Nogalināt Hitleru un padarīt pasaules karu par nenotikušu – vai iespējams? Profesora Auziņa zinātnes sleja

Poļu fantasta, filozofa un futurologa Staņislava Lema stāstā viens no personāžiem, kura vārds ir profesors Korkorans, apgalvo, ka viņš pats sev ir tēvs. Kosmisko ceļojumu laikā viņam esot gadījies nokļūt laika cilpā, apmest laika loku, atgriezties pagātnē un galu galā kļūt pašam par savu tēvu. Šo stāstu nereti pieskaita pie komiskiem absurda žanrā uzrakstītiem sacerējumiem, tik neiespējams šis apgalvojums izklausās. Taču pārdomas par šo epizodi var kalpot par labu sākuma punktu sarunai par ceļošanu laikā.

Profesora Auziņa zinātnes sleja

Profesora Auziņa zinātnes sleja

Mārcis Auziņš: "Kādēļ lasīt manus tekstus? Man šķiet, ka dabaszinātnes mēs bieži mēdzam "ignorēt", sakot, ka tās ir formālas, sausas un neinteresantas. Gribētos ļaut lasītājam ieraudzīt, ka tās ir daļa no mūsu dzīves – krāsainas un interesantas."

Biogrāfijas pieturzīmes:

  • Pēc profesijas fiziķis, šobrīd Latvijas Universitātes profesors, Eksperimentālās fizikas katedras un Lāzeru centra vadītājs.
  • No 2007. gada līdz 2015. bijis Latvijas Universitātes rektors.
  • Strādā kvantu fizikas jomā un ir vairāk nekā simts zinātnisko rakstu, kas publicēti pasaules vadošajos fizikas žurnālos, un vairāku simtu konferenču ziņojumu autors.
  • Kopā ar kolēģiem no Rīgas un Bērklijas uzrakstījis divas monogrāfijas, kas izdotas "Cambridge University Press" un "Oxford University Press" izdevniecībās un abas ir piedzīvojušas atkārtotus izdevumus.
  • Karjeras laikā dzīvojis un strādājis dažādās valstīs – Ķīnā un Taivānā, Amerikas Savienotajās Valstīs, Kanādā, Anglijā, Izraēlā un Vācijā.

Aizceļot nākotnē

Tā ir tēma, par kuru daudz runā un domā gan nopietni akadēmiski fiziķi, gan filozofi, gan arī šādi ceļojumi ir aprakstīti daudzās zinātniskās un ne tik zinātniskās fantastikas grāmatās.

Šo sarunu sākšu ar to, ko par ceļošanu laikā domā fiziķi.

Bet vispirms jāteic, ka mēs ceļojam laikā nepārtraukti. Esam ceļā no pagātnes uz nākotni, bet vienmēr atrodamies tai netveramajā mirklī, ko saucam par – tagad.

Atšķirībā no ceļošanas telpā, ceļojot laikā, mēs varam to darīt tikai vienā virzienā, tikai uz priekšu – no pagātnes uz nākotni. Pat fantastikas romānos varonis, nonākot pagātnē, nekad nedara to secīgi pa soļiem. Respektīvi, viņš no pieauguša cilvēka nekļūst par pusaudzi, pēc tam par bērnu un visbeidzot par zīdaini. Tā viņš kaut cik attālā pagātnē nevarētu nonākt vispār, jo tajā viņš vēl nebūtu piedzimis. Varonis parasti turpina "dabiski" novecot, bet to dara lēnāk nekā pārējie un tādējādi nonāk nākotnē vai, kā profesors Korkorans Lema stāstā, apmet laika cilpu un, lai gan pats noveco, tomēr pēkšņi izrādās, ka ir nonācis tālā vai ne tik senā pagātnē.

Ko par to saka fizika, un kādā fizikas teorijas nozarē jāmeklē atbildes uz šo jautājumu?

Tās ir divas teorijas, un abas saistītas ar Alberta Einšteina vārdu. Izrādās, ka saskaņā ar Einšteina speciālo relativitātes teoriju ceļot nākotnē pavisam droši ir iespējams. Einšteins bija pirmais, kurš saprata, ka Īzaka Ņūtona priekšstati, ka laiks ir kaut kas universāls, no fizikālajiem procesiem un dabas neatkarīgs, ir jākoriģē. Katram cilvēkam var objektīvi būt savs laiks. Un te es nerunāju par subjektīvo laika izjūtu, kad brīžiem kādā garlaicīgā pasākumā laiks velkas nebeidzami, bet aizraujošos dzīves brīžos tas paskrien nemanot. Šoreiz par laiku, kā to saprot fiziķi. Vienkārši runājot, par laiku, ko mēra pulkstenis un kas nav atkarīgs no mūsu sajūtām.

