© Shutterstock

Hoe tijd werkt -

Het zal je misschien verbazen dat natuurkundigen nog steeds niet precies weten hoe tijd werkt. Voorlopig lijkt reizen naar de toekomst mogelijk (aangezien we er elke dag naartoe razen).

© Shutterstock

Hoe tijd werkt -

Maar als het aankomt op het mogelijk ontmoeten van onze over-over-overgrootouders door naar het verleden te reizen, ziet het er extreem moeilijk, of bijna volledig onmogelijk uit.

© Shutterstock

Albert Einstein -

Albert Einstein heeft bijgedragen aan ons huidige begrip van tijdreizen. Zijn relativiteitstheorie beschrijft ruimte, tijd, massa en zwaartekracht.

© Getty Images

Relativiteitstheorie -

Tijd was relatief voor Einstein. Een belangrijk resultaat van relativiteit is dat de tijdstroom niet constant is. Tijd kan versnellen of vertragen, afhankelijk van de omstandigheden.

© Getty Images

Tijd is relatief -

Het feit dat het kan versnellen of vertragen is waar het concept van tijdreizen zijn intrede doet als mogelijkheid, met gevolgen in de echte wereld.

© Shutterstock

Lichtsnelheid -

Tijd verloopt sneller met een hogere snelheid, maar om het effect te merken zou je met de snelheid van het licht moeten reizen.

© Shutterstock

Zwaartekracht -

Op dezelfde manier gaat tijd langzamer voorbij in een intens zwaartekrachtsveld, bijvoorbeeld in een zwart gat.

© Shutterstock

Zwaartekracht -

De zwaartekracht van de aarde is sterker bij je voeten, dus je voeten verouderen eigenlijk langzamer dan je hoofd!

© Shutterstock

GPS-satellieten -

Voor ons zijn de relativistische effecten van tijd te subtiel om op te merken. Maar ze hebben wel degelijk invloed op de satellieten die worden gebruikt voor het Global Positioning System (GPS).

© Shutterstock

Klok aanpassen -

De klokken in de lucht tikken sneller dan de klokken op aarde. Daarom moeten de klokken in de lucht constant worden bijgesteld om de nauwkeurigheid te garanderen. Als dat niet gebeurt, kan je navigatie-app ongeveer 10 km per dag onnauwkeurig zijn!

© Shutterstock

Reizen in de toekomst -

Relativiteit betekent dat het mogelijk is om naar de toekomst te reizen. Of je nou reist met de lichtsnelheid of tijd doorbrengt in een intens zwaartekrachtsveld, je ervaart een relatief korte hoeveelheid aan subjectieve tijd.

© Shutterstock

Reizen in de toekomst -

In de rest van het universum zouden daarentegen tientallen jaren of eeuwen voorbijgaan. Dus wanneer je terugkeert, zou je verder in de toekomst zijn dan de tijd die je hebt ervaren.

© Shutterstock

Terug in de tijd -

Relativiteit opent wel enkele deuren voor terug in de tijd reizen, maar op dit moment zijn deze nog niet verder dan het theoretische stadium.

© Shutterstock

De theorie van de gesloten tijdachtige kromme -

Een studie uit 1949, gepubliceerd door Kurt Gödel, stelde voor dat een gesloten tijdachtige kromme, een pad waar ruimte en tijd in zichzelf teruglopen, tijdreizen naar het verleden mogelijk zou kunnen maken.

© Shutterstock

De theorie van de gesloten tijdachtige kromme -

Een groot probleem met deze theorie is echter dat er nergens in het universum zo'n gesloten lus bestaat. Het is pure theorie.

© Shutterstock

De theorie van de gesloten tijdachtige kromme -

Zonder bewijs voor het bestaan van een gesloten tijdachtige kromme, is er geen manier om deze te reconstrueren. Emily Adlam, filosoof aan de Chapman Universiteit in Californië, zegt: "Zelfs als we veel grotere technologische krachten hadden dan we nu hebben, lijkt het onwaarschijnlijk dat we in staat zouden zijn om doelbewust gesloten tijdachtige krommen te creëren."

© Shutterstock

Kosmische snaren -

In 1991 kwam de natuurkundige Richard Gott met de theorie dat zo'n gesloten cirkel mogelijk zou zijn als er twee "kosmische snaren" waren die in tegengestelde richting langs elkaar heen bewogen.

