Sådan bygger man en tidsmaskine

Vi har nok allesammen prøvet at henfalde til drømme om at rejse tilbage i tiden.

Det ville være dejligt at kunne vende tilbage til et særligt øjeblik for at ændre en dårlig beslutning eller genopleve en vidunderlig oplevelse - barndommens sorgløse dage, den aften du vandt en Oscar - eller måske flyve frem i tiden for at se, hvad der ligger i vente.

Tidsrejser er en fascinerende tanke - fyldt med spænding og mirakler.

»Men det er jo ikke videnskab,« siger skeptikerne, som heller ikke mener, at det har noget som helst med den slags matematik, vi lærte i skolen, at gøre.

Det kan være, at de bliver overraskede over at høre, at det har det faktisk.

For tiden hører man meget i medierne om opdagelsen af tyngdebølger. Det tyder på, at dette eksperiment og den fremtidige forskning vil kunne løse universets gåder.

Én af grundene til at fysikerne tror, at det er sandt, er forbundet med tidligere signifikante videnskabelige opdagelser. Og det faktum, at vi måske er nået til endnu et skridt nærmere en forståelse på tværs af de naturvidenskabelige videnskaber og ‘teorien om alting’.

Et skridt nærmere 'teorien om alting'

Siden et æble ramte Isaac Newton, da han sad under et æbletræ i Wollsthorpe, har vi vidst, at tyngdekraften er uløseligt forbundet med massen.

Newtons banebrydende forståelse fik ham til at overveje, om mon ikke den samme kraft, som var ansvarlig for at æblet faldt mod jorden, også holder Månen fast i dens bane omkring Jorden.

Det lykkedes ham at bevise, at den gensidige tiltrækning virker mellem alle masser og legemer.

Som man skrev i alle aviserne på den tid: »Vi er alle legemer, der tvinges til at blive tiltrukket af hinanden på grund af Newtons gravitationslov.«

Og »Kærligheden er underlagt gravitationsloven.«

Einsteins banebrydende øjeblik

I begyndelsen af det 20. århundrede gik Einstein videre med sin almene relativitetsteori og viste, at masse og tyngdekraft er knyttet til tid; det var endnu et banebrydende øjeblik.

Einstein blev født i 1879 havde allerede i 1905 offentliggjort en afhandling, der ændrede måden vi ser på verden, og som ændrede den måde, vi ser på lys, fundamentalt.

Indtil da var der ingen, der havde gjort sig nærmere overvejelser om lysets hastighed. Det var bare endnu en universel konstant, som eksperimentelle fysikere forsøgte at beregne med stadig større nøjagtighed.

Der var ikke meget forståelse for, hvor radikalt forskellige lysbølgerne er fra lyd- eller vandbølger.

Men ved hjælp af matematik, du har lært i skolen - Pythagoras' sætning - og med lidt hjælp fra Einsteins formel for tidsforlængelse, kan vi nu vise, at tiden vil går langsommere for en person i bevægelse end for en person, der står stille.

Einsteins teori siger, at hvis man ønsker sænke tidens hastighed - og altså at rejse tilbage i tiden - bliver man nødt til at bevæge sig hurtigt, meget hurtigt!

Forestil dig, at du tager på en mission med afgang fra Jorden i år 2000. Du har planlagt til at være væk indtil år 2032, og at rejse med 95 procent af lysets hastighed (cirka 285 tusind kilometer per sekund).

Det fantastiske er, at når du vender tilbage, fortæller dit ur dig, at det er år 2010, selv om det er år 2032 på Jorden. Du er nu 22 år yngre, end alle de personer du efterlod.

Det er tidsforlængelse, og det virker ved lavere hastigheder, om end i langt mindre omfattende grad.

Tidsrejser er muligt - men ikke nu

Men der er lige en hage ved det. 285.000 kilometer i sekundet er en meget, meget høj hastighed!

Det hurtigste køretøj på Jorden kan ikke engang komme op på 1 kilometer i sekundet. Og selv et rumskib flyver med en relativ ynkelig hastighed på 10 kilometer i sekundet, når det undslipper Jordens atmosfære.

