Dapatkah anda melakukan perjalanan waktu dan kembali ke masa lalu? Fisika menjawab "Relativitas Umum"

Kata “seandainya” mengisyaratkan keinginan untuk kembali ke masa lalu dengan melakukan perjalanan waktu (time travel). Frekuensi kita mengucapkan kata tersebut sudah tidak terhitung lagi, ini secara tidak langsung menunjukkan besarnya keinginan manusia untuk dapat kembali ke masa lalu. Boleh dibilang, kembali ke masa lalu merupakan solusi ilmiah untuk mengatasi penyesalan apapun. Namun apakah mungkin kita bmelakukan perjalanan waktu dan kembali ke masa lalu? Fisika menjawabnya dengan “Relativitas Umum”.


Dalam novel Janus Equation, penulis G. Spruill mengeksplorasi salah satu masalah mengerikan dalam perjalanan waktu. Dalam kisah ini seorang ahli matematika brilian yang bertujuan untuk menemukan rahasia perjalanan waktu bertemu dengan seorang wanita cantik yang aneh, dan mereka menjadi kekasih, meskipun dia tidak tahu apa-apa tentang masa lalunya. Dia menjadi tertarik untuk mengetahui identitas aslinya. Akhirnya dia menemukan bahwa dia pernah menjalani operasi plastik untuk mengubah penampilannya. Dan bahwa dia menjalani operasi ganti kelamin. Akhirnya, dia menemukan bahwa "dia" sebenarnya adalah penjelajah waktu dari masa depan, dan bahwa "dia" sebenarnya adalah dirinya sendiri, tetapi dari masa depan. Artinya dia bercinta dengan dirinya sendiri. Dan ada yang bertanya-tanya, apa yang akan terjadi jika mereka punya anak? Dan jika anak ini kembali ke masa lalu, untuk tumbuh menjadi ahli matematika di awal cerita, apakah mungkin menjadi ibu dan ayah serta putra dan putri Anda sendiri?

Gambar 1. Relativitas Umum menajdi jawaban kemungkinan kembali ke masa lalu dengan penjelajahan waktu


 

Mengubah Masa Lalu?

 

Waktu adalah salah satu misteri besar alam semesta. Kita semua terhanyut dalam sungai waktu yang bertentangan dengan keinginan kita. Sekitar 400 M, Santo Agustinus menulis secara ekstensif tentang sifat paradoks waktu: “Bagaimana mungkin masa lalu dan masa depan, ketika masa lalu tidak ada lagi, dan masa depan belum? Adapun saat ini, jika selalu ada dan tidak pernah pindah menjadi masa lalu, itu bukanlah waktu, tapi keabadian. " Jika kita mengambil logika Santo Agustinus lebih jauh, kita melihat bahwa waktu tidak mungkin, karena masa lalu telah berlalu, masa depan tidak ada, dan masa kini hanya ada sesaat. (Santo Agustinus kemudian mengajukan pertanyaan teologis yang mendalam tentang bagaimana waktu harus mempengaruhi Tuhan, pertanyaan yang relevan bahkan sampai hari ini. Jika Tuhan itu Mahakuasa dan Mahakuasa, tulisnya, maka apakah Dia terikat oleh berlalunya waktu? Dengan kata lain, apakah Tuhan , seperti kita manusia lainnya, harus terburu-buru karena Dia terlambat untuk janji? Santo Agustinus akhirnya menyimpulkan bahwa Tuhan itu Mahakuasa dan karenanya tidak dapat dibatasi oleh waktu dan oleh karena itu harus ada "di luar waktu." Meskipun konsepnya tentang berada di luar waktu tampaknya tidak masuk akal, itu adalah salah satu gagasan yang muncul kembali dalam fisika modern, seperti yang akan kita lihat.)


Seperti Santo Agustinus, kita semua pernah bertanya-tanya tentang sifat aneh waktu dan bagaimana perbedaannya dengan ruang. Jika kita bisa bergerak maju dan mundur dalam ruang angkasa, mengapa tidak dalam waktu? Kita semua juga bertanya-tanya apa yang mungkin akan terjadi di masa depan bagi kita, di luar tahun-tahun kita. Manusia memiliki masa hidup yang terbatas, tetapi kita sangat ingin tahu tentang peristiwa yang akan terjadi lama setelah kita meninggal.


