Kujuta ette maailma, kus aeg ei oleks takistuseks ja liikumine tuleviku ja mineviku vahel oleks sama lihtne, kui ta on näidatud erinevates filmides. Kujuta ette, kui sa täna eksid milleski ning homme saad sa selle sama vea parandada nii, et tegelikult sa ei olegi eksinud. Või kui surm ei olegi alati lõpp, nagu ta on seda siiamaani tundunud.
Kõlab rohkem nagu science- fiction? Võibolla. Aga on olemas inimesi, kes usuvad selle kõige võimalikkusesse isegi niivõrd, et nad on valmis sellest rääkima maailmale ja nad on ka valmis seda tõestama.
Ajamasina autorist
Ameerikas elab mees nimega Ronald L. Mallet, kellele väikese poisina meeldis palju lugeda. Kord aga sattus ta raamatu otsa mille pealkiri oli The Time Machine ja alates sellest hetkest peale sai selle poisi eesmärgiks muuta ajas rändamine reaalsuseks.
Kahjuks aga põhjus, miks ta tahtis ajas rännata, ei olnud mitte niivõrd põnevus uue ja tundmatu ees, aga hoopis isa kaotus varajases lapsepõlves ja poisi unistuseks sai oma isaga veel kord kokku saada ja temaga rääkida.
- Ronald Mallet
Sellest inspireerituna asus ta õppima füüsikat ja praeguseks on ta samal erialal omandanud ka doktori kraadi. Lisaks sellele, et ta on ühendriikides lugupeetud teoreetilise füüsika eestvedaja ja üks suuremaid mõtlejaid omal alal, töötab ta Connecticuti ülikoolis füüsika ka õppejõuna.
Aastaid tegeles R. Mallet oma uurimustööga nii, et avalikkus sellest midagi ei teaks, aga mõned aastad tagasi, kui ta oli juba võimeline matemaatiliselt tõestama kõiki oma teooriaid, otsustas ta sellega avalikkuse ette tulla.
Ajas rändamise tagamaad
Ehki Mallet on esimene teadaolev inimene, kes on järjepidevalt tegelenud ajas rändamise teooria arendamise ja ka reaalse masina ehitamisega, siis algne teooria ise saab alguse Einsteini kirjasulest. Kogu ajasrändamise idee toetub Einsteini kõige levinumale teooriale ehk relatiivsusteoorial.
Relaiivsusteooria jaguneb omakorda kaheks- üldrelatiivsusteooria ja erirelatiivsusteooria. Üldrelatiivsusteooria väidab, et lisaks tahketele kehadele suudab ka valgus ise luua gravitatsiooni, samal ajal erirelatiivsusteooria väidab, et gravitatsioon on võimeline mõjutama aega.
Nendele väidetele toetudes leidis R. Mallet, et kui need kaks teooriat peavad paika, siis peab paika pidama ka see, et valgus on võimeline mõjutama aega. Just seetõttu ongi valgusest saanud relv, mida teadlased ka praegusel hetkel üritavad kasutada selleks, et luua esimest päris ajamasinat.
Rändamine tulevikku
Ilmselt ei tule üllatusena kui ma väidan, et kõik me liigume tuleviku suunas. Küll aga võib muutuda olukord segasemaks siis, kui väita, et me kõik teeme seda erineva kiirusega. Miks? Seda sellepärast, et me kõik liigume ühes ja samas ruumis erineva kiirusega. Osad meist kõnnivad jala, teised sõidavad autoga, kolmandad lendavad lennukiga ja osad meist viibivad üldse kosmosejaamades.
Kuna kaks esimest näitet mis ma tõin, toimuvad väga väikestel kiirustel, siis ei ole me võimelised mingi moel märkama erinevust mida see põhjustab. Küll aga annavad hoopis huvitavamaid tulemusi lennuk ja kosmosejaam.
Üks läbiviidud katse nägi ette seda, et kaks väga täpset kella käivitati täpselt samal ajahetkel. Üks neist kelladest jäeti koha peale seisma, teine aga pandi reisilennukisse, mis tegi pikki rahvusvahelisi lende. Pärast pikaajalist kaasareisimist hakati kellade aegu võrdlema ja üllatuseks kellad näitasidki erinevust. Erinevus oli küll kõigest murdosasekundike, aga katse aitas taaskord tõestada, et kiirus mõjutab aega ruumis.
