Não importa o que os escritores de ficção científica escrevam, a ciência moderna não permite a possibilidade de viajar ao passado. Mas os cientistas estão longe de estar tão unidos em viajar para o futuro …
O popularizador científico britânico Brian Clegg publicou recentemente um livro com o título espetacular Como construir uma máquina do tempo: a verdadeira ciência da viagem no tempo.
O livro discute formas de implementação prática do antigo sonho do homem de perambulações temporais. Clegg é um educador sério e de renome internacional, por isso só fala em projetos que podem ser comprovados cientificamente, embora não 100% comprovados.
Isolamento do tempo
Uma dessas possibilidades foi repetidamente descrita por escritores de ficção científica. Faça uma caminhada espacial para distâncias interestelares, o que exigirá pelo menos duas acelerações para velocidades próximas à da luz - os salgueiros podem retornar ao seu planeta natal centenas ou milhares de anos após a partida, e você mesmo envelhecerá ligeiramente.
A possibilidade fundamental de tal viagem temporal é garantida pelas fórmulas da teoria da relatividade especial. É verdade que a aceleração para velocidades relativísticas também deve ser fornecida com a ajuda de um combustível superenergético (o melhor de tudo da antimatéria), mas esses são detalhes.
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Porém, na teoria da relatividade especial, a luz não convergiu como uma cunha, afinal, pode-se aplicar a geral. De acordo com suas equações, a gravidade desacelera a velocidade do tempo (as correções para este efeito estão incluídas no software dos sistemas de navegação por satélite GPS e GLONASS, e eles ultrapassam numericamente as correções semelhantes que a teoria da relatividade especial prescreve para serem introduzidas em conexão com o movimento orbital dos satélites).
O grau dessa desaceleração aumenta com a força do campo gravitacional. Aqui está outra máquina do tempo para você: encontre uma área do espaço com gravitação extremamente forte, fique lá por um tempo e, ao retornar, você se encontrará no futuro.
Superpesados naturais
Geradores gravitacionais são, em princípio, possíveis, mas é muito cedo para falar sobre eles. No entanto, a natureza criou no espaço aglomerados naturais de gravidade como estrelas de nêutrons. Um centímetro cúbico de matéria degenerada no centro de uma estrela de nêutrons atrai centenas de milhões de toneladas, enquanto seu diâmetro não excede 20-30 km.
Seria possível entrar em órbita perto de tal monstro espacial e de lá catapultar para o futuro? Não é recomendável sentar em sua superfície, é cem vezes mais quente lá do que na atmosfera do sol.
No entanto, essa opção também é muito insegura. Qualquer objeto orbitando uma estrela de nêutrons será deformado e dilacerado pelas forças das marés. O mesmo aconteceria, é claro, se uma nave com viajantes crono fosse enviada não para uma estrela de nêutrons, mas para um buraco negro.
Concha "impenetrável no tempo"
Clegg está confiante de que existe uma saída. Isaac Newton mostrou que a força gravitacional resultante atuando em qualquer objeto dentro de uma concha isotrópica esférica massiva é estritamente zero. Esta conclusão é totalmente válida na teoria geral da relatividade.
Agora imagine uma estrela de nêutrons com uma cavidade no centro. Não haverá forças de maré lá, e o fluxo do tempo em relação ao mundo exterior ainda será desacelerado.
Assim, já agora é possível formular um projeto de engenharia para uma futura supercivilização. É necessário quebrar uma estrela de nêutrons em muitos pedaços e construir a partir deles uma concha esférica ao redor de uma nave com viajantes no tempo.
Para protegê-los das marés, o casco deverá ser montado sem quebrar a isotropia, cada vez adicionando dois blocos de igual massa de lados opostos, igualmente distantes do navio. A desmontagem deverá ser realizada da mesma forma, caso contrário a gravidade destruirá os crononautas no futuro.
A tarefa de supercivilização
Quão eficaz é essa máquina do tempo? Se você usar matéria de nêutron pura como material de construção, poderá atingir uma desaceleração cinco vezes maior com o tempo - em qualquer caso, Brian Clegg dá exatamente essa estimativa.
O resultado é bastante modesto, então você ainda precisa pensar se o jogo vale a pena. No entanto, pode-se supor que a supercivilização terá à sua disposição tecnologias que, adicionalmente, comprimirão a matéria de nêutrons a densidades ainda maiores.
No entanto, isso deve ser feito com cautela, caso contrário, toda a estrutura entrará em colapso em um buraco negro com consequências desagradáveis para o navio e sua tripulação. Portanto, o custo de tal experimento excederá incomensuravelmente seu valor prático - pelo menos do nosso ponto de vista. No entanto, a supercivilização pode ter critérios completamente diferentes.
Como funciona uma estrela de nêutrons
Depois que o combustível nuclear do núcleo da estrela se extinguir, o inevitável colapso gravitacional o aguarda. Se a pressão de um gás de elétron degenerado é incapaz de suportar a gravidade, os elétrons são literalmente "pressionados" nos prótons dos núcleos, formando nêutrons. O produto final desse processo é uma estrela de nêutrons feita de matéria superdensa (até 1015 g / cm3 no núcleo) com 10–20 km de diâmetro.
A estrutura de uma estrela de nêutrons é bastante complexa - sua atmosfera consiste em núcleos comuns; embaixo dos núcleos estão suspensos em um superfluido de nêutrons, mesmo abaixo dele, os nêutrons se combinam para formar estruturas semelhantes a fios ou folhas. O núcleo externo consiste em matéria contínua de nêutrons, enquanto o núcleo interno pode conter estados de matéria ainda mais exóticos, como condensado de píon, hiperons lambda ou plasma de quark-gluon.
