Επιστροφή στο μέλλον μέσα από τις… τρύπες του χρόνου

΄Ηταν φαντασία που οι επιστήμονες την αντιμετώπιζαν με υποψία, πιστεύοντας πως
αφορά τσαρλατάνους και μυστικιστές. Ήταν επιστημονική φαντασία και πιο γλαφυρά
απ’ όλους την περιέγραψε ο Η.G. Wells, στη νουβέλα του “Η μηχανή του χρόνου”.
Η φουτουριστική καρέκλα, με τα φώτα και τα χιλιάδες κουμπιά που ταξιδεύει τον
ήρωα του Wells εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια μπροστά, δεν θα κατασκευαστεί ποτέ.
Όμως το ταξίδι στον χρόνο είναι πιθανόν κάποια στιγμή να γίνει πραγματικότητα:
μέσω ενός απειροελάχιστα μικρού κενού, στις άκρες του σύμπαντος, εκεί όπου τ’
αστέρια καταρρέουν.

Μια νέα επιστήμη, η επαναστατική και πολύπλοκη φυσική των κβάντων, και μια
εντυπωσιακή, πρόσφατη ανακάλυψη (ότι υπάρχει ταχύτητα μεγαλύτερη από αυτή του
φωτός) έχουν αλλάξει ριζικά την άποψη των επιστημόνων για τον χρόνο, την
ταχύτητα και την (θεωρητική τουλάχιστον) ικανότητά μας να ταξιδέψουμε προς τα
μπρος ή προς τα πίσω στον χρόνο καταρρίπτοντας μια για πάντα τις σταθερές και
τους νόμους, όπως τους ξέραμε μέχρι σήμερα.

Ο Αϊνστάιν ήταν από τους πρώτους που (ζητώντας συγγνώμη από τον Νεύτωνα)
τόλμησε να τα βάλει με κραταιές αντιλήψεις και να πει πως ο τρόπος με τον
οποίο αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο (τον χώρο και τον χρόνο) είναι λάθος. Τη
στιγμή που ο Νεύτωνας έλεγε πως ο χρόνος είναι ίδιος για όλους, ο Αϊνστάιν
τόλμησε να πει πως ο χρόνος εξαρτάται από τι κάνει κανείς. Κι απέδειξε πως, αν
τρέχειςσυνεχώς πάνω-κάτω μέσα σ’ ένα δωμάτιο, γερνάς πολύ πιο αργά απ’ ό,τι αν
κάθεσαι σε μια βολική καρέκλα.

“Αν μπορούσαμε να ταξιδέψουμε στον χρόνο, θα είχαμε τουρίστες από το μέλλον”,
είχε πει ο διάσημος φυσικός Στίβεν Χόκινγκ. Ο ίδιος αλλά και πολλοί ακόμη
σύγχρονοι ειδικοί συμφωνούν, πια, πως πράγματι θα μπορούσαμε να ταξιδέψουμε
στον χρόνο, όμως η εμπειρία θα ήταν τρομακτική: θα χρειαζόταν κανείς να
περάσει μέσα από “σκουληκότρυπες” ­ αυτές που δημιουργούνται όταν καταρρέουν
οι μαύρες τρύπες στο Διάστημα. Να περάσει δηλαδή μέσα από μια τρύπα που θα
έχει (σύμφωνα με μαθηματικούς υπολογισμούς) άνοιγμα ενός… δισεκατομμυριοστού
του τρισεκατομμυριοστού του τρισεκατομμυριοστού του εκατοστού!

ΣΤΙΒΕΝ ΧΟΚΙΝΓΚ

Για να πετύχουμε πρέπει να παραμορφώσου με τον χωροχρόνο!

