torsdag 9 maj 2013

Time travel in Einsteins Universe


Time travel in Einsteins Universe av J Richard Gott, professor i astrofysik på Princeton University. Populärvetenskaplig bok om fysiken bakom eventuellt möjliga tidsresor, helt enkelt. Richard Gott utforskar möjligheterna till att resa i tiden i Universum enligt fysikens lagar som vi känner dem idag. Han går igenom flera olika metoder för hur man skulle kunna åstadkomma tidsresor och problemen som skulle kunna uppstå samt eventuella lösningar på de problemen.
Gott börjar med att beskriva bland annat Einsteins relativitetsteori och vad den inneburit för vetenskapen. Sedan beskriver han hur fysiker använt sig av Einsteins ekvationer för att räkna på om tidsresor skulle kunna vara möjliga.

Tidsresor är mycket riktigt möjliga till viss del men det är inte så lätt att bara sätta sig i en maskin och trycka på en knapp. I de flesta fall innefattar det rymdskepp som reser nära ljusets hastighet. Framåt i tiden är lättast. T ex skulle man kunna sätta sig i ett rymdskepp och åka strax under ljusets hastighet iväg till en närliggande stjärna och tillbaka. Tiden som gått för dig i rymdskeppet skulle vara betydligt kortare än tiden som fortgått på Jorden då tiden går långsammare desto närmre ljusets hastighet man färdas. Andra sätt att resa i tiden innefattar svarta hål och de än så länge väldigt teoretiska "kosmiska strängarna", ej att förväxla med strängarna i strängteori. Strängteori och hypotesen om multipla universa tas dock också upp.

En annan intressant poäng Gott vill göra i boken är "Copernicusprincipen" (Copernican principle). Det gäller idén att som observatör vid slumpmässigt vald plats och tid inte på något sätt är unik eller speciell. Copernicus viktigaste vetenksapliga upptäckt var nämligen att Jorden inte ligger i centrum i vårt solsystem. Efter Copernicus har vetenskapen förstås också upptäckt att vår sol inte är den enda och att vår galax inte är den enda och att vi inte lever i centrum av någonting alls. Nu är förstås den gällande hypotesen att vårt Universum inte heller är det enda.
Richard Gott applicerar dock principen på mer jordnära koncept. Han använder den som ett sätt att försöka förutspå framtiden. Det började med att han förutspådde Berlinmurens fall med en ekvation han kom på.

Gott besökte muren en gång vid en slumpmässig tidpunk 1969 tillsammans med sin vän. Vid det laget hade muren funnits i åtta år. Gott delade in murens livslängd i fyra delar. Han resonerade som så att om man antar att det inte var något speciellt vid deras besök så är sannolikheten 50 procent att de besöker muren någon gång under de två mittersta fjärdedelarna av dess livslängd eftersom det är troligast att man observerar något under mitten av dess livslängd och inte i de två ytterligheterna i början eller i slutet av någots livslängd.
Med lite ASCII-art kan man visa det såhär:

   början         mitten           slutet
 |---------|--------------------|---------|

En fjärdedel är i början av murens livslängd och en fjärdedel är i slutet och två i mitten. Antingen befinner du dig i början av de två mittersta fjärdedelarna. Då har alltså muren stått i en fjärdedel av sin livslängd. Eller så befinner du dig i slutet av de två mittersta fjärdedelarna, då har muren stått i tre fjärdedelar av sin livslängd med en fjärdedel kvar. 8 delat på 3 är 2 2/3. 8 gånger 3 är 24.
Alltså, resonerade Gott, så är det 50 procents chans att muren kommer överleva mellan 2 2/3 och 24 år till. 20 år senare föll muren. Denna princip har han sedan utökat så att sannolikheten att spå rätt blir 95 procent. Resultatet av att öka sannolikheten blir dock att det förutspådda tidsspannet blir betydligt större och mindre exakt.
Han förutspår med denna metod bland annat mänsklighetens överlevnad (som nu funnits i ca 200 000 år). Han får det till mer än 5100 år men mindre än 7.8 miljoner år. En tämligen oprecis framtidsskådning kan man tycka. Det intressanta är att det stämmer ganska bra med tidigare människoarters livslängd. Homo erectus överlevde i ca 1.6 miljoner år och Neandertalarna 0.3 miljoner år. Djurarter i genomsnitt överlever i ca 1 till 11 miljoner år. Så den förutspådda tiden för mänsklighetens överlevnad ligger alldeles lagom inom livslängden för allt annat liv på Jorden.
Richard Gott bemöter därefter också argumentet att mänskligheten skulle vara ett undantag med vår intelligens osv.
För att säkra mänsklighetens framtid föreslår Gott att vi koloniserar andra planeter för att sprida ut oss och inte göra oss lika sårbara för katastrofer och annat på Jorden. Det skulle göra oss till ett undantag.

Att utgå ifrån att ens egen ställning och plats i tid och rum inte är på något sätt speciell är väldigt spännande och intressant tycker jag. Man skulle kunna ta det som en ganska deprimerande insikt att inte leva på någon speciell plats på någon speciell planet, i någon speciell galax i någon speciell tid men tänk såhär. Om vi inte befinner oss i solsystemets centrum eller i galaxens centrum eller ens bor i Universums enda galax och absolut inte i Universums centrum är vi kanske inte heller den enda planeten med liv och intelligent liv?

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar