De tijdmachines van sciencefiction
bieden oneindig veel mogelijkheden.
maar kan tijdreizen ooit een wetenschappelijk feit zijn?
Ik wil je hier versteld doen staan, maar tijdreizen
is zelfs geen science fiction op afstand.
het is absolute wetenschappelijke realiteit.
tijd zelf kan iets zijn dat je kunt buigen en strekken.
In sommige opzichten kan tijdreizen net zo echt zijn
en net zo vreemd
als onze wildste sciencefiction-fantasieën.
Door tijdreizen te onderzoeken,
ontrafelen we de diepste mysteries van de kosmos.
nadenken over tijdreizen kan ons veel leren
over de aard van ons universum.
Het dwingt ons, om enkele van de moeilijkste
onbeantwoorde vragen in de natuurkunde aan te pakken.
Hoe meer we leren over hoe het universum werkt,
hoe vreemder het wordt.
How the universe works S08E05 Secrets of time travel
Ondertitels door: Sacreblue
Cambridge, engeland, 2009,
wereldberoemd natuurkundige Stephen Hawking
gaf een feest.
canapés werden bereid. champagne gegoten.
maar vrienden en familie stonden niet op de gastenlijst.
de enige genodigden waren tijdreizigers.
hier is iemand die werkte aan de fysica van zwarte gaten,
werkte aan de fysica van tijd.
en hij dacht bij zichzelf: "als er tijdreizigers zijn,
komen ze misschien allemaal samen op een specifiek punt in de ruimte
dus tijd voor een feestje. "
Zijn uitnodigingen gaven plaats, datum en tijd.
Maar werden pas na het feestje uitgezonden.
maar hij nodigde enkel mensen uit de toekomst uit
die terug konden reizen naar het verleden.
Professor Hawking wachtte en wachtte en wachtte.
Helaas kwam er niemand opdagen.
is dit het bewijs dat tijdreizen niet bestaat?
Welnee, misschien is hij in de toekomst bekend
als slechte feestjesmaker.
Een feest zonder gasten is geen feest.
kunnen tijdreizigers terug in de tijd springen en de boel opfleuren?
we gaan allemaal naar de toekomst.
dat is in wezen tijdreizen.
je reist de toekomst in met 60 seconden per minuut.
het is een beetje een politieman.
als je het over tijdreizen hebt, wil je het hebben
over een sprong in de toekomst of het verleden.
als we naar Stephen Hawking feest willen gaan,
wat nu in het verleden is,
hoe doen we dat?
Een manier zou zijn om onze doorgang door de tijd te veranderen.
Volgens Albert Einstein is dat mogelijk.
100 jaar geleden begon Einstein een wetenschappelijke revolutie
waardoor we onze ideeën over gezond verstand moeten loslaten
over wat ruimte en tijd zijn.
In plaats van aan ons universum te denken
als driedimensionale plek die in de loop van de tijd verandert,
We moeten de realiteit zien als vier-dimensionale plaats
die ruimtetijd wordt genoemd.
Als je stopt en erover nadenkt, al je observaties van tijd
zijn direct gekoppeld aan het kijken naar iets dat in de ruimte beweegt.
wat is eigenlijk een dag, behalve opkomst en ondergang
van de zon.
of een uur, de beweging van een wijzer op een klok.
de drie dimensies van de ruimte zijn verbonden
met één dimensie van tijd,
waardoor een vier dimensionaal ruimtetijdcontinuüm ontstaat.
voor wanhopige tijdreizigers is dat goed nieuws.
Het betekent dat beweging door de ruimte
verbonden is met beweging door de tijd.
We gaan door de ruimtetijd.
geen ruimte of tijd.
De manier waarop dit werkt is, als ik stil sta
en niet snel door de ruimte ga,
dan ga ik zo snel mogelijk door de tijd heen.
Deze Delorean ziet er niet uit alsof hij beweegt,
maar dat doet hij wel.
Het gaat door de tijd heen.
de auto, zijn bestuurder, en de weg waarop hij geparkeerd staat
bewegen zich allemaal even snel door de tijd,
seconde voor seconde.
maar als de chauffeur het gas raakt...
... een deel van die beweging door de tijd
wordt omgezet in beweging door de ruimte.
zodra ik beweging door de ruimte heb,
een deel van mijn intrinsieke beweging door ruimtetijd
wordt nu opgenomen door die beweging.
als ik sneller door de ruimte ga, ga ik langzamer door de tijd.
wetenschappers noemen dit tijd dilatatie.
het verandert snel bewegende mensen in tijdreizigers.
