În 2009 fizicianul britanic Stephen Hawking a organizat o petrecere în exclusivitate pentru călătorii în timp. Pentru a se asigura că doar aceştia vor putea afla de petrecere, el a trimis invitaţiile un an mai târziu, după petrecere. Evident că nimeni nu a venit la petrecere. Într-un sens mai larg, suntem cu toţii călători în timp, în viitor, pe durata vieţii noastre. Dar, la fel ca în cazul unui râu, torentul curge cu viteze diferite în locuri diferite. Ştiinţa ne oferă câteva metode teoretice prin care putem ajunge mai rapid în viitor, pe care le vom prezenta în continuare.
1. Viteza
Viteza reprezintă cea mai uşoară şi mai practică modalitate de a ajunge în viitorul îndepărtat. Conform Teoriei relativităţii restrânse (speciale) a lui Einstein, atunci când un obiect călătoreşte la viteze relativiste, apropiate de viteza luminii, timpul încetineşte (se dilată) relativ la obiect prin comparaţie cu timpul mijloacelor de referinţă. Aceasta nu este un simplu experiment de gândire, ci a fost măsurat folosind două ceasuri atomice. Unul dintre ceasuri zbura într-un avion cu reacţie, în timp ce celălalt ceas a rămas staţionar, pe Pământ. Astfel, fizicienii au reuşit să demonstreze că pe un ceas care se deplasează cu viteză mare secundele se scurg mai încet.
Evident că, în cazul unui avion cu reacţie efectele sunt minuscule, dar sunt totuşi cuantificabile. Dacă însă ceasul s-ar afla într-o navă spaţială capabilă să călătorească cu 90% din viteza luminii, atunci pentru echipajul acelei nave timpul ar trece de 2,6 ori mai încet decât dacă s-ar afla pe Pământ.
În plus, cu cât ne apropiem mai mult de viteza luminii, cu atât mai extremă devine călătoria în timp. Cele mai ridicate viteze atinse cu tehnologia de care dispunem în prezent sunt cele cu care circulă protonii în interiorul acceleratorului de particule LHC din apropiere de Geneva - 99,9999991% din viteza luminii (299.792.458 metri/secundă). Apelând la relativitatea restrânsă putem calcula că 1 secundă pentru un astfel de proton este echivalentă cu 27.777.778 de secunde pentru noi - adică aproximativ 11 luni. Cu alte cuvinte, la CERN sunt trimişi protoni în viitor.
Fizicienii trebuie să ţină cont de această dilatare a timpului atunci când studiază particule care se descompun. În laborator, muonii (particule elementare cu o sarcină electrică egală cu a electronului dar cu o masă mult mai mare) se descompun de obicei după 2,2 microsecunde. Însă muonii care se deplasează foarte repede, aşa cum sunt cei generaţi în urma impactului dintre radiaţiile cosmice şi straturile superioare ale atmosferei, au nevoie de un timp de 10 ori mai mare pentru a se descompune.
2. Gravitaţia
Următoarea metodă de a călători în viitor este de asemenea inspirată de studiile lui Einstein. Conform Teoriei relativităţii generale, cu cât gravitaţia este mai puternică, cu atât timpul se dilată mai mult. Pe măsură ce ne apropiem de centrul Pământului, spre exemplu, gravitaţia creşte. De altfel, se poate spune că timpul trece mai greu pentru picioarele noastre decât pentru cap.
Chiar şi acest efect a fost măsurat. În 2010 fizicieni de la Institutul Naţional pentru Standarde şi Tehnologie din SUA (US National Institute of Standards and Technology - NIST) a plasat două ceasuri atomice pe două rafturi, unul aflat la 33 de centimetri deasupra celuilalt şi au măsurat diferenţa dintre timpul raportat de cele două. Ceasul aflat mai jos măsura trecerea timpului mai încet pentru că se afla mai aproape de centrul Pământului, iar gravitaţia era mai puternică pentru el decât pentru ceasul aflat deasupra sa, chiar şi cu doar 33 de centimetri.
Astfel, pentru a călători în viitorul îndepărtat trebuie să găsim o zonă din Univers cu o gravitaţie extrem de puternică, aşa cum este o gaură neagră. Cu cât ne apropiem mai mult de orizontul evenimentului (o barieră în spaţiu-timp unde viteza de evadare pentru o masă oarecare atinge şi apoi ar trebui să depăşească viteza luminii, făcând o evadare imposibilă), cu atât timpul se scurge mai încet. Evident însă că ar trebui mai întâi să putem supravieţui unei astfel de apropieri şi este important să nu trecem dincolo de această barieră pentru că apoi nu mai putem ieşi.