Teine analoogne olukord, mis otseselt ei ole küll katse, on inimesel kes veedab pikka aega kosmosejaamades tiireldes Maa orbiidil. Sealt pärineb ka maailmarekord ajas rändamises, kui Vene astronaut veetis kaks aastat kosmosejaamas, mis liikus kiirusega umbes 95 000km/h. Selle kahe aastase perioodiga suutis ta ajas edasi rännata 1-2 sekundit.
Nii kosmosejaama kui ka lennuki puhul tekib olukord, kus suurel kiirusel liikumine põhjustab kogu meiega kaasa liikuva keskkonna (ruumi) aeglustumise võrreldes ülejäänud keskkonnaga. See tähendab seda, et meie jaoks, kes me oleme kiiresti liikuvas keskkonnas tundub kõik täpselt samamoodi toimivat nagu alati, aga neile, kes vaatavad väljaspoolt liikuvat keskkonda tundub nagu liiguks meie jaoks aeg aeglasemini.
Põhjus miks suurel kiirusel liikuvad inimesed erinevust ei taju on see, et lisaks keskkonnale, aeglustub ka inimese enda talitlus ehk aeglustub pulss, ajutöö, hingamine… Kõik. Äsja räägitu paremaks mõistmiseks toon välja ühe pildi ja eks ma selle all räägin sellest veel täpsemalt.
Valguskella saladus
- Valguskell
Üleval oleval pildil on kujutatud valguskella. Tegemist on kinnise anumaga, mille nii põhi kui lagi on kaetud peegliga. Nüüd, kui sinna anumasse lasta sisse üks valgusosake ehk footon, siis hakkab see põrkama kahe peegli vahel nii, nagu näidatud kõige vasakpoolsel joonisel.
Selleks, et footon jõuaks peeglini, mis asub teisel pool anumat, peab ta läbima teekonna pikkusega d. Selliseid põrkeid toimuks miljoneid või isegi miljardeid kordi sekundis olenevalt anuma mõõtmetest, aga näite lihtsustamiseks vaatame seda kui väga aeglast liikumist.
Kasutame nüüd kõige lihtamat füüsikalist valemit, t=s/v kus t on vahemaa läbimiseks kulunud aeg, s on vahemaa (d=s) mis läbiti ja v on kiirus millega vahemaa läbiti. Kui vaatame süsteemi, kus kell seisab ühe kohapeal, siis kulub footonil ühe otsa läbimiseks t=d/v sekundit.
Täpsustuseks: paremaks mõistmiseks lihtsustame asja nii, et vähendame footoni normaalset liikumiskiirus 300 000 000 korda, see annab meile footoni kiiruseks 1m/s ( hea lihtne arvutada). Seejärel määrame ära ka valguskella kõrguse ehk d=s= 20 cm = 0,2 meetrit. Nüüd arvutame seisvas süsteemis footoni liikumiseks ühest peeglist teiseni kulunud aja.
t=0,2/1= 0,2 sek. Nüüd kujutame ette, et sa hakkad liigutama seda kella paremale poole nii nagu on näha joonisel. Selle tulemusena ei liigu footon enam otse üles- alla, vaid nüüd peab ta lisaks arvestama külgedele liikumisest tekkinud lisamõjusid. See tähendab, et võrreldes seisva olekuga tuleb footonil nüüd läbida pikem maa.
Selles näites ütleme, et sa liigutasid valguskella paremale nii kiiresti, et algse ja uue footoni liikumise suuna vaheline nurk on 30 kraadi. Nüüd saame arvutada uue aja, mida footon vajab teekonna läbimiseks. t=0,2/cos30/1=0,23 seki. Arvutus näitab, et juba ainult 30 kraadine nurk algse ja uue teekonna vahel annab 0,03 sekundilise erinevuse.
Aga siin veel ei piirduks ja prooviks läbi ka olukorra, kus me liigutame valguskella paremale nii kiiresti, et uus tekkinud nurk algse ja uue teekonna vahel on juba 89 kraadi. Sellise juhul t=0,2/cos89/1= 11, 43seki. Nagu näha, siis nurga lineaarne suurenemine põhjustab aja ekspodentsiaalset kasvu.