27 maart 2015, astronaut scott kelly
reisde naar het internationale ruimtestation.
zijn jarenlange missie, was het bestuderen
van de effecten van ruimtevaart op het menselijk lichaam.
Scott was de perfecte kandidaat
want op aarde had hij een identieke tweeling,
Mark.
Ze deden dit om verschillende redenen,
om de effecten van ruimtevaart
en gewichtloosheid op het menselijk lichaam te onderzoeken
met behulp van een zo gecontroleerd mogelijk experiment.
Gebrek aan zwaartekracht was niet het enige verschil
tussen de tweeling.
Scott draaide om de aarde met een snelheid van 27.000 kilometer per uur.
dus vergeleken met zijn aardgebonden tweeling,
scott ging vooruit in de tijd.
deze tijdreis naar de toekomst
is niet alleen een abstract natuurkundig concept.
scott de ronddraaiende tweeling sprong letterlijk
een fractie van een seconde in de toekomst.
Toen Scott uiteindelijk terugkeerde naar de aarde,
door zijn snelle snelheid,
werd hij net iets langzamer oud dan zijn broer
en was hij in werkelijkheid een fractie van een seconde jonger.
27.000 Km per uur is snel,
maar om meer dan een seconde in de toekomst te springen,
moest scott veel sneller gaan.
Wat als Scott Kelly, de aarde 1.000 jaar had willen laten verouderen
terwijl hij een jaar in een baan om de aarde zat?
Hoe snel zou hij daarvoor in een baan om de aarde moeten gaan?
het blijkt dat hij met bijna de lichtsnelheid zou moeten ronddraaien.
om het in perspectief te plaatsen, hoe snel dat is,
het snelste door mensen bestuurde voertuig in de geschiedenis
was Apollo 10.
dat ging met 40.000 Km per uur.
je zou meer dan 25.000 keer sneller moeten gaan dan dat.
dat is vrij snel.
in de toekomst gaan we misschien een ruimteschip bouwen
met geavanceerde aandrijving, in staat tot lichtsnelheid.
maar de wetten van de fysica zullen het niet gemakkelijk maken.
het zou een oneindige hoeveelheid energie kosten
om iets te versnellen, een auto, een knikker, een melkwegstelsel
of wat dan ook, naar de snelheid van het licht.
Daarom denken we dat de snelheid van het licht
een onbreekbare snelheid is.
Als je een ruimtevaartuig van menselijke maat
wil gaan versnellen tot 10% van de lichtsnelheid,
laat staan tot 90% of 99% van de lichtsnelheid,
dan heeft het meer energie nodig, dan de mensheid ooit heeft gebruikt
in zijn hele bestaan
en waarschijnlijk ooit zal gebruiken in zijn hele bestaan.
Voorwaarts in de tijd springen is niet eenvoudig,
maar de fysica van het universum maakt het mogelijk.
Als je dicht bij de snelheid van het licht komt,
ga je sneller de toekomst in,
maar het brengt je op geen enkele manier naar het verleden.
het is geen manier om terug te gaan in de tijd
en een bezoek te brengen aan iemands feestje.
Een supersnel tijdreizend ruimteschip
kan ons niet terugbrengen naar het feest van Hawking.
maar hoe zit het met een tijdmachine die in de kosmos bestaat?
In 2009 hield Stephen Hawking een feestje
voor tijdreizigers.
niemand kwam opdagen.
kan die situatie ooit veranderen?
hier zijn we in de toekomst,
en we zouden heel graag naar dat feest gaan.
Ik heb gehoord dat er geweldige snacks zijn.
hoe komen we daar terug
We weten dat extreme snelheden ons in de toekomst kunnen sturen.
maar het universum heeft een andere kracht die met de tijd knoeit -
zwaartekracht.
onthoud dat er alleen iets is, dat ruimtetijd heet,
geen aparte ruimte en tijd.
Wat de zwaartekracht echt is, het is een verbuiging van de ruimtetijd zelf.
Denk aan ruimtetijd als een rubberen plaat.
enorme objecten zoals planeten en sterren rekken het uit,
buigen ruimte en tijdsverloop.
als je dichter bij iets komt met veel zwaartekracht,
worden tijd en ruimte uitgerekt.
dat betekent dat de tijd langzamer gaat.
Het gebeurt zelfs op aarde.
hier loopt de tijd langzamer dicht bij de grond.
Dit betekent als je hoog in een flatgebouw woont,
je klok iets sneller tikt, dan mensen die onderin het flatgebouw wonen.
je voelt de zwaartekracht van de aarde iets anders dan zij dat doen
als je op de bovenste verdieping van een hoogbouw woont,
ben je sneller aan het verouderen, dan iemand die in de kelder woont.