Ένα διαστημόπλοιο, που θα ξεπεράσει την ταχύτητα του φωτός, θα μεταφέρει τους επιβάτες πίσω στον χρόνο. Ο Αϊνστάιν είπε ότι δεν θα είναι δυνατόν να κατασκευαστεί τέτοιος πύραυλος, ο Χόκινγκ όμως πιστεύει ότι η ανθρωπότητα, κάποια στιγμή, θα τα καταφέρει

Το πρόβλημα δεν είναι αν μπορούμε ή όχι να ταξιδέψουμε πίσω στο χρόνο. Αυτό
μάλλον είναι δυνατό, σύμφωνα με τις θεωρητικές γνώσεις που έχουν οι
επιστήμονες στη διάθεσή τους. Τα δύσκολα θα έρθουν όταν τελικά τα
καταφέρουμε…

Ο Στίβεν Χόκινγκ, ο μεγαλύτερος θεωρητικός φυσικός από την εποχή του Αϊνστάιν,
είναι σαφής: «Θα δημιουργηθούν μία σειρά από λογικά προβλήματα και ας
ελπίσουμε ότι θα υπάρξει νομοθεσία για την προστασία του χρόνου, που θα
αποτρέπει τους ανθρώπους από το να πηγαίνουν πίσω, να… σκοτώνουν τους γονείς
τους πριν γεννηθούν οι ίδιοι, ή να αλλάζουν με οποιοδήποτε τρόπο την ιστορία,
όπως την ξέρουμε σήμερα».

Ο μεγάλος επιστήμονας κατέχει την έδρα που είχε κάποτε ο Νεύτων στο
Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ. Εδώ και δεκαετίες μαγεύει τα παγκόσμια ακροατήρια
μιλώντας για το αγαπημένο του θέμα, τον χρόνο, παρά το γεγονός ότι έχει χάσει
τη δυνατότητα ομιλίας από μία ανίατη ασθένεια. Το αγαπημένο του παράδειγμα
είναι αυτό που εξηγεί πώς ο ταξιδιώτης στο χρόνο μπορεί να γυρίσει πίσω πριν
εκτοξευθεί το διαστημόπλοιο που θα τον μεταφέρει στο Διάστημα και θα το
ανατινάξει ο ίδιος στην εξέδρα εκτόξευσης. «Υπάρχουν προσεγγίσεις στη θεωρία
του ταξιδιού στον χρόνο που αποκλείουν αυτό το ενδεχόμενο. Η πρώτη ονομάζεται
“συνεπής ιστορία”, και σύμφωνα με αυτήν ο ταξιδιώτης δεν υπάρχει περίπτωση να
ξεκινήσει το ταξίδι του, αν πρώτα δεν έχει επιστρέψει από αυτό. Σε αυτήν την
περίπτωση οι αποφάσεις μας δεν μπορούν να αλλάξουν. Θα πρέπει να είμαστε 100%
σίγουροι για ό,τι κάνουμε.

Υπάρχει βέβαια και η άλλη όψη, η θεωρία που εγώ αποκαλώ εναλλακτική ιστορία.
Είναι αυτή που πρεσβεύει ο φυσικός Ντέιβιντ Ντόιτς και μάλλον αυτή είχε κατά
νου ο Στίβεν Σπίλμπεργκ όταν έκανε την ταινία “Επιστροφή στο μέλλον”. Σε αυτή
την περίπτωση δεν θα υπήρχε επιστροφή από το μέλλον πριν εκτοξευθεί το
διαστημόπλοιο, άρα αποκλείεται η πιθανότητα καταστροφής του. Αλλά, όταν ο
ταξιδιώτης επιστρέψει από το ταξίδι του, βρίσκεται στο σύμπαν της εναλλακτικής
ιστορίας. Σε αυτή την εκδοχή η ανθρωπότητα προσπαθεί με όλες τις τις δυνάμεις
να κατασκευάσει ένα διαστημόπλοιο, αλλά λίγο πριν από την εκτόξευσή του ένα
παρόμοιο διαστημόπλοιο καταφθάνει από την άλλη άκρη του γαλαξία και το
καταστρέφει. Πιστεύουμε δηλαδή ότι στο Σύμπαν δεν επικρατεί μόνο μία μοναδική
ιστορία».