Meskipun kerinduan kita untuk melakukan perjalanan waktu mungkin sama tuanya dengan kemanusiaan, tampaknya kisah perjalanan waktu tertulis pertama adalah Memoirs of the Twentieth Century, yang ditulis pada tahun 1733 oleh Samuel Madden, tentang seorang malaikat dari tahun 1997 yang melakukan perjalanan lebih dari 250 tahun ke masa lalu untuk memberikan dokumen kepada duta besar Inggris yang menggambarkan dunia masa depan.

 

Akan ada lebih banyak cerita seperti itu. Cerita pendek tahun 1838 "Missing One’s Coach: An Anachronism", yang ditulis tanpa nama, berkisah tentang seseorang yang menunggu seorang pelatih yang tiba-tiba menemukan dirinya ribuan tahun yang lalu. Dia bertemu dengan seorang biksu dari sebuah biara kuno dan mencoba menjelaskan kepadanya bagaimana sejarah akan berkembang selama seribu tahun ke depan. Setelah itu dia tiba-tiba menemukan dirinya secara misterius dibawa kembali ke masa sekarang, kecuali bahwa dia telah kehilangan pelatihnya.

 

Bahkan novel Charles Dickens tahun 1843, A Christmas Carol, adalah semacam cerita perjalanan waktu, karena Ebenezer Scrooge dibawa ke masa lalu dan masa depan untuk menyaksikan dunia sebelum saat ini dan setelah kematiannya.


Dalam literatur Amerika, kemunculan pertama perjalanan waktu berasal dari novel Mark Twain tahun 1889, A Connecticut Yankee di King Arthur’s Court. Seorang Yankee abad kesembilan belas direnggut ke belakang dari waktu ke waktu untuk berakhir di pengadilan Raja Arthur pada tahun 528 M. Dia ditawan dan akan dibakar di tiang pancang, tetapi kemudian dia menyatakan bahwa dia memiliki kekuatan untuk menghapus matahari, mengetahui bahwa gerhana matahari akan terjadi pada hari itu juga. Ketika matahari tenggelam, massa merasa ngeri dan setuju untuk membebaskannya dan memberinya hak istimewa sebagai imbalan atas kembalinya matahari.


Namun upaya serius pertama untuk mengeksplorasi perjalanan waktu dalam fiksi adalah karya klasik H. G. Wells, The Time Machine, di mana sang pahlawan dikirim ratusan ribu tahun ke masa depan. Di masa depan yang jauh itu, umat manusia sendiri secara genetik telah terpecah menjadi dua ras, bangsa Moor yang mengancam yang memelihara mesin bawah tanah yang kotor, dan Eloi yang tidak berguna seperti anak kecil yang menari di bawah sinar matahari di dunia atas, tidak pernah menyadari nasib buruk mereka (untuk dimakan oleh orang-orang Moor).


Sejak saat itu, perjalanan waktu telah menjadi fitur biasa dalam fiksi ilmiah, dari Star Trek hingga Back to the Future. Dalam Superman I, ketika Superman mengetahui bahwa Lois Lane telah meninggal, dia memutuskan dengan putus asa untuk membalikkan tangan waktu, mengayunkan dirinya mengelilingi bumi, lebih cepat dari kecepatan cahaya, sampai waktu itu sendiri mundur. Bumi melambat, berhenti, dan akhirnya berputar ke arah yang berlawanan, sampai semua jam di Bumi berdetak mundur. Banjir mengamuk, bendungan yang rusak secara ajaib menyembuhkan dirinya sendiri, dan Lois Lane kembali dari kematian.


Dari perspektif sains, perjalanan waktu tidak mungkin dilakukan di alam semesta Newton, di mana waktu dipandang sebagai panah. Sekali ditembakkan, ia tidak akan pernah bisa menyimpang dari masa lalunya. Satu detik di Bumi sama dengan satu detik di seluruh alam semesta. Konsepsi ini digulingkan oleh Einstein, yang menunjukkan bahwa waktu lebih seperti sungai yang berkelok-kelok melintasi alam semesta, semakin cepat dan lambat saat ia mengular melintasi bintang dan galaksi. Jadi satu detik di Bumi tidaklah mutlak; waktu bervariasi saat kita bergerak mengelilingi alam semesta.