Deze tijdsverschillen zijn maar kleine fracties
van een seconde.
maar er is een plaats in het universum
waar krachtige zwaartekrachten de tijd dramatisch vertragen -
een zwart gat.
een zwart gat is een gebied in de ruimte
waar de ruimte zo gebogen is, dat zelfs licht niet kan ontsnappen.
een zwart gat is in veel opzichten een natuurlijke tijdmachine.
hoe dichter je bij een zwart gat komt,
hoe meer in zijn zwaartekracht,
hoe langzamer de tijd gaat.
in het midden van de melkweg zit Sagittarius A*
een super massief zwart gat met de massa van vier miljoen zonnen.
om deze natuurlijke tijdmachine te gebruiken,
zouden we een ruimtevaartuig moeten sturen.
zodra dat ruimtevaartuig in de buurt van het zwarte gat komt,
zullen er vreemde dingen gebeuren.
de missiecontrole zou de astronauten zien zeggen:
"hallo."
en de astronauten zouden het antwoord horen,
"oh mijn god, ik maak me zorgen om je, is alles oke?"
blijkbaar te snel.
en dan zullen de astronauten reageren,
"Met mij gaat het goed."
ze lijken in slow motion te bewegen.
de bemanning stuurt het vaartuig in een baan
rond het supergrote zwarte gat.
missiecontrole zou de baan van het vaartuig om de 16 uur kunnen zien.
maar voor de bemanning is de baan veel korter.
de enorme zwaartekracht van Sagittarius A*
vertraagt ​​de tijd van het vaartuig ten opzichte van missiecontrole.
Als je een sterk zwaartekrachtveld betreedt,
zoals bij een zwart gat en dan kom je terug,
heb je minder tijd meegemaakt dan iemand die
die hier achterbleef op aarde,
maar het voelt nooit vreemd aan.
je kijkt altijd naar je polshorloge en de klok
tikt precies hetzelfde ritme als je zou verwachten.
je merkt niet eens dat je in een zwaartekrachtveld zit
totdat je terugkomt en je klokken vergelijkt
aan de mensen die zijn achtergelaten.
op deze manier dichtbij een zwart gat reizen
en dan terugkomen stelt je in staat je doorgang te versnellen
door de tijd vergeleken met mensen die achterbleven.
Je springt in de tijd. zo reis je echt in de tijd.
als de zwaartekracht buiten een zwart gat
een ruimteschip door de tijd heen versnelt,
wat doet de binnenkant dan?
om daar achter te komen, stuurt de bemanning een bemande sonde naar
de horizon van het zwarte gat.
Als je met hen zou kunnen blijven communiceren,
één van de dingen die je zou waarnemen, dat alles rood wordt,
dat het licht energie verliest
als het uit die zwaartekracht van het zwarte gat komt.
het wordt steeds donkerder, en uiteindelijk,
als het recht op die gebeurtenishorizon valt,
vervaagt het gewoon en bevriest het.
bij de waarnemingshorizon
lijkt de sonde te bevriezen in de tijd en te vervagen.
maar aan boord van de sonde verandert de tijd niets.
de bemanning duikt in het zwarte gat.
binnenin kunnen immense zwaartekrachten
de sonde uitrekken als spaghetti.
Als het vaartuig overleeft,
gaat de bemanning verder, in de richting van de centrale singulariteit,
een plaats waar de wetten van de fysica niet gelden.
een singulariteit is een ware discontinuïteit, een oorzakelijke breuk
in het weefsel van de ruimtetijd zelf.
Dat is een mooie manier om te zeggen dat we geen idee hebben
wat er beneden gebeurt.
Als singulariteit een breuk is in ruimtetijd,
kan het ons door de tijd laten springen?
wat er aan de binnenkant
van een supergroot zwart gat gebeurt,
ligt allemaal in het domein van de theoretische fysica.
met de singulariteit in het centrum van een super massief zwart gat,
is het misschien mogelijk om er doorheen te gaan.
Er zijn veel interpretaties van wat het zou kunnen betekenen,
mogelijks parallelle universums of tijdreizen.
het kan zijn dat ruimte en tijd veel chaotischer worden.
verschillende punten in ruimte en tijd verbinden zich
in elke richting.
dus in het hart van het zwarte gat
kun je inderdaad toegang krijgen tot elk punt in de ruimte
of tijd in het universum.
we kunnen niet zeker weten of de singulariteit
een portaal door de tijd is.
wat we wel weten
het overschrijden van de horizon van een zwart gat
is een enkele reis.
dat is het ding met zwarte gaten.
je komt niet naar buiten.
om terug te keren naar het heden
na het bezoek aan professor Hawking zijn feestje,
hebben we een ander soort tijdmachine nodig
een die ons terug laat komen.
ze kunnen bestaan, maar kunnen ook alles wat binnenkomt verpletteren.
in de films is tijdreizen net zo makkelijk
als rijden aan 140 Km/h
of in een zwart gat duiken.
we hebben het concept van tijdreizen naar het verleden
heel vaak gezien in films en op tv.
