In romanul lui H.G. Wells, Masina Timpului, eroul nostru se aseaza intr-un scaun special dotat cu multe luminite, invirte citeva butoane si se trezeste catapultat citeva sute de mii de ani in viitor, in vremea cind Anglia a disparut demult si este acum locuita de creaturi stranii, numite Morloci si Eloi. Probabil ca astfel de povesti au facut din science fiction o mare literatura, dar fizicienii au luat mereu in deridere ideea calatoriei in timp, considerind-o a fi tarimul excentricilor, misticilor sau sarlatanilor, si de cele mai multe ori pe buna dreptate.

Michio Kaku este un cunoscut fizician teoretician american specializat in teoria stringurilor. Este un fervent popularizator al stiintei, gazda a catorva programe de radio si autor al mai multor carti de succes in intreaga lume.
Ultima sa carte, "Fizica imposibilului", examineaza tehnologii precum invizibilitate, teleportare, telepatie, nave spatiale, motoare cu anti-materie, calatoria in timp, toate fiind imposibile in prezent, dar posibile in viitor. Pentru mai multe detalii vizitati interesantul sau website sau recentul blog specializat pe stiri din stiinta, intitulat sugestiv Stiinta imposibila

In orice caz, pe masura ce fizica gravitationala si cuantica a suferit evolutii remarcabile, teoria calatoriei in timp a fost reinviata si a devenit, astazi, un joc interesant pentru fizicienii teoreticieni care scriu pentru revista Physical Review. O problema spinoasa a calatoriei in timp este faptul ca aceasta se confrunta cu o serie de paradoxuri. De exemplu, paradoxul omului fara parinti (o persoana care se intoarce in trecut si isi ucide parintii inainte ca respectiva persoana sa se fi nascut). Intrebare: daca parintii lui au murit inainte ca acea persoana sa se fi nascut, atunci ea mai ajungea sa calatoreasca in timp pentru a-i ucide?

Sau paradoxul omului fara trecut. De exemplu, un tanar inventator incearca zadarnic sa construiasca in garajul sau o masina a timpului. Dintr-o data, apare de niciunde un barbat mai in varsta care ii spune tanarului secretul constructiei masinii timpului. Acesta se imbogateste peste noapte jucand la bursa, curse, etc. deoarece cunoaste rezultatele. Apoi, dupa ani si ani, se decide sa faca o ultima calatorie in trecut pentru a-si impartasi siesi secretul construirii masinii timpului. Intrebare: de unde vine, pana la urma, planul construirii masinii timpului?

Mai este, de asemenea, paradoxul barbatului care devine propria sa mama. „Jane” este un copil parasit care traieste la un orfelinat. In adolescenta, „Jane” se indragosteste de un pierde-vara care o paraseste repede, dar o lasa insarcinata. Dezastrul bate la usa. Ea aproape ca moare la nastere, iar fetita care se naste este rapita in mod misterios. Doctorii descopera ca „Jane” este hermafrodita si, pentru a-i putea salva viata, ii extirpa organele sexuale feminine si o transforma pe „Jane” in „Jim”.

Jim devine, in timp, un betiv violent. La un moment dat, intalneste un chelner prietenos (de fapt un calator temporal deghizat), care il trimite pe Jim inapoi in trecut. „Jim” intalneste o adolescenta frumoasa pe care o lasa gravida accidental. Se naste o fetita pe care Jim o rapeste si o duce la un orfelinat. Mai tarziu, „Jim” intra in grupul calatorilor in timp, traieste o viata deosebita si are un singur vis: sa se deghizeze intr-un chelner in incercarea de-a intalni un betiv pe nume „Jim”. Intrebare: cine sunt, pana la urma, mama lui Jane, tatal, fratele, sora, bunicul, bunica si nepotul?

Deloc surprinzator, calatoria in timp a fost dintotdeauna considerata imposibila. Newton credea ca timpul este ca o sageata; odata trasa, aceasta urmeaza o linie dreapta si inflexibila. O secunda pe pamant inseamna era tot o secunda pe Marte. Ceasurile risipite prin tot universul ticaie in aceelasi ritm. Einstein ne-a oferit o imagine mai radicala. Conform acestuia, timpul este mai curand ca un rau, ale carui meandre calatoresc printre stele si galaxii, accelerand si incetinind pe masura ce se apropie si trece prin preajma corpurilor masive. O secunda pe Pamant nu inseamna tot o secunda pe Marte. Iar ceasurile imprastiate prin tot universul bat fiecare in propriul sau ritm.

Inainte sa moara, Einstein s-a confruntat cu o problema stanjenitoare. Vecinul lui Einstein de la Princeton, Kurt goedel, poate cel mai mare matematician logician al ultimilor 500 de ani, a gasit o noua solutie la ecuatia lui Einstein care permitea calatoria in timp. „Fluviul timpului” avea, acum, vartejuri in care timpul putea sa se incolaceasca formand cercuri. Solutia lui Goedel era extrem de ingenioasa: el a postulat un univers care era umplut cu un fluid care se roteste. Oricine ar fi calatorit de-a lungul directiei de rotatie, s-ar fi regasit pe sine insusi la punctul de plecare, dar in trecut!

In memoriile lui, Einstein a scris ca a fost tulburat de faptul ca ecuatia lui avea o solutie care permitea calatoria in timp. Dar, in final, a concluzionat: universul nu se roteste ci se extinde (ca in teoria Marii Explozii – Big Bang) si, de aici, rezulta ca solutia lui Goedel ar putea fi abandonata din „ratiuni fizice”. (aparent, daca Marea Explozie are si o miscare de rotatie in acelasi timp cu cea de expansiune, atunci calatoria in timp ar putea fi posibila in acest univers!)

Mai apoi, in 1963, Roy Kerr, un matematician neozeelandez, a gasit o solutie particulara a ecuatiei lui Einstein pentru o gaura neagra giratorie, care avea proprietati bizare. Gaura neagra nu colapsa intr-un punct (asa cum s-a crezut anterior), ci intr-un inel de neutroni care se invarte, la randul sau. Viteza de rotatie a inelului ar fi atat de mare incat forta centrifuga creata l-ar impiedica sa colapseze sub actiunea fortei gravitationale. Inelul, de fapt, actioneaza ca si Looking Glass din Alice in Tara Minunilor. Oricine trece prin acest inel nu moare de fapt ci trece intr-un alt univers, un univers alternativ. De atunci, sute de alte solutii de „gaura de vierme” au fost gasite in ecuatia lui Einstein. Aceste gauri de vierme conecteaza nu numai doua regiuni din spatiu (de aici si numele), ci si doua zone temporale. In principiu, aceasta poarta poate fi folosita ca o masina a timpului.

Recent, incercarile de a adauga teoria cuantica la cea gravitationala (si de a crea o „teorie generalizata”) ne-au oferit o oarecare cunoastere a problemei paradoxurilor. In teoria cuantica, putem avea mai multe stari ale unui obiect. De exemplu, un electron poate exista simultan pe diferite orbite (un fapt care este responsabil de legile cunoscute ale chimiei). In mod similar, faimoasa pisica a lui Schrodinger poate exista simultan in doua posibile stari: moarta si vie. Deci, prin calatoria in trecut si alterarea acestuia, de fapt nu facem altceva decat sa cream un univers paralel. Deci modificam trecutul CUIVA prin, sa zicem, salvarea lui Abraham Lincoln din asasinatul care a avut loc la Teatrul Ford, dar Lincoln „al nostru” ramane mort. In acest fel, fluviul timpului se scindeaza in doua rauri separate. Dar acest lucru inseamna ca vom fi capabili sa sarim in masina timpului a lui H. G. Wells, sa formam un numar la claviatura si ne avantam cateva sute de mii de ani in viitorul Angliei? Nu. Pentru ca mai sunt cateva bariere dificile de trecut.

In primul rand, principala problema este cea energetica. In acelasi fel in care un automobil are nevoie de benzina, o masina a timpului va avea nevoie de o cantitate fabuloasa de energie. Va trebui sa fim capabili sa captam puterea unei stele, sa gasim ceva numit „materie exotica” sau sa gasim o sursa de energie negativa. (Fizicienii credeau, la un moment dat, ca aceasta energie negativa este imposibila. Dar cantitati infime de energie negativa au fost descoperite si verificate experimental in cazul asa numitului Efect Casimir, de exemplu energia creata intre doua placi paralele). Toate aceste forme de energie vor fi extrem de dificil de obtinut in cantitati mari, cel putin in urmatoarele secolele.

Apoi, intervine problema stabilitatii. Gaura neagra de tip Kerr, de exemplu, poate deveni instabila daca ceva patrunde in ea. In mod similar, efectul cuantic poate construi si distruge gaura de vierme inainte ca cineva sa patrunda pe acolo. Din nefericire, matematica de care dispunem nu este suficient de puternica pentru a putea rezolva problema stabilitatii deoarece este necesara o „teorie generalizata”, care trebuie sa combine in vreun fel fortele cuantice cu cele gravitationale. In prezent, teoria superstringurilor este principalul candidat pentru o asemenea teorie (de fapt, este SINGURUL candidat; chiar nu are nici un rival). Dar teoria superstringurilor, care se intampla sa fie specialitatea mea, este inca dificil de rezolvat in totalitate. Teoria este bine definita, dar nimeni de pe pamant nu este inca suficient de destept sa o poata si rezolva.

Interesant este faptul ca Stephen Hawking se opunea, la un moment dat, ideii de calatorie in timp. El chiar a sustinut ca are evidente „materiale” in ceea ce priveste imposibilitatea acesteia. Hawking a declarat ca, daca ar fi fost posibila calatoria in timp, am fi fost deja vizitati de turisti din viitor. Or, din moment ce nu vedem nici un turist, atunci nici calatoria in timp nu este posibila. Datorita muncii extraordinare depusa de fizicienii teoreticieni in ultimii cinci ani si a rezultatelor lor, Hawking si-a schimbat opinia si acum crede in posibilitatea calatoriei temporale (dar nu si in mod necesar in realizarea ei efectiva). (In plus, poate ca noi nu suntem, pur si simplu, foarte interesati de acesti turisti din viitor. Oricine poate capta puterea unei stele ne-ar considera foarte primitivi. Imaginati-va un prieten care calca pe un musuroi de furnici. Se va apleca el spre furnici si le va oferi brelocuri, carti, medicamente si energie? Mai curand, prietenul vostru va simti o stranie pornire de a calca cateva, nu-i asa?)

In concluzie, nu-i intoarceti spatele cuiva care ciocaneste la usa voastra si va spune ca este viitorul vostru stra-stra-stra stranepot. Ar putea avea dreptate.

Traducere: Mugur Cornila
©: Michio Kaku. Articol publicat cu acordul autorului