Seperti yang saya bahas sebelumnya, menurut teori relativitas khusus Einstein, waktu di dalam roket semakin lambat semakin cepat bergerak. Penulis fiksi ilmiah telah berspekulasi bahwa jika Anda bisa menembus penghalang cahaya, Anda bisa kembali ke masa lalu. Tetapi ini tidak mungkin, karena Anda harus memiliki massa yang tidak terbatas untuk mencapai kecepatan cahaya. Kecepatan cahaya adalah penghalang utama untuk roket apa pun. Awak Enterprise di Star Trek IV: The Voyage Home membajak sebuah pesawat ruang angkasa Klingon dan menggunakannya untuk mengelilingi matahari seperti ketapel dan memecahkan penghalang cahaya untuk berakhir di San Francisco pada 1960-an. Tapi ini bertentangan dengan hukum fisika.


Meskipun demikian, perjalanan waktu ke masa depan adalah mungkin, dan telah diverifikasi jutaan kali secara eksperimental. Perjalanan pahlawan The Time Machine ke masa depan yang jauh sebenarnya mungkin secara fisik. Jika seorang astronot melakukan perjalanan mendekati kecepatan cahaya, dia mungkin membutuhkan, katakanlah, satu menit untuk mencapai bintang terdekat. Empat tahun akan berlalu di Bumi, tetapi baginya hanya satu menit yang akan berlalu, karena waktu di dalam kapal roket akan melambat. Oleh karena itu dia akan melakukan perjalanan empat tahun ke masa depan, seperti yang dialami di Bumi ini. (Astronot kita sebenarnya melakukan perjalanan singkat ke masa depan setiap kali mereka pergi ke luar angkasa. Saat mereka melakukan perjalanan dengan kecepatan 18.000 mil per jam di atas Bumi, jam mereka berdetak sedikit lebih lambat daripada jam di Bumi. Oleh karena itu, setelah misi selama setahun di stasiun luar angkasa, mereka sebenarnya telah melakukan perjalanan sepersekian detik ke masa depan pada saat mereka mendarat kembali di Bumi. Rekor dunia untuk perjalanan ke masa depan saat ini dipegang oleh kosmonot Rusia Sergei Avdeyev, yang mengorbit selama 748 hari dan maka terlempar 0,02 detik ke depan.)

 

Jadi, mesin waktu yang dapat membawa kita ke masa depan konsisten dengan teori relativitas khusus Einstein. Tapi bagaimana dengan mundur ke masa lalu?


Jika kita bisa melakukan perjalanan kembali ke masa lalu, sejarah tidak mungkin ditulis. Segera setelah seorang sejarawan mencatat sejarah masa lalu, seseorang dapat kembali ke masa lalu dan menulis ulang. Mesin waktu tidak hanya akan membuat para sejarawan gulung tikar, tetapi juga memungkinkan kita mengubah waktu sesuka hati. Jika, misalnya, kita kembali ke zaman dinosaurus dan secara tidak sengaja menginjak mamalia yang merupakan nenek moyang kita, mungkin kita akan secara tidak sengaja memusnahkan seluruh umat manusia. Sejarah akan menjadi episode Monty Python yang tak berujung dan gila, karena turis dari masa depan menginjak-injak peristiwa bersejarah sambil mencoba mendapatkan sudut kamera terbaik.

 

Perjalajan Waktu. Playground Fisika?

 

Mungkin orang yang paling membedakan dirinya pada persamaan matematika padat lubang hitam dan mesin waktu adalah kosmolog Stephen Hawking. Tidak seperti siswa relativitas lain yang sering membedakan dirinya dalam fisika matematika sejak usia dini, Hawking sebenarnya bukanlah siswa berprestasi semasa muda. Dia jelas sangat cerdas, tetapi gurunya sering memperhatikan bahwa dia tidak fokus pada studinya dan tidak pernah memenuhi potensi penuhnya. Tetapi titik balik datang pada tahun 1962, setelah dia lulus dari Oxford, ketika dia pertama kali mulai memperhatikan gejala ALS (amyotrophic lateral sclerosis, atau penyakit Lou Gehrig). Dia diguncang oleh berita bahwa dia menderita penyakit neuron motorik yang tidak dapat disembuhkan ini yang akan merampas semua fungsi motoriknya dan kemungkinan besar akan segera membunuhnya. Awalnya berita itu sangat mengecewakan. Apa gunanya mendapatkan gelar Ph.D. apakah dia akan segera mati?