Hebben ze het goed? Hebben ze het mis?
het is moeilijk te zeggen.
De manier waarop we op dit moment tijdreizen
in de echte zin van het woord begrijpen
is door zeer snel te reizen of door een zwaartekrachtveld.
al deze dingen zullen je in de toekomst brengen
maar niet in het verleden.
Kan natuurkunde een andere route naar het verleden bieden?
sterren en planeten krommen ruimtetijd.
zwarte gaten buigen het oneindig.
Vreemde theoretische objecten, genaamd wormgaten,
kunnen dwars door de ruimtetijd heen slaan
en twee verschillende punten in de tijd verbinden met een tunnel.
als je denkt aan het weefsel van ruimtetijd,
is het dit reusachtige zeil,
en wil je van het ene naar het andere punt gaan.
Wat een wormgat zal doen, is een brug slaan tussen de twee punten,
waardoor ze naast elkaar komen te liggen.
reizigers zouden het ene eind van het wormgat binnengaan......
en het verlaten in een andere tijd,
waardoor ze direct toegang hebben tot verafgelegen plaatsen.
Omdat wormgaten punten in ruimte en tijd met elkaar verbinden,
kunnen ze het echte tijdreizen mogelijk maken.
er zijn enkele oplossingen voor algemene relativiteitstheorie
die een concept van wormgaten mogelijk maken.
Als je er doorheen zou gaan en het zou overleven
zou je het wormgat verlaten, voordat je er daadwerkelijk in ging.
dit zou letterlijk tijdreizen zijn.
reizigers zouden ervoor moeten zorgen
dat de ingang van de wormgaten in het heden is verankerd,
terwijl de uitgang in het verleden is afgesloten.
blijkt dat er een manier is om dat te doen.
je neemt twee uiteinden van een enkel wormgat,
een tunnel door de ruimtetijd ertussen.
neem nu een van die, je versnelt het
tot bijna de snelheid van het licht.
het zal na verloop van tijd door dilatatie bevriezen.
aan de andere kant zal dit uiteinde van het wormgat
door de tijd blijven reizen.
Laten we zeggen dat je in de verre toekomst terug wilt gaan
naar het punt waar die wormgaten ontstaan.
je gaat gewoon dit eind van het wormgat in,
degene die vooruit in de tijd tikt,
en je komt uit het bevroren wormgat terug
waar je begonnen bent.
maar de verste weg terug die je kunt afleggen is beperkt.
je zou niet in staat zijn om terug te gaan, voor het moment dat
je het gemaakt hebt
je zou deze tijdmachine hier en nu kunnen creëren,
mensen uit de toekomst kunnen terug komen
naar het moment dat je het creëerde.
Een wormgat-tijdmachine laat ons niet teruggaan
naar het feest van Hawking, tenzij het is gemaakt
voordat het feest plaatsvond.
Er is een groter probleem bij het gebruik van wormgaten voor tijdreizen.
als we een wormgat vinden en proberen te gebruiken
om terug in de tijd te reizen,
zou het zwaartekrachtveld zo sterk zijn
dat het allemaal in een zwart gat zou instorten.
je moet de doorgang door een wormgat overleven,
en om dat te doen,
moet je in wezen de keel van het wormgat openhouden.
er is maar één manier om dat te doen.
Om het wormgat open te houden zijn negatieve energieën nodig.
dat klinkt slecht, het zou slecht moeten klinken.
We weten niet of je dit soort negatieve energieën kunt aanmaken.
Mensen praten over exotische vormen van energie
die deze wormgaten uit elkaar kunnen duwen.
maar we weten niets van dat soort dingen.
het dichtste wat we weten is donkere energie
die de uitdijing van het universum zou versnellen.
Donkere energie duwt het universum uit elkaar
maar is niet exotisch genoeg om een ​​wormgat open te houden.
het heeft geen negatieve energie.
Sommige wetenschappers hopen dat we iets zullen vinden dat werkt.
men zei ooit dat zulke rare dingen gewoon niet kunnen bestaan.
maar dan een ander raar spul
waarvan ons werd verteld dat het niet kon bestaan
Donkere energie, bleek te bestaan.
