Ajas rändamine: kas ja kui võimalik see on?
Alustame seda ülevaadet lihtsa faktiga: ajarändurid on juba praegu olemas. Praeguseks teadaolevalt hoiab ajas rändamise rekordit enda käes vene kosmonaut Gennadi Padalka.
Nimelt on praeguseks 59-aastane Padalka enim kosmoses aega veetnud inimene. Kokku on ta kosmoses mööda saatnud 879 päeva, ehk peaaegu kaks ja pool aastat. Terve selle aja on meest loomulikult mõjutanud Einsteini relatiivsusteooria, millest hiljem täpsemalt juttu tuleb.
Just aga sellesama relatiivsusteooria tõttu ongi Padalka ajarändur: nimelt oli kosmonaut viimaks Maale tagasi tulles täpselt 1/44 sekundit tulevikus.Täpselt samamoodi on suuremal või vähemal määral ajarändurid kõik teised kosmosesse jala tõstnud inimesed.
Teadlased on ka naljatlenud, et tegelikult rändame me kõik ajas, kuid teeme seda vaid edaspidi. Tavaliselt peavad inimesed ajarändest rääkides silmas siiski ulatuslikku relatiivset liikumist aegruumis algpunktist kas edasi või tagasi.
Hetkel on Einsteini teooria ajarände aluseks
Kuigi Einsteini relatiivsusteooria ei ole kindlasti ideaalne ning ei suuda paljudele küsimustele ja paradoksidele vastata, on see siiski peamiseks aluseks, mis nii ajarännet kui ka teisi füüsikaga seotud nähtusi mingil määral seletada suudab.
Ajakäsitluse võib Einsteini teooria kohaselt kokku võtta võrdlemisi lihtsalt: aeg on elastne ning kiireneb või aeglustub vastavalt sellele, kui kiiresti objekt liigub. Lisaks sellele on aeg sõltuv ka gravitatsioonist - seal, kus gravitatsioon on väiksem, liigub aeg kiiremini kui piirkondades, kus see on tugevam.
Kuigi Maal on sellised mõjud väga väikesed, on need siiski mõõdetavad: näiteks on mõõdetud aja kulgemist väga kiiretes lennukites ning ka see tõestab sama tulemust - mida kiiremini liigub objekt (antud juhul lennuk), seda aeglasemalt möödub aeg.
Einsteini teooriaid on praeguseks korduvalt katsetatud nii teoreetilistes kui ka praktilistes olukordades ning nende vettpidavuse tõttu ongi need saanud astrofüüsika ning seeläbi vältimatult ka ajarände teooria alusteks. Kuid kui keeruline on nende praktiliselt rakendamine?
Edasiminekuga pole mingit probleemi
"Me saame ajas edasi minna nii palju kui soovime," ütles Ohio Riikliku Ülikooli astrofüüsik Paul Sutter usutluses Space.com-ile. "Ulmefiktsioonides on ajas rändamiseks alati vaja väga keerulisi seadeldisi, kuid tegelikult on kõik, mida selleks vaja, lihtsalt üks suur rakett," ütles ta.
Täpselt samal põhjusel on ka Padalka ja teised kosmonaudid ja astronaudid ajarändurid - kosmosejaamad liiguvad orbiidil kiiremini kui inimesed Maal ning seetõttu on nad ka meie suhtes minevikus - nende aeg liigub lihtsalt aeglasemalt.
Kiiruste erinevus Maa ja selle orbiidi vahel ei ole aga väga suur. Subatomaarselt on teadlased läinud kordades kaugemale. Näiteks suur hadronite põrguti saadab igapäevaselt pisikesi osakesi tulevikku. Seadeldis võimaldab osakesi kiirendada peaaegu valguse kiiruseni, mille tulemusel liigub aeg nende osakeste jaoks umbes 6900 korda aeglasemalt kui tavaliste Maa inimeste jaoks.
Sama põhimõtet oleks teoreetiliselt võimalik rakendada ka inimeste puhul. Princetoni ülikooli füüsik J. Richard Gott tõi intervjuus väljaandele Popular Mechanics näiteks, et kui saata inimene 99,995 protsenti valguse kiirusest sõitva raketiga 500 valgusaasta kaugusel asuvale planeedile ja tagasi, siis võtaks sõit selle inimese jaoks aega vaid umbes 10 aastat. Maal oleks samaaegselt möödunud aga terve milleenium.
"Kui me vaataks seda reisi aknast pealt, siis tunduks meile, et ta sööb enda hommikusööki väga-väga aeglaselt," ütles Gott. "Tema jaoks aga tunduks kõik täiesti normaalne."
Praktikas oleks sellise raketi ehitamine ja sellise kiiruse saavutamine aga võimatu ning võtaks tohutult energiat. Lisaks tekiks sellise raketi puhul kiirendamise probleem: selleks, et sellist raketti järgemööda valguse kiiruse ligidale kiirendada ilma, et tekkivad jõud raketis istuvat inimest tükkideks ei kisuks, peaks rakett maha sõitma täpselt kaks korda pikema (ja seetõttu ka aeglasema) sõidu.
Edasi saab. Aga tahaks tagasi ka!
Ka tagasiminekut Einsteini relatiivsusteooriad tegelikult ei piira. Sellele vaatamata peaksid teadlased leidma mooduse füüsikaseadustest mööda hiilimiseks, et ajas tagasi minna. Näiteks tuleks selleks liikuda kiiremini valguse kiirusest ja omandada seeläbi lõpmatu mass või kasutada ussiauke, mis ühendavad omavahel aegruumi eri punkte. Tõenäoliselt töötaks teine variant aga vaid väga väikeste osakestega.
Veel on teoretiseeritud, et ajas aitaksid tagasi rännata näiteks mustad augud või aegruumi kosmiliste niitidega mängimine. Esimest teooriat ajas tagasi rändamiseks kaitses just hiljuti surnud legendaarne Stephen Hawking, arutledes teooria üle vaid aasta enne oma surma intervjuus Daily Mailiga.
Lisaks piirab ajas tagasi minekut ka põhjuslikkuse printsiip: esmalt toimub sündmus ning seejärel selle tulemus. See idee on praeguseni kogu meie universumi keskseks põhimõtteks. Siiani pole läbi viidud veel ühtegi katset ega eksperimenti, mis oleks suutnud seda põhimõtet rikkuda.
Aus vastus on see, et praktilisest lahendusest, kuidas märkimisväärselt ajas nii edasi kui ka tagasi liikuda, on teadlased võrdlemisi kaugel. Astrofüüsik Ron Malleti hinnangul jõuaksime me korraliku rahastusega ajas rändamise probleemi lahenduseni umbes 20 aastaga: "Mis juhtus Kuu peale minekuga? Me tahtsime sinna minna, Kennedy nõudis seda ning projektil oli korralik rahastus. Seepärast võttiski Kuu peale minek meil vaid kümme aastat," võttis Mallet teema kokku.