Alberts Einšteins, loģiski domājot, nonāca pie secinājuma, ja pulkstenis, piemēram, kosmiskajā kuģī, kustas ar ļoti lielu ātrumu, kas jau pietuvojas dabā lielākajam iespējamajam ātrumam – gaismas ātrumam (gandrīz trīs simti tūkstošu kilometru sekundē), tad tā gaita palēninās, salīdzinot ar pulksteni, kurš atrodas nekustīgi, piemēram, uz Zemes. Lai to ilustrētu, tika izdomāts tā saucamais dvīņu paradokss. Tā būtība ir šāda. Dzīvo divi dvīņi. Viens no viņiem kļūst par astronautu un dodas tālā kosmiskā ceļojumā ar nākotnes kosmosa kuģi, kura ātrums vairs daudz neatpaliek no gaismas ātruma. Tā viņš ceļo dažus gadus un atgriežas atpakaļ uz Zemes. Par šo laiku uz Zemes ir pagājuši vairāki desmiti gadu, un viņa dvīņubrālis jau ir ļoti vecs cilvēks. Tātad šis astronauts ir nonācis nākotnē. Atkarībā no viņa kustības ātruma un laika, ko viņš pavadījis ceļojot, šī nākotne var būt gan relatīvi tuva (daži desmiti gadu nākotnē), gan arī tāla, un viņš var atgriezties uz Zemes, uz kuras būs pagājuši, piemēram, tūkstotis gadu.

Tā ir absolūta realitāte, un šī laika palēnināšanās, pārvietojoties ar lielu ātrumu, ir pilnīgi droši eksperimentāli pārbaudīta. Tā, piemēram, elementārdaļiņas lielajā hadronu paātrinātājā Ženēvā, kustoties ar ātrumu, kas tikai par dažiem metriem sekundē atpaliek no gaismas ātruma, sabrūk daudz daudz lēnāk, nekā tās pašas daļiņas sabruktu, ja tās nekustētos ar šādu ātrumu. Šis fakts attiecas arī uz cilvēkiem.

Tik ātri kā daļiņas paātrinātājā neviens astronauts gan vēl nav kustējies, bet tie, kas kosmosa stacijā, riņķojot ap Zemi, kopsummā ir pavadījuši vairākus gadus, ir novecojuši mazliet lēnāk nekā mēs uz Zemes.

Var izrēķināt, ka rekordisti viņu vidū ir aizceļojuši nākotnē par pāris simtdaļām sekundes. Neizklausās ļoti daudz? Jā, bet šoreiz svarīgāk par to, cik tālā nākotnē astronauti nonākuši, ir pats fakts. Fiziķi šobrīd nešaubās, ka ceļot nākotnē ir iespējams. Tas eksperimentāli ļoti iespaidīgi ir pārbaudīts gan ar elementārdaļiņām, kuru dzīves laiks paātrinātājos pieaug pat vairākus tūkstošus reižu, gan arī ar lielākiem objektiem, piemēram, ļoti precīziem pulksteņiem, kas tiek novietoti uz kosmosā nosūtītiem satelītiem.

Šo ceļošanu laikā varētu salīdzināt ar vilcienu jeb analoģiju, ko bieži izmanto, runājot par Einšteina speciālo relativitātes teoriju. Iedomājieties, ka mēs braucam garā vilcienā, sēžot vagonā kaut kur vilciena vidū. Tad mēs no šā vilciena uz brīdi izkāpjam. Vagoni, kas bija mums aiz muguras, skrien mums garām. Tie ir nākotnes notikumi. Tad kādā brīdī mēs vilcienā atkal iekāpjam un esam vagonā, kas ir tāla nākotne, esam nonākuši laika rituma nākotnē.

Nonākt pagātnē?

Vai būtu iespējams nonākt pagātnē? Tas nozīmētu izkāpt no vilciena un skriet ātrāk par vilciena kustību. Tad mēs kādā brīdī iekāptu vagonā vilciena priekšgalā, un tas būtu laiks pagātnē. Izrādās, ka Einšteina speciālā relativitātes teorija to neļauj. Tā saka, ka laika vilciens kustas ar maksimāli iespējamo ātrumu un varam no tā atpalikt, kustēties lēnāk nekā maksimālais ātrums, nonākot nākotnē, bet nevaram to apdzīt un nonākt pagātnē.