Kogu selle jutu juures ei tohi ära unustada, et kui inimene reisiks kaasa süsteemis, mis liigub väga suurel kiirusel, siis inimese enda jaoks tundub, et valguskell liigub koguaeg täpselt sama kiiresti, sest inimese enda elutegevus aeglustub täpselt sama palju.
Ja kui sellisel viisil liikuda ütleme, et umbes tund aega, siis väljaspoole liikuvat süsteemi olevatele inimestele võib olla möödunud vahepeal sadu aastaid. See kõik oleneks liikumise kiirusest.
Tulevikus käisime, aga minevik?
Siinjuures muutub asi keerulisemaks, küll aga mitte võimatuks. Kui kellelgi teist tekiks soov minna minevikku, siis võid arvestada sellega, et sul on tegelikult isegi kaks erinevat võimalust selle teostamiseks. Esimene neist eeldab seda, et sa oled võimeline aega ja ruumi painutama nii, et sirgjoonelisest aja kulgemisest saab hoopis ringjooneline nii, et minevik ja tulevik sattuvad ühte ja samasse punkti.
Teine meetod eeldab aga sinu võimet liikuda erinevate paralleeluniversumite vahel. Sellest täpsemalt aga hiljem. Hetkel peatuks just aja ja ruumi painutamise juures.
Selleks, et minna minevikku, ei piisa enam sellest, et sa liigud peaaegu valgusekiirusel. Minevikku minek eeldab seda, et sa pead suutma liikuda kiiremini kui valgus ja siit tuleb suur füüsikaline probleem, sest valgusekiirus on absoluutne kiirus ja selle ületamine ei ole füüsikaliselt võimalik.
Siinkohal tuleb vaadata juba kaugemale universumisse ja otsida lahendust sealt. Kui teadlased hakksid mõtlema meetoditele kuidas eirata füüsikaseadusi ilma neid rikkumata ja saavutada valgusekiirusest veelgi suurem kiirus, satuti huvitava astronoomilise nähtuse peale. Selleks nähtuseks oli must auk.
Mustad augud tekkivad siis, kui hiigeltähed kustuvad ja nende hiiglaslik gravitatsiooniväli hakkab tähte ennast kokku suruma, nii et selle tulemusena gravitatsiooniväli tähe ümber suureneb veelgi. Mustas augus olev mateeria on gravitatsiooni poolt nii kõvasti kokku pressitud, et teelusikatäis mateeriat võib kaaluda enam kui terve meie planeet.
- Must auk
Mustaks auguks nimetatakse neid põhiliselt just nende väljanägemise järgi. Aga põhjus miks mustad augud on just mustad on ühtlasi päästerõngas teadlastele, kes üritavad saavutada valguskiirusest suuremat kiirust ilma, et nad rikuksid füüsika seadusi. Musta augu gravitatsiooniväli on nii võimas, et see tõmbab endasse ka kogu seda ümbritseva valguse ja kuna see valgus sealt enam välja ei pääse, siis näib ta eemalt vaatajatele mustana.
See tähendab seda, et enne kui valgus täielikult kaob musta auku hakkab ta tiirlema musta augu gravitasiooniväljas ja sellega tekib tsentrifugaaljõud, mis suudab kiirendada valguse kiirust veelgi. Selline nähtus põhjustab olukorra, kus valgus suudab gravitatsiooniväljas ühe või isegi mitu ringi ära teha enne, kui ta üldse liikuma on hakkanud.
Just niimoodi näeb välja ajas rändamine minevikku. See eeldab kõigest seda, et sa peab olema võimeline jõudma mingisse sihtpunkti ja tagasi enne, kui sa üldse liikuma oled hakanud. Korrates sellist tegevust hakkadki vaikselt liikuma mineviku suunas.
Mängu tuleb ajamasin
Kuigi idee musta augu kasutamisest tundub ahvatlev on see siiski täielikult välistatud, sest nagu juba mainitud sai, siis selle gravitatsiooniväli hävitaks igasuguse materjaalse keha hetkega. Siin aga tuleb mängu ajamasin. R. Mallet kasutas ära musta augu ideed ja koostöös laserite eksperdiga hakkasid nad konstrueerima masinat, mis peaks olema võimeline tekitama sarnase olukorra, mis toimub musta augu lähedal.
