Az időutazás ezidáig a sci-fi alkotásokban válhatott valósággá, ám a modern fizika egyre merészebb kérdéseket tesz fel a téridő természetéről. Egyes elméletek szerint az univerzum legkorábbi pillanataiból visszamaradt kozmikus „sebhelyek”, a húrok nemcsak a világegyetem születéséről mesélhetnek, hanem akár a múltba való visszatérés lehetőségét is felvillanthatják.
Az időutazás gondolata évszázadok óta foglalkoztatja az emberiséget, ám míg a legtöbben csupán egyszerű fantáziálásnak tartják, egyes fizikusok szerint az univerzum rejthet olyan képződményeket, amelyek elméleti szinten lehetővé tehetik a múltba való visszatérést is. Ezeket a különös jelenségeket kozmikus húroknak nevezik, és a világegyetem legkorábbi pillanataiból származó „sebhelyekként” írják le őket.
A kozmikus húrok és az ősrobbanás
Az idők kezdetén az univerzum rendkívül forró, sűrű és magas energiájú állapotban létezett, amikor pedig mintegy 13,8 milliárd évvel ezelőtt bekövetkezett az ősrobbanás, a felszabaduló energia négy alapvető kölcsönhatásra bomlott fel: a gravitációra, az elektromágneses erőre, valamint a gyenge és az erős nukleáris kölcsönhatásra.
Ahogyan a Popular Mechanics is írja, ez az átalakulás a feltételezések szerint ugyanakkor nem zajlott le nyomtalanul, mivel a téridő szövetében maradandó lenyomatok keletkeztek.
Ezek az úgynevezett kozmikus húrok, melyeknek működése elsőre nehezen elképzelhető, de hasonlóan viselkedhetnek, mint az emberi bőrön kialakuló striák vagy a fagyás során keletkező jégrepedések. A fizikusok egy része úgy véli, hogy ezek a képződmények ma is jelen lehetnek az univerzumban, látszólag passzívan, ám tanulmányozásuk kulcsfontosságúnak bizonyulhat a korai világegyetem működésének megértéséhez – és egyes elméletek szerint akár az időutazás megvalósításához is.
Az időhurkok és Einstein relativitáselmélete
Ken Olum, a Tufts Egyetem kutatóprofesszora szerint két, egymással párhuzamosan haladó kozmikus húr együttesen képes lehetne úgy meghajlítani a téridőt, hogy az egy zárt, időszerű görbe jöjjön létre. Ez a fogalom lényegében egy időhurkot jelent, és ha valaki áthaladna rajta, a saját kiindulási pontjára térne vissza, mégpedig egy korábbi időpillanatban. Ilyen értelemben a kozmikus húrok elméletileg egyfajta természetes időgépként működhetnének.
Az időutazás ezen formája azért különösen izgalmas, mert összhangban áll Einstein általános relativitáselméletével, mely kimondja, hogy a nagy tömegű objektumok eltorzíthatják a téridőt, sőt, bizonyos feltételek mellett lehetővé tehetik az idő szabályainak felülírását. A kozmikus húrok ugyanebbe a gondolatkörbe tartoznak, és elméleti alapot adnak más, időutazással kapcsolatos elképzeléseknek is.
Lehetséges tehát az időutazás?
Mindez azonban nem jelenti azt, hogy az időutazás a gyakorlatban is elérhető közelségbe került volna. Az egyik legnagyobb akadály a rendkívüli sebességigény: a modell működéséhez közel fénysebességű mozgásra lenne szükség, ami elképesztő mennyiségű energiát igényel – erről ebben a cikkünkben is írtunk korábban.
Einstein relativitáselmélete szerint minél gyorsabb egy objektum, annál több energiára van szükség a további gyorsításhoz, és jelenleg nincs olyan technológia, mely ezt lehetővé tenné, ugyanakkor nem minden fizikus utasítja el teljesen az időutazás gondolatát.
A kutatások folytatódnak
A kérdés kulcsa jelenleg az, hogy egyáltalán valóban léteznek-e kozmikus húrok. Ebben hozhat áttörést a NANOGrav kutatócsoport, amely pulzárok jeleinek vizsgálatával alacsony frekvenciájú gravitációs hullámokat észlel, vagyis a módszer lehetővé teszi a téridőt érintő szinte észrevehetetlen változások kimutatását. A csoport 2020-ban ráadásul már azonosított egy olyan jelet, amely nem illett a fekete lyukak által keltett mintázatokba, és összhangban állhat a kozmikus szuperhúrok elméletével.
A kozmikus szuperhúrok meglétének feltételezése a húrelméletből ered, mely szerint az univerzum több dimenzióból áll, mint amennyit érzékelünk. Ebben a modellben az elemi részecskéket apró, rezgő húrok helyettesítik, melyeknek a különböző rezgései felelnek meg a különböző részecskéknek. Ha ezek a húrok a korai univerzumban extrém módon megnyúltak, kozmikus szuperhúrokká válhattak, amelyek bár ritkábbak, elméletileg könnyebben kimutathatók.
A következő években várható új adatok, valamint a 2034-re tervezett LISA űrbéli detektor segíthet eldönteni, valóban kozmikus húrokról van-e szó. Ha igen, az nemcsak az időutazás elméleti lehetőségét helyezné új megvilágításba, hanem alapjaiban változtatná meg a fizikáról alkotott képünket. Addig azonban az időutazás továbbra is az univerzum legizgalmasabb, de egyben egyik legrejtélyesebb kérdése marad.