Η ιδέα ότι ο χώρος και ο χρόνος μπορούν να παραμορφωθούν, να κυρτωθούν, είναι
σχετικά πρόσφατη. «Για χιλιάδες χρόνια τα αξιώματα της Ευκλείδειας γεωμετρίας
ήταν οι σταθερές. Ως αποτέλεσμα, το άθροισμα των γωνιών ενός τριγώνου ήταν
πάντα 180 μοίρες. Τον τελευταίο όμως αιώνα οι άνθρωποι άρχισαν να
καταλαβαίνουν ότι άλλες μορφές γεωμετρίας είναι πιθανές, όπου οι γωνίες του
τριγώνου δεν είναι απαραίτητα 180 μοίρες», λέει ο συγγραφέας του μπεστ σέλερ
«Το χρονικό του χρόνου», επιστημονικό βιβλίο που έχει ξεπεράσει σε πωλήσεις τα
10 εκατομμύρια αντίτυπα από το 1980 μέχρι σήμερα.

Χάρη στην επανάσταση της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας άλλαξαν όλες οι
«αλήθειες» που πίστευαν οι επιστήμονες μέχρι τότε. Ο Αϊνστάιν, σε μία εργασία
του το 1905 – όταν ήταν ακόμα υπάλληλος στο ελβετικό γραφείο ευρεσιτεχνίας –
διαπίστωνε ότι ο χώρος και ο χρόνος είναι πολύ στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους.
«Κάποιος μπορεί να προσδιορίσει τον τόπο ενός γεγονότος με τέσσερα νούμερα. Τα
τρία περιγράφουν το σημείο στο χώρο. Μπορεί να είναι χιλιόμετρα βόρεια και
ανατολικά ή ύψος από την επιφάνεια της θάλασσας. Χρησιμοποιώντας μεγαλύτερη
κλίμακα, θα μπορούσαν να υποδηλώνουν γαλαξιακές συντεταγμένες και απόσταση από
το κέντρο του γαλαξία», συνηθίζει να λέει ο Χόκινγκ στις ομιλίες του για το
ταξίδι στο χρόνο.

«Το τέταρτο νούμερο είναι ο χρόνος του γεγονότος. Έτσι μπορούμε να σκεφτούμε
μαζί την έννοια του χρόνου και του χώρου, ως μία τετρασδιάστατη ενότητα, που
ονομάζεται χωροχρόνος. Κάθε σημείο του χωροχρόνου προσδιορίζεται από τέσσερα
νούμερα, που καθορίζουν τη θέση του στο χώρο και τον χρόνο. Ο Αϊνστάιν όμως,
στην εκπληκτική του εργασία, έδειξε ότι ο χρόνος και το μέρος κατά τα οποία
νομίζει κάποιος ότι συμβαίνει ένα γεγονός, καθορίζονται από την κίνηση του
ίδιου. Δηλαδή, ο χώρος και ο χρόνος είναι άρρηκτα δεμένα μεταξύ τους».

Άρα, τι χρειάζεται για να ταξιδέψουμε στον χρόνο; Ένα διαστημόπλοιο που θα
πηγαίνει γρηγορότερα από το φως. Δυστυχώς όμως, στην ίδια εργασία, ο Αϊνστάιν
λέει ότι η ισχύς των πυραύλων που θα χρειαστεί το διαστημόπλοιο αυξάνεται
ολοένα και περισσότερο όσο πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός. Οπότε θα
χρειαστεί άπειρη ισχύς για να ξεπεράσει την ταχύτητα του φωτός. Έτσι, ο
διάσημος φυσικός απέκλεισε την ιδέα του ταξιδιού στο χρόνο. Και για τον
πρόσθετο λόγο ότι το ταξίδι στο Διάστημα από το ένα σημείο στο άλλο απαιτεί
χιλιάδες χρόνια – τουλάχιστον 80.000 χρόνια για το κέντρο του γαλαξία – αν δεν
επιτευχθεί η ταχύτητα του φωτός.

Άρα, λέει ο Χόκινγκ, για να μπορέσουμε να ταξιδέψουμε πίσω στο χρόνο, πρέπει
να παραμορφώσουμε τον χωροχρόνο. «Αυτό είναι σημαντικό ζήτημα για έρευνα.
Δυστυχώς όμως, καμία κυβέρνηση στον κόσμο δεν είναι διατεθειμένη να διαθέσει
τα τεράστια ποσά που χρειάζονται για αυτόν τον σκοπό». Και έτσι, συνεχίζει με
χιούμορ ο επιστήμονας, «πρέπει να χρησιμοποιούμε κωδικούς, όπως κλειστός
χρόνος, καμπύλες κ.λπ. ώστε να μην καταλαβαίνουν οι πολιτικοί το πραγματικό
αντικείμενο της έρευνάς μας».