Nu zijn we niet meer zo snel om te zeggen,
"oh, we zijn er zeker van dat dat niet kan bestaan."
Op een dag kunnen we een stof met negatieve energie ontdekken,
waardoor de mogelijkheid ontstaat dat er wormgaten ontstaan
en dat we terug in de tijd reizen.
Maar er kan een andere manier zijn om naar het verleden te reizen -
door de tijd zelf te beheersen.
de tijd zelf kan iets zijn wat je kunt buigen en rekken.
er kunnen verschillende versies van tijd zijn.
dus in sommige opzichten kan tijdreizen net zo echt zijn
en net zo vreemd
als onze wildste sciencefiction-fantasieën.
tijdreizen is de inspiratie voor science fiction reizen,
reizen naar het verleden zou de ultieme vakantie zijn.
Als ik in het verleden kon reizen,
zou ik graag het oude Rome
op het hoogtepunt van het Romeinse rijk ervaren.
Ik zou 13 miljard jaar reizen in het verleden,
om onze melkweg te zien vormen.
Ik kan je vertellen dat als ik een tijdreiziger was,
ik zou graag opdagen op Stephen Hawking's feestje.
maar is dit wel mogelijk?
kunnen we ooit terugreizen naar het verleden?
als we terug in de tijd konden reizen,
zouden de mogelijkheden eindeloos zijn.
maar achterwaartse tijdreizen veroorzaken ook mystificerende
tijdsparadoxen.
Zelfs in science fiction gaat tijdreizen over paradoxen.
is het mogelijk dat u uw eigen verleden kan beïnvloeden?
en de eenvoudigste manier om dit te zeggen
is de grootvaderparadox.
Wat als je terug in de tijd zou kunnen gaan
en je opa vermoorden?
in dat geval, hoe kunnen je ouders dan geboren zijn?
hoe kon je ooit geboren zijn?
Als je nooit bent geboren, dan bestond je niet.
hoe heb je je opa vermoord?
je loopt gewoon in cirkels. Het heeft geen zin.
het is logischerwijs onmogelijk.
het lijkt alsof de wetten van het universum je niet toestaan
om terug in de tijd te reizen.
Maar misschien is er een maas in de wet.
Er kan een manier zijn om terug in de tijd te reizen
zonder een paradox te creëren
dankzij de manier waarop ruimte en tijd met elkaar zijn verbonden.
Als je eenmaal gelooft in vier dimensionale ruimtetijd,
begin je de werkelijkheid te conceptualiseren
als het hele vier dimensionale ding,
dat je dan het blokuniversum noemt.
Het is als een vierdimensionaal blok met spullen.
De verschillende plakjes zijn verschillende momenten van tijd.
in het blokuniversum
bestaan het verleden, het heden en de toekomst naast elkaar.
Als je buiten dit hele kader zou kunnen treden
en dit blokuniversum zou zien,
zou je de hele geschiedenis van het universum
van tijd nul tot tijd oneindig voor je zien.
Van dinosaurussen die 150 miljoen jaar geleden over de aarde zwierven
tot mensen die het zonnestelsel koloniseren
honderden jaren in de toekomst
en hawking's party voor tijdreizigers in 2009.
in het blokuniversum bestaat de hele geschiedenis gelijktijdig.
astrofysicus Paul Sutter legt uit.
je het het blok universum zien als een filmrol
waar het verleden en de toekomst al bestaan.
het zijn gewoon frames op dezelfde film.
alle frames bestaan ​​al.
ze zijn precies daar.
maar we ervaren ze in een bepaalde volgorde
en in een bepaalde richting op basis van,
een bepaalde draai aan het handvat.
Net als een handvat dat een filmrol draait,
stroomt de tijd van het verleden naar de toekomst.
maar aangezien elk moment in de tijd bestaat
als een frame ergens op deze haspel,
kunnen we ze zeker bezoeken.
als het idee van het blokuniversum echt waar is,
dat maakt tijdreizen begrijpelijker en meer mogelijk.
we moeten een manier vinden
om bij verschillende delen van deze spoel te komen.
Om dat te doen, moeten we een manier vinden
om door de tijd te reizen.
We weten dat planeten en zwarte gaten de ruimtetijd buigen.