Tapi begitu dia melupakan keterkejutannya, dia menjadi fokus untuk pertama kalinya dalam hidupnya. Menyadari bahwa umurnya tidak lama, dia mulai dengan ganas menangani beberapa masalah tersulit dalam relativitas umum. Pada awal 1970-an ia menerbitkan serangkaian makalah penting yang menunjukkan bahwa "singularitas" dalam teori Einstein (di mana medan gravitasi menjadi tak terhingga, seperti di pusat lubang hitam dan saat big bang) adalah fitur penting dari relativitas dan tidak dapat dengan mudah diabaikan (seperti yang dipikirkan Einstein). Pada tahun 1974 Hawking juga membuktikan bahwa lubang hitam tidak seluruhnya hitam, tetapi secara bertahap memancarkan radiasi, yang sekarang dikenal sebagai radiasi Hawking, karena radiasi dapat menembus medan gravitasi bahkan lubang hitam. Makalah ini adalah aplikasi utama pertama dari teori kuantum untuk teori relativitas, dan ini mewakili karyanya yang paling terkenal.


Seperti yang diperkirakan, ALS perlahan-lahan menyebabkan kelumpuhan pada tangan, kaki, dan bahkan pita suaranya, tetapi dengan kecepatan yang jauh lebih lambat dari perkiraan para dokter. Hasilnya, dia telah melewati banyak pencapaian yang biasa seperti orang normal, menjadi ayah dari tiga anak (dia sekarang menjadi kakek), menceraikan istri pertamanya pada tahun 1991, empat tahun kemudian menikahi istri dari pria yang menciptakan synthesizer suaranya, dan mengajukan gugatan cerai dari istri keduanya pada tahun 2006. Pada tahun 2007 ia menjadi berita utama ketika ia naik pesawat jet yang membuatnya menjadi tidak berbobot, memenuhi keinginan seumur hidupnya. Tujuan berikutnya adalah terbang ke luar angkasa.


Hari ini dia hampir lumpuh total di kursi rodanya, berkomunikasi dengan dunia luar melalui gerakan matanya. Namun bahkan dengan kecacatan yang menghancurkan ini, dia masih membuat lelucon, menulis makalah, memberikan ceramah, dan terlibat dalam kontroversi. Dia lebih produktif menggerakkan kedua matanya daripada tim ilmuwan yang memiliki kendali penuh atas tubuh mereka. (Rekannya di Universitas Cambridge, Sir Martin Rees, yang ditunjuk sebagai Astronomer Royal oleh Ratu, pernah memberi tahu saya bahwa kecacatan Hawking memang mencegahnya untuk melakukan perhitungan yang membosankan yang diperlukan untuk tetap berada di puncak permainannya. Jadi, dia malah berkonsentrasi pada menghasilkan ide-ide baru dan segar daripada membuat perhitungan yang sulit, yang dapat dilakukan oleh murid-muridnya.)


Pada tahun 1990 Hawking membaca makalah rekan-rekannya yang mengusulkan versi mesin waktu mereka, dan dia langsung skeptis. Intuisinya mengatakan kepadanya bahwa perjalanan waktu tidak mungkin dilakukan karena tidak ada turis dari masa depan. Jika perjalanan waktu sama lazimnya dengan piknik hari Minggu di taman, maka penjelajah waktu dari masa depan seharusnya mengganggu kami dengan kamera mereka, meminta kami berpose untuk album foto mereka.


Hawking pun mengangkat tantangan ke dunia fisika. Seharusnya ada undang-undang, katanya, membuat perjalanan waktu tidak mungkin. Dia mengusulkan "Dugaan Perlindungan Kronologi" untuk melarang perjalanan waktu dari hukum fisika untuk "membuat sejarah aman bagi sejarawan."