Cu toate acestea, efectul de dilatare temporală nu ar fi atât de puternic. Dacă presupunem că am dispune de tehnologia pentru a călători până la cea mai apropiată gaură neagră cunoscută, aflată la aproximativ 3.000 de ani lumină distanţă, dilatarea temporală rezultată în urma acestei călătorii ar fi mult mai mare decât dilatarea obţinută prin orbitarea orizontului evenimentului. De altfel, această situaţie este descrisă şi în filmul "Interstellar", unde o oră petrecută pe o planetă din apropierea unei găuri negre este echivalentă cu trecerea a 7 ani în timpul de pe Pământ.
Chiar şi aşa, în realitatea mundană, toate sistemele de localizare prin satelit (GPS) trebuie să fie construite în aşa fel încât să ţină cont de efectul de dilatare temporală (atât din cauza vitezei sateliţilor GPS de pe orbită cât şi a gravitaţiei resimţite de aceştia) pentru a funcţiona cu precizie. Fără anumite corecţii, sistemul GPS al telefonului mobil nu ar putea să ne arate cu exactitate locul în care aflăm, eroarea fiind "destul" de însemnată, de ordinul câtorva kilometri.
3. Animaţia suspendată
O altă metodă de a călători în viitor este animaţia suspendată (anabioză sau biostază) sau încetinirea percepţiei timpului prin încetinirea sau de-a dreptul oprirea proceselor metabolice şi apoi restartarea lor ulterioară. Spori ai unor bacterii pot "trăi" în această stare timp de milioane de ani, până sunt îndeplinite condiţiile potrivite de temperatură şi umiditate pentru a-şi reporni metabolismul. Unele mamifere, aşa cum sunt urşii, îşi pot încetini metabolismul pe perioada de hibernare, reducând substanţial nevoia celulelor de nutrienţi şi oxigen.
Oamenii vor putea să aplice vreodată această strategie existentă în natură? Deşi oprirea completă a metabolismului este, deocamdată cel puţin, cu mult peste capacităţile noastre tehnologice, unii oameni de ştiinţă lucrează deja la inducerea unei scurte stări de hibernare care să dureze cel puţin câteva ore - suficient însă pentru a salva o persoană aflată într-o stare de urgenţă medicală, aşa cum ar fi un stop cardio-respirator, până ajunge la un spital.
În anul 2005 o echipă de cercetători americani a demonstrat o modalitate de a încetini metabolismul la şoareci (animale care nu hibernează), expunând rozătoarele câte un minut la doze de sulfat de hidrogen, care activează aceiaşi receptori celulari ca şi oxigenul. Temperatura corpului rozătoarelor a scăzut la 13°C iar metabolismul lor a scăzut de 10 ori. După şase ore şoarecii au putut fi reanimaţi fără efecte secundare negative. Din păcate însă, experimentele similare derulate pe oi şi porci nu au avut acelaşi succes, ceea ce sugerează că această metodă nu este funcţională pentru mamiferele mai mari.
O altă metodă este cea a inducerii unei stări de hibernare hipotermică, prin înlocuirea sângelui cu o soluţie salină rece. Această metodă a funcţionat la porci şi este în prezent testată la Pittsburgh.
4. Găurile de vierme
Relativitatea generală permite şi posibilitatea existenţei sau a generării unor "scurtături" în spaţiu-timp denumite generic "găuri de vierme", care, teoretic ar putea să unească două puncte aflate la distanţe de milioane de ani lumină.
Numeroşi fizicieni, printre care şi Stephen Hawking, sunt de părere că găurile de vierme apar şi dispar în mod constant din Univers însă la o scară cuantică - mult mai mică decât un atom. Ar fi interesant dacă oamenii de ştiinţă ar putea identifica şi izola o astfel de gaură de vierme şi apoi să o mărească până la scara umană - pentru un astfel de lucru ar fi nevoie însă de o cantitate uriaşă de energie, dar, teoretic, nu este o imposibilitate.
5. Lumina
O altă idee, avansată de fizicianul american Ron Mallet, este folosirea unui cilindru rotativ de lumină pentru a distorsiona continuul spaţiu-timp. Orice obiect introdus într-un astfel de cilindru rotativ ar putea fi împins înainte în spaţiu-timp într-un mod similar bulelor care se rotesc la suprafaţa unei căni de cafea atunci când o amestecăm cu o linguriţă. Conform lui Mallet, un astfel de cilindru cu o geometrie perfectă ar putea propulsa un obiect atât în viitor cât şi în trecut - cu condiţia observată de Hawking ca întoarcerea în trecut să nu depăşească momentul în care dispozitivul de călătorit în timp a fost construit şi pornit.
După ce şi-a publicat teoria, în 2000, Ron Mallet încearcă să adune finanţările necesare pentru un experiment care să-i demonstreze conceptul. Un astfel de experiment ar implica introducerea de neutroni într-un sistem circular de lasere rotative.
Ideea sa nu a fost însă primită cu entuziasm de comunitatea ştiinţifică, mulţi cercetători invocând faptul că modelul său este afectat de o singularitate - o modalitate mai pretenţioasă folosită de fizicieni pentru a descrie o imposibilitate.