Maar Einstein's vergelijkingen, laten zien dat massieve objecten .
die om elkaar heen bewegen, de ruimtetijd in een lus kunnen slepen
De regio's van ons universum die de grootste
kans bieden op iets zoals tijdreizen
ligt in de meest extreme regio's van de ruimtetijdkromming.
je kunt je een zeer gecompliceerde situatie voorstellen
waarin je genoeg massa had en het zich zo bewoog
dat je de ruimte op zichzelf kon verdraaien.
theoretische objecten die naakte lijn-singularities worden genoemd,
zouden dat kunnen doen.
zoals de harten van twee zwarte gaten,
maar dan oneindig uitgestrekt.
2 naakte singulariteiten die dicht bij elkaar bewegen,
zouden een gelust pad door de ruimtetijd kunnen creëren
dat een gesloten tijd-achtige curve wordt genoemd.
een gesloten tijd-achtige curve, is een heel speciaal soort pad
door ruimtetijd waar je een startpunt hebt,
je begint te bewegen door ruimtetijd,
net zoals je in dit stukje film in frames vooruit zou gaan.
en het gebeurt net zo in een gesloten tijd-achtige curve
dat je eindframe precies hetzelfde is
als je beginframe.
dus als je door de ruimte beweegt, begin je naar binnen te gaan
je toekomst, maar je verhuist ook naar je eigen verleden
en je komt op precies hetzelfde punt terecht
waar je zowel in ruimte als in tijd bent begonnen,
en heb je de lus gesloten.
met gesloten tijd-achtige curven,
kun je misschien je eigen verleden bezoeken
door de ruimtetijd in een lus te plaatsen.
maar reizen in het blokuniversum heeft een groot nadeel.
je kunt het verleden nooit veranderen.
als dit blok universum idee juist is,
dit filmspoeluniversum, dat alle tijd bestaat in een keer,
dat lost de grootvader paradox op.
je kunt niet terug in de tijd gaan
om je opa te vermoorden omdat je dat niet hebt gedaan.
je zal nooit. je hebt het nooit gedaan.
je kunt het niet doen omdat het niet is gebeurd.
tijdreizigers in een blokuniversum
kunnen de geschiedenis niet veranderen.
omdat we weten dat niemand op het feestje van
Stephen Hawking is geweest,
zal niemand dat ooit doen.
door tijdreizen te onderzoeken, ontrafelen wetenschappers
mysteries van ons universum.
maar één vraag blijft onbeantwoord.
waarom lijkt de tijd maar in één richting te lopen?
hoe komt het dan dat we ons het verleden herinneren,
maar we kennen de toekomst niet?
deze schijnbaar voor de hand liggende vraag blijkt
kan worden verklaard in de oorsprong van ons universum.
het verstrijken van de tijd is niet in steen gebeiteld.
tijd kan worden gebogen, vertraagd, zelfs bevroren.
maar onze ervaring van tijd lijkt vast.
de tijd stroomt slechts in één richting.
er is een richting naar de tijd
op een manier dat er geen richting is naar de ruimte.
er is geen verschil tussen omhoog, omlaag, links, rechts,
vooruit achteruit, maar er is nog steeds een verschil
tussen gisteren en morgen.
Waarom lijkt de tijd vooruit te lopen
en niet achteruit?
zo veel dingen in ons dagelijks leven
hebben maar zin in één richting van de tijd.
als je een ei breekt, wordt het niet ineens weer een ei.
Als je een roerei maakt, wordt het niet heel.
er zijn een aantal richtingen van dingen.
Deze krachtlijn van de tijd lijkt verband te houden met de chaos
en wanorde die we in ons dagelijks leven zien.
misschien het beste uit te leggen bij een koffie.
Als ik een mok koffie heb, is er maar één manier
om alle kleine stukjes van de mok
de vloeistof en koffie in deze vorm te krijgen,
en dat is hier voor me.
De mok bevindt zich in een zogenaamde hooggeordende staat.
Maar als ik het van de tafel duw
en het breekt in een miljoen stukjes,
we zullen nooit meer al die stukken en vloeistof
in de vorm van de mok terug zien komen.
We weten dat de verbrijzelde mok zichzelf niet weer in elkaar zet.
wetenschappelijk gezien neemt de stoornis of entropie
van de koffiemok toe, maar nooit af.
In het hele universum neemt de entropie altijd toe,
net zoals in het hele universum, tijd van verleden naar toekomst stroomt
alles in het universum
wordt langzamerhand steeds meer wanordelijk.
maar waarom?
we denken nooit na over gebroken eieren die zichzelf weer in elkaar zetten,
dat kan helemaal teruggaan naar hoe de omstandigheden van de oerknal waren.
