ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΟ ΧΡΟΝΟ 

Το 1905, ο Αϊνστάιν ανακάλυψε, μελετώντας τη φύση του φωτός, ότι ο χρόνος και ο χώρος δεν είναι ανεξάρτητοι αλλά στενά συνδεδεμένοι. Οι ιδέες του έγιναν γνωστές ως ειδική θεωρία της σχετικότητας, η οποία προκάλεσε επανάσταση στη φυσική. Έδειξε πώς και γιατί οι παλιές έννοιες του χώρου και του χρόνου πρέπει να αντικατασταθούν με ένα νέο σύνολο εννοιών με το οποίο δεν είμαστε εξοικειωμένοι. Βασικά, η θεωρία της σχετικότητας ενοποιεί το χρόνο με τις τρείς διαστάσεις του χώρου σε κάτι που αποκαλείται χωροχρόνος. Από εδώ προέρχεται η ιδέα του χρόνου ως τέταρτη διάσταση.

Το 1915, δέκα χρόνια μετά την εργασία του στην ειδική θεωρία της σχετικότητας, ο Αϊνστάιν ολοκλήρωσε τη θεωρία του για τη βαρύτητα, η οποία είναι γνωστή ως γενική θεωρία της σχετικότητας. Θεωρούμενη ευρέως ως η πιο όμορφη θεωρία που ανακαλύφθηκε ποτέ, περιγράφει πώς τα βαρυτικά φαινόμενα της ύλης επηρεάζουν το χωροχρόνο. Αυτό οδηγεί σε πολλές συναρπαστικές προβλέψεις οι οποίες αποδείχθηκαν να είναι σωστές, όπως η γέννηση του Σύμπαντος με τη Μεγάλη Έκρηξη και η ύπαρξη μαύρων τρυπών.

Ας επιστρέψουμε όμως στην ειδική σχετικότητα. Ο Αϊνστάιν έδειξε ότι για οτιδήποτε (ή οποιονδήποτε) ταξιδεύει με ταχύτητα που προσεγγίζει αυτή του φωτός – τριακόσιες χιλιάδες χιλιόμετρα κάθε δευτερόλεπτο- ο χρόνος τρέχει σημαντικά πιο αργά. Όσο πιο κοντά στην ταχύτητα του φωτός κινείται ένα ρολόι, τόσο πιο αργά κτυπάει όπως φαίνεται από παρατηρητές που το βλέπουν από μακριά. Στις μέρες μας, η επιβράδυνση του χρόνου επιβεβαιώνεται τακτικά στους επιταχυντές σωματιδίων, όπως αυτοί στις εγκαταστάσεις του CERN στην Ελβετία  

Ας δούμε ένα απλό αριθμητικό παράδειγμα. Ένας δρομέας τρέχει τα 100 μέτρα σε 10 δευτερόλεπτα ακριβώς, σύμφωνα με μία αξιόπιστη και υψηλής ακρίβειας χρονομέτρηση από τους κριτές. Ωστόσο, και ο ίδιος διαθέτει το δικό του ακριβές χρονόμετρο το οποίο, λόγω της επιβράδυνσης του χρόνου, θα δείχνει ένδειξη 9.999999999995 δευτερόλεπτα. Φυσικά, αυτό είναι τόσο κοντά στα 10 δευτερόλεπτα που ποτέ δεν θα αντιλαμβανόταν τη διαφορά. Ωστόσο, οι επιστήμονες χρειάζονται διαρκώς να μετράνε το χρόνο με τόσο μεγάλη ακρίβεια. Η διαφορά ανάμεσα στο ρολόι του δρομέα και των κριτών είναι μόλις 5 πίκο-δευτερόλεπτα: πρόκειται για τόσο μικρή χρονική διαφορά λόγω της μικρής ταχύτητας του αθλητή σε σχέση με αυτή του φωτός. 
Καθώς αυτό αρχίζει να ακούγεται κάπως παράξενο, θα πρέπει να δούμε πώς συνδέεται με το ταξίδι στο χρόνο. Η ιδέα του επιβραδυνόμενου χρόνου μας παρέχει κυριολεκτικά έναν τρόπο ταξιδιού στο μέλλον. Αν επρόκειτο να κάνετε το γύρο του Γαλαξία μας με έναν πύραυλο, με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός, ας πούμε για τέσσερα χρόνια, θα παθαίνατε μάλλον σοκ όταν θα γυρνούσατε στο σπίτι σας στη Γη. Αν το ημερολόγιό σας στον πύραυλο σάς πληροφορούσε ότι φύγατε τον Ιανουάριο του 2005 και επιστρέψατε τον Ιανουάριο του 2009, τότε, ανάλογα με την ακριβή σας ταχύτητα και το πόσο καμπύλη ήταν η διαστρική τροχιά σας, θα διαπιστώνατε ότι στη Γη το έτος θα ήταν το 2045 και όλοι θα είχαν γεράσει κατά 40 χρόνια. Αυτοί θα σοκάρονταν εξίσου βλέποντάς σας πόσο νέος/νέα φαίνεστε ακόμη έχοντας υπόψη πόσο πολύ λείψατε, σύμφωνα με αυτούς. 

Μέσα στον πύραυλο θα είχαν περάσει 4 χρόνια ενώ τα ρολόγια στη Γη θα μετρούσαν 40 χρόνια. Αυτό θα σήμαινε, για κάθε λόγο και σκοπό, ότι θα είχατε κάνει ένα άλμα 36 ετών στο μέλλον.