Namun, hal yang memalukan adalah bahwa sekeras apa pun fisikawan berusaha, mereka tidak dapat menemukan undang-undang untuk mencegah perjalanan waktu. Rupanya perjalanan waktu tampaknya konsisten dengan hukum fisika yang dikenal. Tidak dapat menemukan hukum fisik yang membuat perjalanan waktu


Alasan dari semua kebingungan dan kegembiraan ini adalah karena persamaan Einstein memungkinkan adanya berbagai jenis mesin waktu. (Apakah mereka akan bertahan dari tantangan dari teori kuantum, bagaimanapun, masih diragukan.) Dalam teori Einstein, pada kenyataannya, kita sering menemukan sesuatu yang disebut "kurva seperti waktu tertutup," yang merupakan istilah teknis untuk jalur yang memungkinkan perjalanan waktu ke masa lalu. Jika kita mengikuti jalur kurva seperti waktu yang tertutup, kita akan memulai perjalanan dan kembali sebelum kita pergi.


Mesin waktu pertama melibatkan lubang cacing. Ada banyak solusi persamaan Einstein yang menghubungkan dua titik jauh di ruang angkasa. Tetapi karena ruang dan waktu saling terkait erat dalam teori Einstein, lubang cacing yang sama ini juga dapat menghubungkan dua titik waktu. Dengan jatuh ke lubang cacing, Anda bisa melakukan perjalanan (setidaknya secara matematis) ke masa lalu. Dapat dibayangkan, Anda kemudian dapat melakukan perjalanan ke titik awal awal dan bertemu diri Anda sendiri sebelum pergi. Namun seperti yang telah kami sebutkan di bab sebelumnya, melewati lubang cacing di tengah lubang hitam adalah perjalanan satu arah. Seperti yang dikatakan fisikawan Richard Gott, "Saya rasa tidak ada pertanyaan bahwa seseorang dapat melakukan perjalanan ke masa lalu saat berada di dalam lubang hitam. Pertanyaannya adalah apakah dia bisa muncul untuk membual tentang itu. ”


Mesin waktu lain melibatkan alam semesta yang berputar. Pada tahun 1949 ahli matematika Kurt Gödel menemukan solusi pertama persamaan Einstein yang melibatkan perjalanan waktu. Jika alam semesta berputar, maka, jika Anda berkeliling alam semesta dengan cukup cepat, Anda mungkin menemukan diri Anda di masa lalu dan tiba sebelum Anda pergi. Oleh karena itu, perjalanan mengelilingi alam semesta juga merupakan perjalanan ke masa lalu. Ketika para astronom mengunjungi Institute for Advanced Study, Gödel sering bertanya kepada mereka apakah mereka pernah menemukan bukti bahwa alam semesta berputar. Dia kecewa ketika mereka memberi tahu dia bahwa ada bukti jelas bahwa alam semesta mengembang, tetapi putaran bersih alam semesta mungkin nol. (Jika tidak, perjalanan waktu mungkin menjadi hal biasa, dan sejarah seperti yang kita ketahui akan runtuh.)


Ketiga, jika Anda berjalan mengitari silinder yang berputar tak terhingga panjangnya, Anda juga mungkin tiba sebelum Anda pergi. (Solusi ini ditemukan oleh WJ van Stockum pada tahun 1936, sebelum solusi perjalanan waktu Gödel, tetapi van Stockum tampaknya tidak menyadari bahwa solusinya memungkinkan untuk perjalanan waktu.) Dalam hal ini, jika Anda menari di sekitar Kutub Mei yang berputar pada May Day, Anda mungkin menemukan diri Anda di bulan April. (Masalah dengan desain ini, bagaimanapun, adalah bahwa silinder harus tidak terbatas panjangnya dan berputar sangat cepat sehingga sebagian besar material akan terbang terpisah.)


Contoh terbaru perjalanan waktu ditemukan oleh Richard Gott dari Princeton pada tahun 1991. Solusinya didasarkan pada penemuan string kosmik raksasa (yang mungkin merupakan sisa dari big bang yang asli). Dia berasumsi bahwa dua string kosmik besar akan bertabrakan. Jika Anda dengan cepat menjelajahi string kosmik yang bertabrakan ini, Anda akan melakukan perjalanan ke masa lalu. Keuntungan dari mesin waktu jenis ini adalah Anda tidak memerlukan silinder pemintalan yang tak terbatas, alam semesta pemintalan, atau lubang hitam. (Masalah dengan desain ini, bagaimanapun, adalah bahwa Anda pertama-tama harus menemukan string kosmik besar yang mengambang di ruang angkasa dan kemudian membuatnya bertabrakan dengan cara yang tepat. Dan kemungkinan untuk kembali ke masa lalu hanya akan berlangsung dalam waktu singkat.) Gott berkata, "Lingkaran tali yang runtuh dan cukup besar untuk memungkinkan Anda memutarnya sekali dan kembali ke masa lalu dalam setahun harus memiliki lebih dari setengah energi massa dari seluruh galaksi."