13,8 miljard jaar geleden, breidde de ruimtetijd zich snel uit vanaf een klein punt.
in een oogwenk was het universum geboren.
dit was het eerste moment van de tijd.
ons huidige begrip van het universum
is dat er een tijd nul was.
er was een moment dat het universum ontstond,
en dat is de oerknal.
de oerknal schijnt in een ongelooflijk lage entropie-toestand te zijn geweest.
alles was heel geordend, heel dicht en erg heet.
de entropie kon nergens naartoe gaan, dan uit die staat te groeien.
Op tijd nul breidde het universum zich uit
van een zeer geordend, dichte energieplek.
380.000 jaar later vormden de eerste atomen.
geleidelijk begon het gas samen te klonteren.
zoiets als 200 miljoen jaar later
de eerste sterren werden gevormd,
die enige tijd later tot sterrenstelsels werden gevormd
Naarmate het universum ouder wordt en zich uitbreidt,
wordt het steeds meer wanordelijk.
sterrenstelsels bewegen zich steeds verder uit elkaar.
over biljoenen jaren zal wanorde heersen.
sterren opbouwend gas raakt op.
er zullen zich geen nieuwe sterren vormen.
wanneer de laatste sterren sterven,
zal het universum koud en donker worden.
de versnelde en eeuwige expansie van ons universum
zou een deprimerend einde kunnen betekenen.
er komt een dag, dat de allerlaatste ster in het universum uitdooft
en dat is het.
De oerknal kan verklaren
waarom de tijd in één richting lijkt te stromen,
van vroeger tot nu
en naar de toekomst, tot in het kleinste detail.
de opkomst van entropie in het universum verklaart
waarom je een ei kunt roeren, van een heel ei.
maar het is iets moeilijker om een heel ei te maken uit een roerei .
Entropie kan een groot probleem zijn
voor wannabe tijdreizigers.
tijdperk van tijd betekent dat dingen chaotischer worden in de loop van de tijd.
als je terug in de tijd zou gaan,
overtreedt het de wet van entropie.
entropie zelf is de reden
waarom we niet naar het verleden kunnen reizen,
dat is terug keren naar een deel van het universum
waar de energie zelf anders was,
het niveau van de wanorde was anders.
misschien dat deze wet van entropie
ons verplicht om in de toekomst te blijven bewegen.
de richting van tijd lijkt een andere
spijker in de kist te zijn voor het reizen naar het verleden.
maar sommige wetenschappers denken dat er een oplossing zou kunnen zijn.
tijdreizigers kunnen naar het verleden reizen
in het kwantumrijk.
hoewel in onze macroscopische wereld,
we geen tijdreizen ervaren in beide richtingen,
kan het zijn dat het kwantumrijk
dat mogelijk kan maken.
kwantum tijdreizen
zou alles wat we weten over de werkelijkheid kunnen veranderen.
we ervaren de stroom van tijd in één richting -
voorwaarts.
wijzers draaien nooit om, gebroken eieren blijven gebroken.
en mensen gaan alleen naar een feestje
als ze zijn uitgenodigd voordat het plaatsvindt.
maar er is een plaats in het universum
waar deze richting van tijd in beide richtingen kan lopen -
het subatomaire rijk, geregeerd door de kwantummechanica.
in de kwantummechanica weten we dat
de sub, sub atomaire wereld
een zeer vreemde plaats is.
microscopisch kleine deeltjes bouwen
alles wat we in het universum zien.
quarks, leptonen en bosonen, kleine bouwstenen
die spelen volgens hun eigen regels -
de wetten van de kwantummechanica.
in de kwantumwereld kunnen subatomaire deeltjes
door muren reizen
of in en uit het bestaan springen.
maar de wetten van de kwantummechanica
hebben een nog vreemdere eigenschap.
ze lijken omkeerbaar.
in de kwantummechanica is er geen verschil
tussen naar de toekomst of het verleden gaan
voor zover we nu weten in de wetten van de natuurkunde.
in de kwantumwereld,
kan de richting van de tijd kapot gaan.
in maart 2019, hebben Russische wetenschappers dit getest.
met behulp van een kwantumcomputer simuleerden ze een elektron
dat een fractie van een seconde achteruit in de tijd reisde.
het team berekende dat deze achterwaartse beweging
spontaan kan gebeuren in de echte wereld.
hoewel misschien maar één keer in de 13,8 acht miljard jaar
geschiedenis van het universum.
op microscopisch niveau zijn de natuurwetten
voor tijdomkering onveranderlijk.
en dus komt dit idee van tijdreizen daadwerkelijk voor
in het kwantumrijk, althans in de wiskundige berekeningen.
Als de richting van de tijd van het kwantumrijk naar voren
en naar achter loopt in de echte wereld,
zouden kwantumdeeltjes een nieuwe route kunnen bieden
naar de party van Stephen Hawking.
maar het is misschien geen comfortabele rit.