Vai tas liek secināt, ka ceļot uz pagātni nav iespējams principā, jo to nepieļauj fizikas likumi? Ne tik strauji…

Alberts Einšteins apmēram desmit gadus pēc speciālās relativitātes teorijas radīja vēl otru – vispārīgo relativitātes – teoriju par ķermeņu radīto gravitāciju. Saskaņā ar šo teoriju masīvi ķermeņi deformē to, ko Einšteins nosauca par laiktelpu. Lai to ilustrētu populāri, bieži tiek izmantota analoģija ar gumijas membrānu. Nostiepjam plānu gumiju tā, lai tā izveidotu elastīgu virsmu. Tā būs laiktelpa. Tad šajā laiktelpā novietojam masīvu priekšmetu. Membrāna zem šī priekšmeta smaguma ieliecas – deformējas laiktelpa. Einšteins pierādīja, ka šī deformācija noved pie laika palēnināšanās. Masīvu ķermeņu tuvumā laiks rit lēnāk. Zeme, kas kosmiskos mērogos nav ne īpaši liels, ne masīvs debesu ķermenis, arī palēnina laiku. Tā, atrodoties uz Zemes virsmas, laiks rit lēnāk, nekā tas ritētu, ja mēs atrastos kaut kur Visumā tālu no visiem debesu ķermeņiem. Pulkstenis uz Zemes katru dienu atpaliek par aptuveni sešdesmit mikrosekundēm no pulksteņa Visumā. Tātad mēs savā dzīves laikā novecojam par pāris sekundēm lēnāk, nekā mēs novecotu, esot tālu prom Visumā.

Fakts, ka laiktelpu, šo Visuma membrānu, var deformēt, jau ilgāku laiku rada pārdomas. Vai to nav iespējams deformēt, savērpt tā, lai tajā izveidotos tuneļi un mēs no viena laika un telpas punkta varētu pēkšņi nonākt kādā citā? Par to fiziķi vairs tik droši nav. Domas dalās. Daži uzskata, ka šādi tuneļi, nereti saukti par tārpejām, tik tiešām ir iespējami, citi domā, ka nav. Šīs tārpejas pavisam noteikti eksistē kā Einšteina vienādojumu iespējami atrisinājumi. Taču fizikā ne visi matemātiski iespējami atrisinājumi atbilst reālām lietām pasaulē, kurā mēs dzīvojam.

Atgriežoties pie sākumā teiktā un domājot par ceļošanu uz pagātni, ir vēl viena nopietna loģiska problēma. Nonākot pagātnē, mēs varam izmainīt tagadni. Un tas skan traki. Nu, piemēram, es varu doties uz pagātni un humānu mērķu vadīts nogalināt (skan nežēlīgi…), teiksim, Ādolfu Hitleru, pirms viņš izraisa Otro pasaules karu. Es izglābju miljoniem cilvēku dzīvību. Pasaules vēsture rit pavisam citādi, un visdrīzāk es nemaz neesmu dzimis. Kaut kas šeit neskan pareizi. Un ne tikai no fizikas skatupunkta. Neizklausās labi no elementāras loģikas. Cēloņi ar sekām vairs neveido loģisku ķēdīti. Un fakts, ka cēlonim ir jābūt pirms sekām, vairs nav fizikas likums, bet mūsu dziļākā sapratne, kā pasaule ir uzbūvēta. No pārliecības, ka citādi būt nevar (šķiet, gandrīz visi man piekritīs), mēs atvadīties diez vai esam gatavi.

Un tomēr, vai ceļot uz pagātni nevarēsim nekad? Kas to zina… Fiziķi, bet vēl vairāk filozofi nāk klajā ar dažādām idejām. Piemēram, varbūt ir kādi pagaidām vēl neatklāti dabas likumi, kas, nonākot pagātnē, dažas lietas ļauj darīt, bet dažas, kā nogalināt Hitleru, darīt neļauj? Ir ko padomāt, vai ne?

Kā teica viens mans kolēģis fiziķis teorētiķis Sets Loids, kas ar laiktelpas deformācijām un tārpeju esamības vai neiespējamības pētījumiem nodarbojas profesionāli: "Lai arī es ticu, ka tārpejas ļauj nonākt pagātnē, tomēr, ja kāds eksperimentētājs tās izveidos, es noteikti nebūšu pirmais drosmīgais, kurš būs gatavs šajā tārpejā doties un pārbaudīt, kā tās strādā…"

Profesora Auziņa zinātnes sleja

Vairāk

Kļūda rakstā?

Iezīmējiet tekstu un spiediet Ctrl+Enter, lai nosūtītu labojamo teksta fragmentu redaktoram!

Iezīmējiet tekstu un spiediet uz Ziņot par kļūdu pogas, lai nosūtītu labojamo teksta fragmentu redaktoram!

Saistītie raksti

Vairāk

Svarīgākais šobrīd

Vairāk

Interesanti