Selv hvis vi kunne nå disse hastigheder, er det tvivlsomt, om vi vill overleve den belastning, det vil udsætte vores kroppe for. Så tidsrejser ind i fremtiden er muligt, men lidt for svært - for nu.

Men hvad med fortiden?

Jeg ved ikke, om dig, men jeg føler altid lidt snydt, når jeg læser artikler om tidsrejser.

Jeg hører alle disse kendsgerninger, men ingen fortæller mig, hvordan man opbygger en tidsmaskine. For at du ikke føler dig snydt, følger der nu et design for netop sådan en tingest, med stor tak til professor Frank Tipler.

I 1974 overraskede Frank J. Tipler fra Tulane University det videnskabelige samfund, da han publicerede artiklen 'Cylinders in rotation and possibility of a global violation of the causality', hvor han proklamerede, at han havde udregnet, hvordan man opbygger en tidsmaskine.

Han kaldte den Tipler Cylinder, og det er en maskine, der vil gøre det muligt for dig at rejse tilbage i tiden, forudsat, at den involverede materie var tilstrækkelig sammenpresset og roterede ekstremt hurtigt.

Vil kræve en 100 kilometer lang cylinder

Efter to års arbejde med at udarbejde de matematiske implikationer af denne struktur, var Tipler endelig i stand til at vise, at hvis nogen var i stand til at rotere en cylinder tilstrækkelig hurtigt, så ville den nødvendigvis have en region omkring sig, som ville tillade tidsrejser.

Hvis du rejste rundt om cylinderen, så ville det gøre det muligt for dig at vende tilbage til dit starttidspunkt og dermed opnå ægte tidsrejse.

Så hvordan gør man?

Først og fremmest får du brug for en masse penge, så du kan købe en stor cylinder. Og når jeg siger stor, så mener jeg meget stor - ja, faktisk en cylinder, der er cirka 100 kilometer lang.

Cylinderens byggemateriale skal have en masse på over 10 gange solens masse, og den skal være være ekstremt stærk og stiv, således at den ikke ville blive mast ved sin egen tyngde, og så den ikke bliver flået i stykker af centrifugalkræfterne, som den bliver udsat for, når den roterer.

Så er det ellers bare at få den til at rotere - hurtigere og hurtigere, indtil den roterer så hurtigt, at den begynder at forstyrre både rummets og tidens struktur.

Jeg skal lige tilføje en advarsel, da det kan medføre visse problemer, når man kommer i tæt berøring med den en så tæt, massiv og kompakt struktur.

Pil ikke ved fortiden

Jordens masse trækker os ned mod jordoverfladen, og det kan være rigtigt farligt, at hvis man kommer for tæt på et objekt, der er så stort og massivt - det vil nemlig trækker dig mod den og mase dig flad.

Folk som os, der tror på fysik, ved, at distinktionen mellem fortid, nutid og fremtid kun er en stædig, vedholdende illusion

Albert Einstein

Hvis du kan finde en løsning, så du ikke bliver mast, skal du nærme dig cylinderen og følge dens rotation - og som du kommer nærmere, vil tingene begynde at udfolde sig.

Den måde du bevæger dig fremad, og som under normale forhold bevæger dig tidsmæssigt fremad, ændrer sig. Det er fordi, at bevægelsen rundt om cylinderen - i rotationsretningen - bringer dig tilbage i tiden.

Maskinen får tidsretningen til at falde sammen og ind i fortiden, så jo længere du følger maskinens rotation, jo længere tilbage i tiden, kommer du.

For at nulstille bevægelsen og vende tilbage til normalen, bevæger du dig blot væk fra cylinderen, og tilbage til Jorden. Du er nu vendt tilbage til nutiden - det vil sige en nutid i fortiden.

Men vær forsigtig med, hvad du gør. Hvis du piller for meget ved fortiden - ligesom Marty McFly gjorde i Tilbage Til Fremtiden - kan du måske uforvarende komme til at ødelægge dine forældres første date og enhver chance for overhovedet at blive født.

Tiden er nemlig ikke sådan at spøge med.

Steve Humble hverken arbejder for, rådfører sig med, ejer aktier i eller modtager fondsmidler fra nogen virksomheder, der vil kunne drage nytte af denne artikel, og har ingen relevante tilknytninger. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation.

Oversat af Stephanie Lammers-Clark