Als dit idee van kwantum tijdreizen waar is,
dan zou je naar het tijdreisfeestje van Stephen Hawking kunnen gaan,
maar je zou het één subatomair deeltje per keer moeten doen.
er zijn meer deeltjes in het menselijk lichaam
dan zandkorrels op de aarde.
iemand veilig demonteren in subatomaire deeltjes
en dan weer opbouwen gaat waarschijnlijk niet gebeuren.
maar kunnen kwantumdeeltjes
de weg vrijmaken voor een ander soort tijdreizen?
we sturen elke dag informatie met behulp van kwantumdeeltjes.
elektronen dragen signalen over in uw computer.
fotonen dragen gsm-signalen in de ruimte en terug.
kunnen we informatie coderen op een set deeltjes
en deze terugsturen in de tijd,
misschien naar ons jongere zelf?
als je informatie kan terugsturen in de tijd,
kan dat je heel rijk maken.
ga gewoon naar volgende week, stuur de beurskoersen terug
en laat me weten dat we nog wat te bespreken hebben.
Het sturen van informatie naar het verleden om het heden te veranderen
is een verleidelijk idee.
misschien kunnen we uitnodigingen sturen voor het feest van professor Hawking
aan wetenschappers in 2009.
maar zelfs als dat mogelijk is, we zullen het misschien nooit weten
of ze zelfs maar de boodschap kregen.
kwantummechanica zaait verwaring
en suggereert dat het verleden misschien kan vertakken
in verschillende toekomsten.
als je een interactie hebt tussen twee subatomaire deeltjes,
is de kans dat het de ene kant op gaat en kans dat het de andere kant op gaat,
als we het observeren, lijkt het maar een kant op te gaan,
maar er is een interpretatie van de kwantummechanica die zegt
ze gebeuren allebei.
je hebt nu twee universums gecreëerd.
de tijdlijn is gesplitst.
in de kwantumwereld, een deeltje sturen
voor een uitnodiging van een feest of zelfs een delorean terug in de tijd sturen,
zou een nieuwe tijdlijn kunnen creëren.
in de nieuwe tijdlijn, mag hawking's feestje
dan wel vol met feestgangers zitten,
maar we maken geen deel uit van die tijdlijn
en evenmin Stephen Hawking.
je maakt geen tijdreis terug in je eigen universum
om dingen te veranderen.
je reist op dat moment naar een ander universum
en van daaruit dingen veranderen.
en het maakt niet uit of je dan dingen verandert
want in dat universum word je niet later geboren
om terug te gaan in de tijd om dingen te veranderen.
dat gebeurde in een ander universum.
ik weet dat dit spul moeilijk te begrijpen is.
het is ook moeilijk uit te leggen.
misschien als er een oneindig aantal universums zijn,
is er een alternatieve versie van mij die het beter begrijpt.
Ik hoop dat hij meer haar heeft.
Voorlopig is tijdreizen nog steeds science fiction.
Naar mijn persoonlijke mening, gaat er niets terug in de tijd,
deeltjes, informatie, iets dergelijks.
soms hoor je berichten over iets dat teruggaat in de tijd
of ongedaan wordt gemaakt of wat dan ook.
het is echt niets meer dan een mooie versie
van het achterstevoren spelen van een film.
Misschien ontdekken wetenschappers ooit..
een bron van exotische materie om een wormgat te openen
of vinden ze een manier om de ruimtetijd terug te buigen.
zeg nooit nooit want, wat we nu als wetenschap beschouwen
zou een eeuw geleden als science fiction
of als de waanzin van een gek zijn beschouwd.
ik heb een beetje hoop.
omdat heel slimme mensen hebben geprobeerd te bewijzen
dat het onmogelijk is en gefaald hebben.
je moet nooit, nooit zeggen.
en onderweg leren we misschien wat meer
over hoe het universum werkt.
Tijdreizen is zeker meer science fiction
dan wetenschap, maar nadenken over tijdreizen
en proberen begrijpen waarom het misschien niet mogelijk is,
is echt interessant en kan ons veel leren
over de aard van ons universum.
Het is ook heel fascinerend hierover na te denken,
omdat het ons dwingt om enkele van de moeilijkste
onbeantwoorde vragen in de natuurkunde op ons te nemen
en het zal uiteindelijk leiden tot een dieper begrip
van de aard van de werkelijkheid.
om de analogie van alice in wonderland te nemen,
het universum leidt ons steeds verder
en verder het konijnenhol in.
♪-♪-♪