© Shutterstock

Kosmische snaren -

Wat geweldig zou zijn... als kosmische snaren bestonden! Deze snaren zijn nog steeds hypothetisch en volgens sommige theorieën zouden ze het hele vroege universum hebben gevormd.

© Shutterstock

Wormgaten -

Een ander fenomeen dat volgens de relativiteit mogelijk is, zijn wormgaten. Theoretisch is het mogelijk dat ruimtetijd wordt gevouwen als een stuk papier, waardoor een tunnel kan worden geperforeerd om een kortere weg te creëren tussen twee ver van elkaar verwijderde punten, oftewel een wormgat.

© Shutterstock

Wormgaten -

Het probleem met wormgaten is weer dat hoewel in theorie is aangetoond dat ze zouden kunnen bestaan, als een wiskundige mogelijkheid, het fysieke bestaan van wormgaten iets heel anders is.

© Shutterstock

Intens zwaartekrachtsveld -

Als wormgaten zouden bestaan, zouden ze niet erg lang bestaan. Sterker nog, als het twee zwarte gaten zijn die zich hebben samengevoegd, zoals wordt getheoretiseerd, dan zou hun intense zwaartekrachtsveld instorten onder hun eigen zwaartekracht.

© Shutterstock

Problemen met omvang -

Er is nog meer slecht nieuws voor toekomstige tijdreizigers: deze wormgaten zouden microscopisch klein zijn, te klein voor een bacterie, laat staan voor een mens om er doorheen te gaan.

© Shutterstock

Negatieve energie -

Om het omvang- en zwaartekrachtprobleem op te lossen zou er een grote hoeveelheid negatieve energie in het atoom nodig zijn. De energie van het atoomveld moet over het algemeen echter meer positieve energie bevatten, dus zelfs als er kleine zakjes negatieve energie in het atoomveld zouden ontstaan, is het geen erg realistisch beeld.

© Shutterstock

Kwantummechanica -

Terwijl relativiteit het gedrag beschrijft van grote objecten zoals mensen en sterrenstelsels, verklaart kwantummechanica het hele kleine: kleiner dan atomen, zoals elektronen en fotonen.

© Shutterstock

Non-lokaliteit -

Uit de kwantummechanica zijn vreemde waarnemingen naar voren gekomen, met name non-lokaliteit. Dit is waar een verandering in de toestand van een deeltje op één locatie onmiddellijk een ander "verstrikt" deeltje ergens anders kan beïnvloeden.

© Shutterstock

Non-lokaliteit -

Einstein noemde dit "spookachtige actie op afstand". Het is vele malen experimenteel aangetoond, maar veel natuurkundigen zijn ongelukkig met de mogelijkheid van niet-lokaliteit.

© Getty Images

Non-lokaliteit -

Om het effect onmiddellijk te laten zijn, zou de informatie namelijk sneller moeten gaan dan de lichtsnelheid. Dit wordt als onmogelijk beschouwd.

© Shutterstock

Retrocausaliteit -

Als reactie hierop zijn sommige natuurkundigen met een alternatieve manier gekomen om de experimenten te interpreteren. Sommigen suggereren dat wanneer iets er direct lijkt te zijn, het eigenlijk naar de toekomst is gereisd en weer terug. Dit introduceert retrocausaliteit, oftewel gebeurtenissen die in de toekomst plaatsvinden hebben een effect op het verleden.

© Shutterstock

Retrocausaliteit -

Als dit het geval is, is ons lineaire concept van tijd niet noodzakelijk correct. Het betekent in feite dat informatie uit de toekomst altijd terugkeert om het verleden te beïnvloeden. Het is goed om in gedachten te houden dat deze theorie ook niet door iedereen wordt geaccepteerd. Sommigen vinden deze theorie nog ongehoorder dan non-lokaliteit.

© Shutterstock

Conclusie -

Kortom, we hebben geen volledig antwoord. Relativiteit en kwantumfysica zijn niet met elkaar te combineren, maar ze werken wel om bepaalde aspecten van ons universum te verklaren. Misschien is er een overkoepelende, verenigende theorie die ze met elkaar verbindt, maar die is nog niet ontdekt. Voorlopig blijft tijdreizen buiten bereik - net als de meer mysterieuze aspecten van het universum.

Bronnen: (BBC) (Scientific American) (Space.com) (USA Today)

© Shutterstock