Tetapi desain yang paling menjanjikan untuk mesin waktu adalah "lubang cacing yang dapat dilipat", yang disebutkan di bab sebelumnya, sebuah lubang dalam ruang-waktu di mana seseorang dapat dengan bebas berjalan bolak-balik dalam waktu. Di atas kertas, lubang cacing yang dapat ditransversikan tidak hanya menyediakan perjalanan yang lebih cepat dari cahaya, tetapi juga perjalanan waktu. Kunci lubang cacing yang dapat dilipat adalah energi negatif.


Mesin waktu lubang cacing yang dapat ditransversikan terdiri dari dua ruangan. Setiap ruang akan terdiri dari dua bidang konsentris, yang akan dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil. Dengan meledakkan bola luar, kedua bola itu akan menciptakan efek Casimir dan energi negatif. Asumsikan bahwa peradaban Tipe III mampu merangkai lubang cacing di antara dua ruang ini (mungkin mengekstraksi satu dari busa ruang-waktu). Selanjutnya, ambil ruang pertama dan kirimkan ke luar angkasa dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Waktu melambat di ruang itu, jadi kedua jam tidak lagi sinkron. Waktu berdetak dengan kecepatan berbeda di dalam dua ruang, yang dihubungkan oleh lubang cacing.


Jika kamu berada di ruang kedua, kamu bisa langsung melewati wormhole ke ruang pertama yang ada di waktu sebelumnya. Jadi Anda telah mundur ke masa lalu.


Ada masalah besar yang dihadapi desain ini. Lubang cacing mungkin sangat kecil, jauh lebih kecil dari atom. Dan lempengan-lempengan itu mungkin harus ditekan hingga jarak Planck untuk menciptakan energi negatif yang cukup. Terakhir, Anda dapat kembali ke masa lalu hanya ke titik ketika mesin waktu dibuat. Sebelumnya, waktu di dua kamar akan berdetak dengan kecepatan yang sama.


Paradiks dan Konundrum Waktu 

 

Perjalanan waktu menimbulkan berbagai macam masalah, baik teknis maupun sosial. Masalah moral, hukum, dan etika diangkat oleh Larry Dwyer, yang mencatat, “Haruskah penjelajah waktu yang memukul dirinya yang lebih muda (atau sebaliknya) dituduh melakukan penyerangan? Haruskah penjelajah waktu yang membunuh seseorang dan kemudian melarikan diri ke masa lalu untuk berlindung diadili di masa lalu atas kejahatan yang dilakukannya di masa depan? Jika dia menikah di masa lalu dapatkah dia diadili untuk menjadi bigami meskipun istrinya yang lain tidak akan lahir selama hampir 5.000 tahun? "


Tapi mungkin masalah yang paling sulit adalah paradoks logis yang diangkat oleh perjalanan waktu. Misalnya, apa yang terjadi jika kita membunuh orang tua kita sebelum kita lahir? Ini adalah ketidakmungkinan yang logis. Kadang-kadang disebut "paradoks kakek".


Ada tiga cara untuk menyelesaikan paradoks ini. Pertama, mungkin Anda hanya mengulang sejarah masa lalu ketika Anda kembali ke masa lalu, karena itu memenuhi masa lalu. Dalam kasus ini, Anda tidak memiliki keinginan bebas. Anda dipaksa untuk menyelesaikan masa lalu seperti yang tertulis. Jadi, jika Anda kembali ke masa lalu untuk memberikan rahasia perjalanan waktu kepada diri Anda yang lebih muda, maka hal itu dimaksudkan untuk terjadi. Rahasia perjalanan waktu datang dari masa depan. Itu takdir. (Tapi ini tidak memberi tahu kita dari mana ide aslinya berasal.)


