Adakah perjalanan masa mungkin? Seorang ahli astrofizik menerangkan sains di sebalik fiksyen sains

Sains

“Curious Children” ialah siri untuk kanak-kanak dari semua peringkat umur. Jika anda mempunyai soalan yang ingin dijawab oleh pakar, hantarkannya ke [email protected].


Adakah perjalanan masa akan menjadi mungkin? – Alana S., 12, Queens, New York.


Pernahkah anda bermimpi untuk mengembara melalui masa seperti watak dalam filem fiksyen sains? Selama berabad-abad, idea perjalanan masa telah memikat imaginasi orang ramai. Perjalanan masa ialah konsep bergerak antara titik masa yang berbeza, sama seperti anda mengembara antara tempat yang berbeza. Dalam filem, anda mungkin pernah melihat watak menggunakan mesin khas, peranti ajaib, atau bahkan melompat ke dalam kereta futuristik untuk bergerak ke belakang atau ke hadapan dalam masa.

Tetapi adakah ini hanya idea filem yang menyeronokkan atau bolehkah ia benar-benar berlaku?

Persoalan sama ada masa boleh diterbalikkan kekal sebagai salah satu soalan terbesar yang tidak dapat diselesaikan dalam sains. Jika alam semesta mematuhi undang-undang termodinamik, ini mungkin tidak dapat dilakukan. Undang-undang kedua termodinamik menyatakan bahawa benda-benda di alam semesta boleh sama ada kekal sama atau menjadi lebih tidak teratur dari semasa ke semasa.

Macam kata tak boleh asingkan telur masak. Menurut undang-undang ini, alam semesta tidak boleh kembali ke keadaan sebelumnya. Masa hanya boleh bergerak ke hadapan, seperti jalan sehala.

Masa adalah relatif

Walau bagaimanapun, teori relativiti khas ahli fizik Albert Einstein mencadangkan bahawa masa mengalir pada kelajuan yang berbeza untuk orang yang berbeza. Seseorang sedang berlumba di dalam kapal angkasa hampir dengan kelajuan cahaya – 671 juta batu sejam! – akan mengalami masa lebih perlahan daripada seseorang di Bumi.

Manusia masih belum membina kapal angkasa yang mampu bergerak hampir dengan kelajuan cahaya, tetapi angkasawan yang melawat Stesen Angkasa Antarabangsa mengorbit Bumi pada kelajuan hampir 17,500 batu sejam. Angkasawan Scott Kelly menghabiskan 520 hari di Stesen Angkasa Antarabangsa dan, akibatnya, berumur sedikit lebih perlahan daripada abang kembarnya dan rakan angkasawan Mark Kelly. Scott pernah berusia 6 minit lebih muda daripada abang kembarnya. Kini, kerana Scott mengembara jauh lebih pantas daripada Mark dan selama beberapa hari, dia adalah 6 minit dan 5 milisaat lebih muda.

Sesetengah saintis sedang meneroka idea lain yang secara teorinya boleh membenarkan perjalanan masa. Satu konsep melibatkan lubang cacing, atau terowong hipotesis di angkasa, yang boleh mencipta jalan pintas untuk perjalanan merentasi alam semesta. Jika seseorang boleh membina lubang cacing dan kemudian mencari cara untuk menggerakkan satu hujung hampir dengan kelajuan cahaya (seperti kapal angkasa hipotesis yang disebutkan di atas), hujung yang bergerak akan menjadi tua dengan lebih perlahan daripada hujung pegun. Sesiapa yang memasuki hujung yang bergerak dan keluar dari lubang cacing melalui hujung yang tidak bergerak akan keluar ke masa lalu mereka.

Walau bagaimanapun, lubang cacing kekal sebagai teori: saintis masih belum menemuinya. Ia juga kelihatan seperti ia akan menjadi sangat sukar untuk menghantar orang melalui terowong lubang cacing angkasa.

Paradoks dan pesta makan malam yang gagal

Terdapat juga paradoks yang berkaitan dengan perjalanan masa. “Paradoks datuk” yang terkenal ialah masalah hipotesis yang boleh timbul jika seseorang mengembara ke masa lalu dan secara tidak sengaja menghalang datuk dan nenek mereka daripada bertemu. Ini akan mewujudkan paradoks di mana anda tidak pernah dilahirkan, yang menimbulkan persoalan: bagaimana anda boleh mengembara melalui masa pada mulanya? Ia adalah teka-teki yang membingungkan yang menambah misteri perjalanan masa.

Ahli fizik Stephen Hawking terkenal menguji kemungkinan perjalanan masa dengan menganjurkan majlis makan malam di mana jemputan yang mengandungi tarikh, masa dan koordinat tidak dihantar sehingga selepas ia berlaku. Dia berharap jemputannya akan dibaca oleh seseorang dari masa depan yang mempunyai keupayaan untuk mengembara melalui masa. Tetapi tiada siapa yang muncul.

Seperti yang dia nyatakan: “Bukti terbaik bahawa perjalanan masa adalah mustahil dan tidak akan pernah berlaku ialah kita tidak diceroboh oleh gerombolan pelancong dari masa depan.”

Teleskop adalah mesin masa

Menariknya, ahli astrofizik yang bersenjatakan teleskop berkuasa mempunyai cara unik untuk mengembara melalui masa. Mengintai ke ruang angkasa yang luas, mereka mengintip ke alam semesta masa lalu. Cahaya semua galaksi dan bintang mengambil masa untuk mengembara, dan sinaran cahaya ini membawa maklumat dari masa lalu yang jauh. Apabila ahli astrofizik memerhati bintang atau galaksi melalui teleskop, mereka tidak melihatnya seperti sekarang, tetapi kerana ia wujud ketika cahaya memulakan perjalanannya ke Bumi berjuta-juta atau berbilion tahun yang lalu.

Teleskop angkasa lepas terbaharu NASA, Teleskop Angkasa James Webb, sedang mengkaji galaksi yang terbentuk pada awal Letupan Besar, kira-kira 13.7 bilion tahun yang lalu.

Walaupun kita tidak mungkin mempunyai mesin masa seperti yang dilihat dalam filem dalam masa terdekat, saintis sedang giat menyelidik dan meneroka idea baharu. Buat masa ini, kami perlu menikmati idea perjalanan masa dalam buku, filem dan impian kegemaran kami.


Hello, kanak-kanak yang ingin tahu! Adakah anda mempunyai soalan yang ingin anda jawab oleh pakar? Minta orang dewasa menghantar e-mel soalan anda kepada [email protected]. Sila beritahu kami nama, umur dan bandar tempat tinggal anda.

Dan kerana rasa ingin tahu tidak mempunyai had umur – orang dewasa, beritahu kami perkara yang anda minati juga. Kami tidak akan dapat menjawab setiap soalan, tetapi kami akan melakukan yang terbaik.

Artikel ini diterbitkan semula daripada The Conversation, sebuah organisasi berita bebas bukan untung yang membawakan anda fakta dan analisis yang dipercayai untuk membantu anda memahami dunia kami yang kompleks. Pengarang: Adi Fuord, Universiti Maryland, Baltimore County

Baca lebih lanjut:

Adi Foord tidak bekerja untuk, berunding, memiliki saham dalam, atau menerima pembiayaan daripada mana-mana syarikat atau organisasi yang akan mendapat manfaat daripada artikel ini, dan tidak mendedahkan gabungan selain daripada kedudukan akademiknya.