Και καταλήγει: «Για να μπορέσουμε να ταξιδέψουμε στο χρόνο, πρέπει να
καταφέρουμε να παραμορφώσουμε τον χωροχρόνο τόσο πολύ, ώστε να δημιουργήσουμε
ένα τούνελ, μία σκουληκότρυπα.

Αυτή θα ενώσει τις δύο άκρες του γαλαξία και θα μας βοηθήσει να κόψουμε δρόμο
για να πάμε από τη μία άκρη στην άλλη και να επιστρέψουμε όσο οι φίλοι μας
είναι ακόμα ζωντανοί. Αυτές οι τρύπες, έχει ειπωθεί, ότι θα είναι δυνατές στο
μέλλον. Αν όμως μπορείς να πας από τη μία άκρη του γαλαξία στην άλλη μέσα σε
μία εβδομάδα, τότε μπορείς να βρεις άλλη τρύπα για να γυρίσεις πίσω, πριν
ακόμα φύγεις. Σε αυτή την περίπτωση, λοιπόν, θα χρειαστούμε οπωσδήποτε τη…
νομοθεσία προστασίας του χρόνου».

Η διαστολή του χρόνου και οι… δίδυμοι της Φυσικής

΄Ηταν ένας άγνωστος υπάλληλος της Ελβετικής Υπηρεσίας Ευρεσιτεχνιών ο Άλμπερτ
Αϊνστάιν, το 1905, όταν δημοσίευσε τρεις από τις πιο σημαντικές εργασίες του,
μεταξύ των οποίων και εκείνη για την ειδική θεωρία της σχετικότητας, η οποία
ανέτρεψε τη μέχρι τότε επικρατούσα αντίληψη για τις έννοιες του χώρου και του
χρόνου.

Όπως εξηγεί ο κ. Γιάννης Μπαδογιαννάκις, συγγραφέας του βιβλίου «Χρόνος:
οδοιπορικό χωρίς τέλος», η θεωρία του Αϊνστάιν θεμελιώθηκε χάρη σε δύο βασικά
αξιώματα. «Πως σε ολόκληρο το Σύμπαν οι νόμοι της φύσης διατυπώνονται με τους
ίδιους μαθηματικούς τύπους, ανεξάρτητα από την ταχύτητα των παρατηρητών και,
δεύτερον, ότι η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή, ανεξάρτητη από την κίνηση
της φωτεινής πηγής και όμοια για όλους τους παρατηρητές, ανεξάρτητα με την
ταχύτητα με την οποία κινούνται εκείνοι. Με λίγα λόγια, ο Αϊνστάιν είπε για
πρώτη φορά πως έχουμε μια σχετική αντίληψη για τον κόσμο: τον αντιλαμβανόμαστε
ανάλογα με την κατάσταση της κίνησης στην οποία βρισκόμαστε».

Ο χρόνος είναι σχετικός, εξηγεί ο κ. Ευάγγελος Γαζής, αναπληρωτής καθηγητής
στο Τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών του ΕΜΠ. «Ας
υποθέσουμε ότι βρισκόμαστε σε ένα βαγόνι τρένου και ακριβώς στο μέσο της
οροφής του βαγονιού υπάρχει ένας ηλεκτρικός λαμπτήρας.

Όταν γυρίσουμε τον διακόπτη και ανάψουμε τον λαμπτήρα, το φως εκπέμπεται προς
όλες τις κατευθύνσεις με τη γνωστή ταχύτητα (299 792 458 m/s) και φυσικά
φτάνει ταυτόχρονα στα δύο τοιχώματα του βαγονιού, μπροστινό και πίσω. Αυτό
συμβαίνει όταν παρατηρούμε το φαινόμενο βρισκόμενοι μέσα στο βαγόνι,
ανεξάρτητα αν το όχημα κινείται ή όχι.