Kedua, Anda memiliki kemauan bebas, sehingga Anda dapat mengubah masa lalu, tetapi dalam batasan. Kehendak bebas Anda tidak diperbolehkan untuk menciptakan paradoks waktu. Setiap kali Anda mencoba membunuh orang tua Anda sebelum Anda lahir, suatu kekuatan misterius mencegah Anda menarik pelatuknya. Posisi ini didukung oleh fisikawan Rusia Igor Novikov. (Dia berpendapat bahwa ada hukum yang mencegah kita berjalan di langit-langit, meskipun kita mungkin menginginkannya. Oleh karena itu, mungkin ada hukum yang mencegah kita membunuh orang tua kita sebelum kita lahir. Beberapa hukum aneh mencegah kita menarik pelatuknya.)


Ketiga, alam semesta terbagi menjadi dua alam semesta. Pada suatu waktu, orang yang Anda bunuh terlihat seperti orang tua Anda, tetapi mereka berbeda, karena Anda sekarang berada di alam semesta paralel. Kemungkinan terakhir ini tampaknya menjadi salah satu yang konsisten dengan teori kuantum, seperti yang akan saya bahas nanti ketika saya berbicara tentang multiverse.


Kemungkinan kedua dieksplorasi dalam film Terminator 3, di mana Arnold Schwarzenegger memainkan robot dari masa depan di mana mesin pembunuh telah mengambil alih. Beberapa manusia yang tersisa, diburu seperti hewan oleh mesin, dipimpin oleh seorang pemimpin hebat yang tidak dapat dibunuh oleh mesin. Frustrasi, mesin mengirim serangkaian robot pembunuh kembali ke masa lalu, sebelum pemimpin besar lahir, untuk membunuh ibunya. Tapi setelah pertempuran epik, peradaban manusia akhirnya hancur di akhir film, sebagaimana mestinya.


Back to the Future mengeksplorasi kemungkinan ketiga. Dr. Brown menciptakan mobil DeLorean berbahan bakar plutonium, sebenarnya mesin waktu untuk bepergian ke masa lalu. Michael J. Fox (Marty McFly) memasuki mesin dan kembali dan bertemu dengan ibu remajanya, yang kemudian jatuh cinta padanya. Ini menimbulkan masalah yang sulit. Jika ibu remaja Marty McFly menolak calon ayahnya, mereka tidak akan pernah menikah, dan karakter Michael J. Fox tidak akan pernah lahir.


Masalah tersebut diklarifikasi sedikit oleh Doc Brown. Dia pergi ke papan tulis dan menggambar garis horizontal, mewakili garis waktu alam semesta kita. Kemudian dia menggambar garis kedua, yang bercabang dari garis pertama, mewakili alam semesta paralel yang terbuka saat Anda mengubah masa lalu. Jadi, setiap kali kita kembali ke sungai waktu, sungai itu bercabang menjadi dua sungai, dan satu garis waktu menjadi dua garis waktu, atau yang disebut pendekatan “banyak dunia”, yang akan kita bahas di bab berikutnya.


Ini berarti semua paradoks perjalanan waktu dapat diselesaikan. Jika Anda telah membunuh orang tua Anda sebelum Anda lahir, itu berarti Anda telah membunuh beberapa orang yang secara genetik identik dengan orang tua Anda, dengan ingatan dan kepribadian yang sama, tetapi mereka bukanlah orang tua Anda yang sebenarnya.

 

Ide "banyak dunia" memecahkan setidaknya satu masalah utama dengan perjalanan waktu. Bagi seorang fisikawan, kritik nomor satu terhadap perjalanan waktu (selain menemukan energi negatif) adalah bahwa efek radiasi akan menumpuk sampai Anda terbunuh begitu Anda memasuki mesin atau lubang cacing runtuh pada Anda. Efek radiasi menumpuk karena setiap radiasi yang memasuki portal waktu akan dikirim kembali ke masa lalu, di mana pada akhirnya akan berkeliaran di alam semesta hingga mencapai hari ini, dan kemudian akan jatuh ke lubang cacing lagi. Karena radiasi dapat masuk ke mulut lubang cacing dalam jumlah yang tak terbatas, radiasi di dalam lubang cacing bisa menjadi sangat kuat — cukup kuat untuk membunuh Anda. Tapi interpretasi "banyak dunia" memecahkan masalah ini. Jika radiasi masuk ke mesin waktu dan dikirim ke masa lalu, ia kemudian memasuki alam semesta baru; ia tidak dapat masuk kembali ke mesin waktu lagi, dan lagi, dan lagi. Ini berarti bahwa ada jumlah alam semesta yang tidak terbatas, satu untuk setiap siklus, dan setiap siklus hanya mengandung satu foton radiasi, bukan jumlah radiasi yang tidak terbatas.