Αυτό το φαινόμενο έχει ελεγχθεί και επιβεβαιωθεί πολλές φορές σε διαφορετικά πειράματα με εξαιρετικά μεγάλο βαθμό ακρίβειας. Το 1971 οι J. C. Hafele και Richard E. Keating τοποθέτησαν τέσσερα υψηλής ακρίβειας ατομικά ρολόγια σε ένα αεριωθούμενο αεροπλάνο και τα ταξίδεψαν γύρω από τη Γη με φορά προς τα ανατολικά. Μετά την επιστροφή του αεροσκάφους τα ρολόγια αυτά συγκρίθηκαν με ατομικά ρολόγια αναφοράς του Αμερικανικού Ναυτικού Αστεροσκοπείου: τα ρολόγια που ταξίδεψαν βρίσκονταν ένα μικροσκοπικό κλάσμα του δευτερολέπτου πίσω από τα ρολόγια αναφοράς (Hafele & Keating, 1972a, 1972b)w3. Αν και το αεροσκάφος είχε μια ταχύτητα ως προς το έδαφος πάνω από χίλια χιλιόμετρα ανά ώρα, η ταχύτητα του φωτός είναι εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη, γεγονός στο οποίο οφείλεται η πολύ μικρή και μάλλον όχι εντυπωσιακή διαφορά ανάμεσα στις δύο ομάδες ρολογιών. Όπως και να έχει, αυτή η διαφορά είναι πραγματική και τα ρολόγια τόσο ακριβή που δεν υπάρχει αμφιβολία για τις ενδείξεις τους ή τα συμπεράσματα που προκύπτουν από αυτές.
Αποδεικνύεται ότι το ταξίδι στο παρελθόν είναι πολύ πιο δύσκολο. Για πολλούς ανθρώπους ίσως αποτελεί έκπληξη ότι το ταξίδι στο μέλλον είναι ευκολότερο από το ταξίδι στο παρελθόν. Αν μη τι άλλο, ίσως νομίζετε ότι η έννοια του ταξιδιού προς το μέλλον είναι περισσότερο παράδοξη. Το παρελθόν μπορεί να μην είναι προσβάσιμο αλλά τουλάχιστον είναι ‘εκεί έξω’ κατά κάποιο τρόπο: έχει συμβεί.
Από την άλλη, υπάρχουν πολλά παράδοξα παραδείγματα του πώς θα ήταν τα πράγματα αν το ταξίδι στο παρελθόν ήταν εφικτό. Για παράδειγμα, τι λέτε αν θα πηγαίνατε πίσω στο χρόνο, ας πούμε στην προηγούμενη χρονιά, και σκοτώνατε τον ίδιο σας το νεότερο εαυτό; Τι θα συνέβαινε τότε; Θα εξαφανιζόσασταν απλά καθώς ο νεότερος εσείς θα έπεφτε στο έδαφος; Κι αν πεθάνατε πέρυσι τότε ποιος θα έπρεπε να σας σκοτώσει; Ξέρω ότι αυτό είναι λίγο ‘αρρωστημένο’ αλλά είναι ένα πολύ γνωστό παράδοξο. Σκεφτείτε το. Φαίνεται ότι δεν μπορείτε να σκοτώσετε τον νεότερο εαυτό σας επειδή πρέπει να επιζήσετε της δολοφονικής απόπειρας για να γίνετε ο δολοφόνος. Αυτό που πρέπει να θυμόσαστε για το ταξίδι στο παρελθόν είναι ότι επιτρέπεται να παρέμβετε στην ιστορία όσο τα πράγματα παραμένουν όπως είναι. Δεν μπορείτε να αλλάξετε το παρελθόν.
Δεν υπάρχει καμία φυσική μηχανή του χρόνου, όπως οι σκουληκότρυπες, έτσι ο μόνος τρόπος να ταξιδέψουμε στο παρελθόν είναι να κατασκευάσουμε μία. Αποδεικνύεται όμως ότι αυτή θα μπορούσε να μας πάει πίσω στο χρόνο μέχρι τη στιγμή που τέθηκε σε λειτουργία (επειδή αυτή θα ήταν η προγενέστερη στιγμή στο χρόνο που θα μπορούσε να προσπελαστεί). Έτσι δεν μπορούμε να δούμε χρονοταξιδιώτες από το μέλλον επειδή μηχανές του χρόνου δεν έχουν εφευρεθεί ακόμη.
Φυσικές μηχανές του χρόνου υπάρχουν και οι άνθρωποι τις χρησιμοποιούν για να ταξιδέψουν πίσω στον 21ο αιώνα, αλλά – μία ιδέα την οποία σκέφτονται σοβαρά πολλοί θεωρητικοί φυσικοί- το σύμπαν μας είναι ένα από τα άπειρα παράλληλα σύμπαντα. Επομένως το ταξίδι στο παρελθόν προβάλλει τον ταξιδιώτη σε έναν παράλληλο κόσμο. Υπάρχουν τόσοι πολλοί κόσμοι που το δικό μας σύμπαν δεν είναι ένα από τα λίγα τυχερά που τα έχουν επισκεφτεί.
Οι χρονοταξιώτες από το μέλλον είναι ανάμεσά μας αλλά κρατούν χαμηλούς τόνους!
Αν έπρεπε να στοιχηματίσω θα έλεγα ότι το ταξίδι στο παρελθόν θα αποδειχθεί σύντομα αδύνατο και θεωρητικά. Το να πάμε στο μέλλον, από την άλλη, απαιτεί απλά να φτιάξουμε έναν αρκετά γρήγορο πύραυλο. Να ξέρετε πάντως ότι αν φτάσετε στο μέλλον, δεν υπάρχει δρόμος επιστροφής.