BAGIKAN
[Genty / Pixabay]

Konsep perjalanan waktu selalu menarik imajinasi para fisikawan dan orang awam. Tetapi apakah itu mungkin? Tentu saja. Kita melakukannya sekarang, bukan? Kita semua melakukan perjalanan ke masa depan satu detik setiap kali.

Tapi bukan itu yang Anda pikirkan. Bisakah kita melakukan perjalanan lebih jauh ke masa depan?

Jika kita dapat melakukan perjalanan mendekati kecepatan cahaya, atau berada di dekat lubang hitam, waktu akan melambat sehingga memungkinkan kita melakukan perjalanan secara sewenang-wenang jauh ke masa depan. Pertanyaan yang sangat menarik adalah apakah kita dapat kembali ke masa lalu.

Saya adalah seorang profesor fisika di University of Massachusetts, Dartmouth, dan pertama kali mendengar tentang perjalanan waktu ketika saya berusia 7 tahun, dari sebuah episode di tahun 1980 dari serial TV klasik Carl Sagan, Cosmos .

Saya memutuskan pada saat itu bahwa suatu hari nanti, saya akan melanjutkan studi mendalam tentang teori yang mendasari ide-ide kreatif dan luar biasa seperti itu: relativitas Einstein. Dua puluh tahun kemudian, saya tampil dengan gelar PhD di bidangnya dan telah menjadi peneliti aktif dalam teori ini sejak saat itu.

Sekarang, salah satu mahasiswa doktor saya baru saja menerbitkan sebuah makalah di jurnal Classical & Quantum Gravity yang menjelaskan bagaimana membangun mesin waktu menggunakan konstruksi yang sangat sederhana.

Kurva seolah waktu yang tertutup

Teori relativitas umum Einstein memungkinkan untuk kemungkinan melengkungkan waktu sedemikian tinggi sehingga benar-benar melipat dirinya, menghasilkan lingkaran waktu. Bayangkan Anda bepergian di sepanjang lingkaran ini; itu berarti bahwa pada titik tertentu, Anda akan berakhir pada suatu saat di masa lalu dan mulai mengalami momen yang sama, sekali lagi – agak mirip dengan deja vu, kecuali Anda tidak akan menyadarinya.

Konstruksi semacam itu sering disebut sebagai “closed time-like curves” atau CTC dalam literatur penelitian, dan secara 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 bagaimana alam semesta bekerja.

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

Kesimpulan umum yang muncul dari penelitian sebelumnya, termasuk Thorne dan Hawking, adalah bahwa alam melarang pengulangan waktu.

Ini barangkali paling baik dijelaskan dalam “Chronology Protection Conjecture Hawking , yang pada intinya mengatakan bahwa alam tidak memungkinkan perubahan pada 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 pejalan-waktu kembali ke masa lalu dan membunuh kakeknya sendiri.

Ini mengubah jalannya sejarah dengan cara kontradiksi yang muncul: Sang pejalan-waktu tidak pernah dilahirkan dan oleh karena itu ia tak pernah ada.

Ada banyak film dan plot novel berdasarkan paradoks yang dihasilkan dari perjalanan waktu – mungkin beberapa yang paling populer adalah film Back to the Future  dan Groundhog Day.

Di sini kita melihat lingkaran waktu. Warna hijau menunjukkan jalan pintas melalui lubang cacing. Warna merah menunjukkan jalan panjang melalui ruang normal. Karena perjalanan waktu di jalur hijau bisa sangat kecil dibandingkan dengan jalur merah, lubang cacing dapat memungkinkan kemungkinan perjalanan waktu. Panzi , CC BY-SA

Materi eksotis

Tergantung pada detailnya, fenomena fisik yang berbeda dapat mengintervensi untuk mencegah ‘kurva seolah waktu yang tertutup’ dari pengembangan dalam sistem fisik. Yang paling umum adalah persyaratan untuk jenis tertentu materi “eksotis” yang harus hadir agar pengulangan waktu ada.

Singkatnya, materi eksotis adalah materi yang memiliki massa negatif. Masalahnya adalah massa negatif tidak diketahui terdapat di alam.

Caroline Mallary, seorang mahasiswa doktoral di University of Massachusetts Dartmouth telah menerbitkan model baru untuk mesin waktu dalam jurnal Classical & Quantum Gravity.

Model baru ini tidak memerlukan materi eksotis massal negatif dan menawarkan desain yang sangat sederhana.

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

Sebuah animasi menunjukkan bagaimana lingkaran waktu kerja Mallary. Ketika pesawat ruang angkasa memasuki lingkaran waktu, masa depannya juga muncul, dan seseorang dapat melacak kembali posisi keduanya di setiap saat sesudahnya. Animasi ini dari perspektif pengamat eksternal, yang menyaksikan pesawat ruang angkasa masuk dan muncul dari lingkaran waktu.

Jadi bisakah Anda membuatnya di halaman belakang rumah Anda?

Jika Anda mencurigai ada semacam maksud yang tersembunyi, Anda benar. Model Mallary mensyaratkan bahwa pusat setiap mobil memiliki kepadatan tak terbatas. Itu berarti mereka mengandung benda – yang disebut singularitas – dengan kepadatan, suhu dan tekanan tak terbatas.

Selain itu, tidak seperti singularitas yang ada di bagian dalam lubang hitam, yang membuatnya benar-benar tidak dapat diakses dari luar, singularitas dalam model Mallary benar-benar kosong dan dapat diamati, dan karena itu memiliki efek fisik yang nyata.

Fisikawan tidak mengharapkan benda aneh semacam itu ada di alam juga. Jadi, sayangnya mesin waktu tidak akan tersedia dalam waktu dekat.

Namun, karya ini menunjukkan bahwa fisikawan mungkin harus memperbaiki ide-ide mereka tentang mengapa kurva seolah waktu yang tertutup terlarang.Percakapan

Gaurav Khanna, University of Massachusetts Dartmouth.

Artikel ini dipublikasikan kembali dari The Conversation. Baca artikel asli.