Pada tahun 1997, perdebatan tersebut sedikit diklarifikasi ketika tiga fisikawan akhirnya membuktikan bahwa program Hawking untuk melarang perjalanan waktu pada dasarnya cacat. Bernard Kay, Marek Radzikowski, dan Robert Wald menunjukkan bahwa perjalanan waktu konsisten dengan semua hukum fisika yang diketahui, kecuali di satu tempat. Saat bepergian dalam waktu, semua masalah potensial terkonsentrasi di horizon peristiwa (terletak di dekat pintu masuk lubang cacing). Tapi cakrawala persis di mana kita mengharapkan teori Einstein runtuh dan efek kuantum mengambil alih. Masalahnya adalah setiap kali kita mencoba menghitung efek radiasi saat kita memasuki mesin waktu, kita harus menggunakan teori yang menggabungkan teori relativitas umum Einstein dengan teori radiasi kuantum. Tetapi setiap kali kita secara naif mencoba menggabungkan kedua teori ini, teori yang dihasilkan tidak masuk akal: menghasilkan serangkaian jawaban tak terbatas yang tidak berarti.


Di sinilah teori segalanya mengambil alih. Semua masalah perjalanan melalui lubang cacing yang membingungkan fisikawan (misalnya, stabilitas lubang cacing, radiasi yang mungkin membunuh Anda, penutupan lubang cacing saat Anda memasukinya) terkonsentrasi di cakrawala peristiwa, tepatnya di mana teori Einstein tidak masuk akal.


Jadi, kunci untuk memahami perjalanan waktu adalah memahami fisika horizon peristiwa, dan hanya teori segalanya yang dapat menjelaskannya. Inilah alasan mengapa sebagian besar fisikawan saat ini setuju bahwa salah satu cara untuk menjawab pertanyaan perjalanan waktu secara pasti adalah dengan mengajukan teori gravitasi dan ruang-waktu yang lengkap.


Sebuah teori tentang segala sesuatu akan menyatukan empat kekuatan alam semesta dan memungkinkan kita menghitung apa yang akan terjadi ketika kita memasuki mesin waktu. Hanya teori segalanya yang dapat berhasil menghitung semua efek radiasi yang diciptakan oleh lubang cacing dan secara pasti menjawab pertanyaan tentang seberapa stabil lubang cacing ketika kita memasuki mesin waktu. Dan bahkan kemudian, kita mungkin harus menunggu selama berabad-abad atau bahkan lebih lama lagi untuk benar-benar membuat mesin untuk menguji teori-teori ini.

 

Penutup

Di dunia ini selalu saja ada orang-orang “gila” yang berusaha menjawab pertanyaan-pertanyaan mustahil (atau mungkin pertanyaan konyol). Sebenarnya kita bahkan lebih konyol lagi karena hanya sebatas membayangkannya, tanpa usaha mewujudkannya. Fisika telah memberi angin segar, yakni Relativitas Umum.

 

Referensi dan Bacaan Lebih Lanjut

Hawking. Stephen. 2018. Brief Answer to the Big Questions. New York: Bantam Books

Kaku, Michio. 2008. Physics of The Impossible: A Scientific Exploartion Into The World of Phasers, Force Fields, Teleporattion, and Time Travel. New York: Doubleday.

Anon Time travel: fact or fiction. A study on the scientific, social and historical impacts of time travel. – Young Scientists Journal

Simon J Z 1994 The physics of time travel Phys. World 7 27–34

Kumar Y, Chouhan B and Saini V Complete Hypothetical View of the Time Travel 04 7

Garoz A 2016 The Possibility of Time Travel through Einstein’s Special Relativity Theory

Carroll S 2002 Time Travel in Einstein’s Universe: The Physical Possibilities of Travel through Time Phys. Today 55 60–1

Arntzenius F and Maudlin T 2002 Time Travel and Modern Physics R. Inst. Philos. Suppl. 50 169–200

Al-Khalili J 2002 Time travel: separating science fact from science fiction Phys. Educ. 38 14

 

 

 

 

Posting Komentar

Lebih baru Lebih lama