Mengapa Perjalanan Waktu Mungkin Lebih Mungkin Daripada Yang Anda Pikirkan, Menurut Fisika

Konsep perjalanan waktu selalu menangkap imajinasi fisikawan dan orang awam. Tetapi apakah ini benar-benar mungkin? Tentu saja. Kami melakukannya sekarang, bukan? Kita semua bepergian ke masa depan satu per satu.

Tapi bukan itu yang kau pikirkan. Bisakah kita melakukan perjalanan jauh ke masa depan? Benar. Jika kita bisa melakukan perjalanan mendekati kecepatan cahaya, atau dalam kedekatan lubang hitam, waktu akan melambat memungkinkan kita untuk melakukan perjalanan sewenang-wenang jauh ke masa depan. Pertanyaan yang sangat menarik adalah apakah kita dapat melakukan perjalanan kembali ke masa lalu.

Lihat juga: ‘Future Man’ Makes ‘Doctor Who’ Waktu Perjalanan Terlihat AF Lemah

Saya seorang profesor fisika di University of Massachusetts, Dartmouth, dan pertama kali mendengar tentang gagasan perjalanan waktu ketika saya berusia 7 tahun, dari episode 1980 dari serial TV klasik Carl Sagan, Kosmos. Saya memutuskan saat itu bahwa suatu hari saya akan melanjutkan studi mendalam tentang teori yang mendasari ide-ide kreatif dan luar biasa: relativitas Einstein. Dua puluh tahun kemudian, saya muncul dengan gelar Ph.D. di lapangan dan telah menjadi peneliti aktif dalam teori sejak saat itu.

Sekarang, salah satu mahasiswa doktoral saya baru saja menerbitkan sebuah makalah di jurnal Gravitasi Klasik dan Kuantum yang menjelaskan cara membuat mesin waktu menggunakan konstruksi yang sangat sederhana.

Kurva Seperti Waktu yang Ditutup

Teori relativitas umum Einstein memungkinkan untuk kemungkinan waktu warping sedemikian rupa sehingga benar-benar terlipat pada dirinya sendiri, menghasilkan putaran waktu. Bayangkan Anda bepergian di sepanjang lingkaran ini; itu berarti bahwa pada titik tertentu, Anda akan berakhir pada saat di masa lalu dan mulai mengalami saat yang sama sejak, lagi-lagi - sedikit seperti deja vu, kecuali Anda tidak akan menyadarinya. Konstruksi seperti itu sering disebut sebagai "kurva waktu-seperti tertutup" atau CTC dalam literatur penelitian, dan populer disebut sebagai "mesin waktu." Mesin waktu adalah produk sampingan dari skema perjalanan yang efektif, lebih cepat dari cahaya, dan memahaminya dapat meningkatkan pemahaman kita tentang cara kerja alam semesta.

Selama beberapa dekade terakhir, fisikawan terkenal seperti Kip Thorne dan Stephen Hawking menghasilkan karya mani pada model yang berkaitan dengan mesin waktu.

Kesimpulan umum yang telah muncul dari penelitian sebelumnya, termasuk Thorne dan Hawking, adalah bahwa alam melarang putaran waktu. Ini mungkin paling baik dijelaskan dalam Hawking "Chronology Protection Conjecture," yang pada dasarnya mengatakan bahwa alam tidak memungkinkan untuk perubahan sejarah masa lalunya, sehingga menghindarkan kita dari paradoks yang dapat muncul jika perjalanan waktu dimungkinkan.

Mungkin yang paling terkenal di antara paradoks-paradoks ini yang muncul karena perjalanan waktu ke masa lalu adalah apa yang disebut "paradoks kakek" di mana seorang musafir kembali ke masa lalu dan membunuh kakeknya sendiri. Ini mengubah jalannya sejarah sedemikian rupa sehingga muncul kontradiksi: Pelancong tidak pernah dilahirkan dan karenanya tidak bisa ada. Ada banyak plot film dan novel berdasarkan paradoks yang dihasilkan dari perjalanan waktu - mungkin beberapa yang paling populer adalah Kembali ke masa depan film dan hari yang berulang.

Materi Eksotis

Bergantung pada perinciannya, berbagai fenomena fisik dapat mengintervensi untuk mencegah kurva tertutup seperti waktu berkembang dalam sistem fisik. Yang paling umum adalah persyaratan untuk suatu jenis materi "eksotis" tertentu yang harus ada agar ada perulangan waktu. Secara longgar, materi eksotis adalah materi yang memiliki massa negatif. Masalahnya adalah massa negatif tidak diketahui keberadaannya di alam.

Caroline Mallary, seorang mahasiswa doktoral di University of Massachusetts Dartmouth telah menerbitkan model baru untuk mesin waktu dalam jurnal Gravitasi Klasik dan Kuantum. Model baru ini tidak memerlukan bahan eksotis massa negatif dan menawarkan desain yang sangat sederhana.

Lihat juga: Bagaimana ‘Dimensi Kelima Dimensi Waktu Dijelaskan Dengan Teori Superstring

Model Mallary terdiri dari dua mobil super panjang - dibangun dari bahan yang tidak eksotis, dan memiliki massa positif - diparkir secara paralel. Satu mobil bergerak maju dengan cepat, meninggalkan yang lain diparkir. Mallary mampu menunjukkan bahwa dalam pengaturan seperti itu, perputaran waktu dapat ditemukan di ruang antara mobil.

Jadi bisakah Anda membangun ini di Halaman Belakang Anda?

Jika Anda curiga ada tangkapan, Anda benar. Model Mallary mengharuskan pusat setiap mobil memiliki kepadatan tak terbatas. Itu berarti mereka mengandung objek - disebut singularitas - dengan kepadatan, suhu, dan tekanan yang tak terbatas. Selain itu, tidak seperti singularitas yang ada di interior lubang hitam, yang membuatnya benar-benar tidak dapat diakses dari luar, singularitas dalam model Mallary sepenuhnya telanjang dan dapat diamati dan, oleh karena itu, memiliki efek fisik yang sebenarnya.

Fisikawan juga tidak mengharapkan benda aneh seperti itu ada di alam. Jadi, sayangnya, mesin waktu tidak akan tersedia dalam waktu dekat. Namun, karya ini menunjukkan bahwa fisikawan mungkin harus memperbaiki gagasan mereka tentang mengapa kurva tertutup seperti waktu dilarang.

Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation oleh Guarav Khanna. Baca artikel asli di sini.