślenie w czterech wymiarach nie jest łatwe i że tunele czasoprzestrzenne to zawiła koncepcja, która może wam namieszać w głowach. Ale odwagi: wymyśliłem prosty eksperyment dla wykazania, czy ludzie są w stanie podróżować w czasie przez tunele czasoprzestrzenne. Jestem miłośnikiem prostych eksperymentów – i szampana.
Połączyłem więc te dwie moje ulubione rzeczy by sprawdzić, czy podróż z przyszłości w przeszłość jest możliwa.
Wyobraźmy sobie, że urządzam przyjęcie, przyjęcie powitalne dla przyszłych podróżników w czasie. Ale jest pewien haczyk: nikogo nie informuję o imprezie aż do czasu, gdy się ona odbędzie. Przygotowałem zaproszenia, na których zawarte są dokładne koordynaty w czasie i przestrzeni. Mam nadzieję, że kopie tych zaproszeń, w tej czy innej formie, przetrwają przez tysiące lat. Może któregoś dnia ktoś żyjący w przyszłości znajdzie te informacje z zaproszenia i wykorzysta wehikuł czasu, żeby przenieść się w przeszłość na moje przyjęcie, udowadniając, że podróże w czasie będą kiedyś możliwe.
Paradoks szalonego naukowca
Moi podróżujący w czasie goście właśnie za chwilę powinni przybyć. Pięć, cztery, trzy, dwa, jeden...
Ciąg dalszy o tym, w jaki sposób kiedyś będziemy mogli zostać podróżnikami w czwartym wymiarze, prosimy czytać w najnowszym numerze "Forum".
Redakcja "Forum" serdecznie dziękuje Profesorowi Hawkingowi i jego rzeczniczce, Pani Judith Croasdell, za zgodę na przedruk tekstu „Jak zbudować wehikuł czasu”