Εάν, όμως, είμαστε έξω στο έδαφος, το βαγόνι κινείται προς τα εμπρός και
παρατηρούμε το φαινόμενο, η άφιξη του φωτός στα δύο τοιχώματα δεν είναι
ταυτόχρονη, διότι το φως έχει να διανύσει μικρότερη απόσταση προς το πίσω
τοίχωμα σε σχέση με εκείνη που διανύει για να φτάσει το μπροστινό τοίχωμα».

Ανάλογα με το πού βρισκόμαστε, αντιλαμβανόμαστε τον χρόνο διαφορετικά. «Αν
κάνουμε μια χρονομέτρηση με ένα ρολόι που βρίσκεται μέσα στο βαγόνι και με ένα
που είναι έξω από αυτό, στα χέρια κάποιου ακίνητου παρατηρητή, θα δούμε ότι το
κινούμενο ρολόι έχει βραδύτερο ρυθμό χρονομέτρησης», λέει ο κ. Γαζής. «Αυτό το
φαινόμενο ονομάζεται διαστολή του χρόνου και δεν εξαρτάται από τον μηχανισμό
λειτουργίας των ρολογιών, αλλά είναι άμεση συνέπεια του αξιώματος ότι η
ταχύτητα του φωτός παραμένει ίδια».

Το φαινόμενο της διαστολής του χρόνου ευθύνεται και για την… περιπέτεια των
πιο διάσημων διδύμων της… Φυσικής. Την ημέρα που δύο δίδυμοι έχουν την
εικοστή επέτειο των γενεθλίων τους, ο ένας από αυτούς επιβιβάζεται σε ένα
διαστημόπλοιο που τρέχει με ταχύτητα 0,99 της ταχύτητας του φωτός με
κατεύθυνση τον αστερισμό του Κενταύρου. Μετά 4 έτη διαδρομής το διαστημόπλοιο
φθάνει στον αστερισμό, αντιστρέφει πορεία και μετά 4 έτη επιστρέφει στη Γη.
Σύμφωνα με τα ρολόγια της Γης το ταξίδι κράτησε 8 χρόνια και ο δίδυμος αδελφός
που έμεινε στη Γη θα είναι 28 ετών. Ο δίδυμος αστροναύτης ο οποίος ταξίδεψε
ωφελήθηκε από τη διαστολή του χρόνου, που συμβαίνει στο Διάστημα. Επομένως τα
8 έτη του γήινου χρόνου που κράτησε το ταξίδι αντιστοιχούν σε 1,1 έτη στο
Διάστημα και, άρα, η βιολογική ηλικία του δίδυμου αστροναύτη είναι 21,1 ετών
μόνο!

«Ωστόσο, επισημαίνει ο κ. Γαζής, αυτό δεν σημαίνει ότι έχει βρεθεί το ελιξίριο
της νεότητας.

Γιατί ο μαθηματικός τύπος της διαστολής του χρόνου ισχύει μόνο εάν ο χρόνος
του κινούμενου ρολογιού μετριέται σύμφωνα με τον χρόνο της Γης». Σύμφωνα με
τον κ. Μπαδογιαννάκι, φαινομενικά ο ένας από τους δύο διδύμους, εκείνος που
ταξίδεψε στο Διάστημα, θα έχει γεράσει μόνο έναν χρόνο μέσα σε 10 γήινα
χρόνια.

«Αλλά, αν και θα ζήσει περισσότερο, όπως τον βλέπει η οικογένειά του, δεν θα
ζήσει περισσότερο σε σχέση με τον εαυτό του.

Όσον αφορά τις βιολογικές του λειτουργίες και τη συνείδησή του, θα γεράσει με
τον φυσιολογικό ρυθμό και δεν θα ζήσει παραπάνω από την προκαθορισμένη
διάρκεια ζωής του. Με βάση αυτή την ελαστικότητα του χρόνου η έννοια τού
“τώρα” χάνει την αξία της.

Αυτό που για εμάς είναι παρόν σε μια ορισμένη στιγμή, για κάποιος άλλους, που
βρίσκονται σε κίνηση ως προς εμάς, είναι παρελθόν και για άλλους μέλλον».