Erinevus peitub aga selles, et ei kasutata mitte pöörlevat süsteemi nagu seda on must auk, aga luuakse hoopis tunnel, mis moodustab laseritest spiraali. Selleks vajatakse piisavalt väga võimsaid lasereid ja loodetakse, et tekkinud spiraal on võimeline selles ühes kinnises süsteemis painutama aega ja ruumi nii, et minevik ja tulevik omavahel ristuksid.
- Ajamasina lasertunnel
Selline masin peaks teoreetiliselt olema võimeline saatma minevikku aatomi osakesi ja informatsiooni, küll aga mitte inimesi ega teisi materjaalseid kehasid. Lisaks tekitab masina kasutamine ka piiranguid. Näiteks ei ole selle abil võimalik saata midagi kaugemale minevikku kui sellesse hetkesse, millal masin esmakordselt tööle pandi.
Seetõttu eeldatakse, et juhul kui kunagi õnnestub esimest korda masin käivitada, siis hakkab seal tõenõoliselt välja tulema erinevaid osakesi ja informatsiooni, mida tegelikult saadetakse alles võibolla järgmine nädal või isegi 100 aasta pärast.
Paralleeluniversumite kasutusvõimalusi
Lisaks masinale on meil võimalik kasutada ajas rändamiseks ka paralleeluniversumite teenust, aga see sisaldab hulgaliselt probleeme juba ainuüksi sellepärast, et otsest matemaatilist lahendust nende sidumiseks ei ole osatud välja pakkuda. Paralleeluniversumite abil ajasrändamine põhineb eeldusel, et eksisteerib lõpmatu arv universume, mis erinevad teineteisest kas väga pisikeste infoosakeste võrra või koguni inimeste eksisteerimise ja mitte eksisteerimise võrra.
Lõpmatu hulk universume sisaldab ka seda, et kõik mis me teeme hakkab korduma uuesti ja uuesti igast hetkest alates. Selle abil tekib meil võimalus valida lõpmatu arvu ja erinevate staadiumitega universumite vahel, mis kõik sisaldavad sinu elatud või võibolla ka veel elamata elu. Kindlalt ei saa ka väita, et universum mida meie praegu taiume oleks see esimene mida kõik teised jäljendavad.
Võibolla oleme meie juba mõne teise paralleeluniversumi jäljendajad. Mis aga selle teooria muudab huvitavaks on see, et see ei välista inimeste vabat tahet, kuna igas universumis on meil võimalus teha uued valikud ja need võivad igas teises paralleeluniversumis hakata erinema nii, et see ei mõjuta seda universumit, kust sa algselt pärined.
Juhul kui paralleeluniversumid oleks omavahel seotud, siis tekib niiöelda vanaisa paradoks ehk olukord, kus lapselaps läheb minevikku ja kogemata tapab oma vanaisa. See aga ei saaks samas universumis olla võimalik, sest kui ta minevikus oleks tapnud oma vanaisa, siis ei oleks olnud ka lapselast, kes oleks saanud tulevikus ajas tagasi minna ja selle kuritöö täide viia.
See toob meid ka probleemi ette, et kui leida lahendus paralleeluniversumite vaheliseks reisimiseks, siis ei saaks me kunagi kindlad olla, et me satume sellisesse paralleeluniverumisse mis on meile vastuvõetav. Ja kuna lõpmatu hulga universumite seast ühe õige valimine võib osutuda keeruliseks, siis see teooria ei tundu nii ahvatlev, kui seda on ajamasina teooria.
Lõpetuseks
Keeruline on öelda, kas ajamasin saab valmis täna, homme või alles tuhande aasta pärast, aga kindel on see, et leidub entusiaste, kes sellega tegelevad ja meil, keda see teema huvitab jääb ainult oodata ja loota, et tekib võimalus seda sündmust oma silmaga näha.
Lisaks kõigele huvitavale, mis see meie jaoks endaga kaas toob, tekib kindlasti ka väga palju probleeme milles keegi praegusel ajahetkel ei oska isegi unistada. Kõik see aga ei saa meile selgeks enne, kui aeg ja ruum on meile sama hästi mõistetavad kui seda on praegu meie kaks kätt.
Nii kauaks aga liigume tuleviku suunas edasi täpselt samamoodi nagu on teinud meie planeet oma tekkimise hetkest alates, neli miljardit aastat tagasi.
Aerutaja Jüri Juurikas 