I BBC -serien "Dr. Who, "Tardis - Doktorns maskin för att resa genom tid och rum - är förklädd till en blå polislåda. Som en Time Lord, Doktorn lever utanför tiden - hans liv har inget klart definierbart förflutet, nutid och framtid. Peter Macdiarmid/Getty Images Science fiction har grundligt täckt ämnet tidsresor, börjar med H.G. Wells "The Time Machine" 1895 och fortsätter ända fram till moderna filmer som "Déjà Vu" med Denzel Washington. Men fysiker har också undersökt tidens natur och tidsresans trolighet i mer än sekel, börjar med Albert Einsteins relativitetsteorier. Tack vare Einstein, vetenskapsmän vet att tiden saktar när rörliga föremål närmar sig ljusets hastighet. Tyngdkraften saktar också ner tiden. Detta innebär att, på ett sätt, vi alla kan redan betrakta oss själva som tidsresenärer på ett begränsat sätt eftersom vi upplever en liten tidsförvrängning (en skillnad på endast nanosekunder) när vi, till exempel, flyga på ett flygplan. Men fysiker som studerar tidsresor idag letar efter rimliga sätt att skapa en tidsförvrängning som är tillräckligt stor för att tillåta märkbara resor in i det förflutna eller framtiden.
I sin bok "Hur man bygger en tidsmaskin, "skriver fysikern Paul Davies, "Relativitetsteorin innebär att en begränsad form av tidsresor verkligen är möjlig, medan obegränsad tidsresa - till vilken epok som helst, förflutet eller framtid - kanske bara är möjligt, också. "Detta häpnadsväckande uttalande väcker en viktig fråga:Om tidsresor verkligen blev verklighet, hur skulle det påverka vår värld som vi för närvarande upplever den?
Först, det är viktigt att inse att byggandet av en tidsmaskin sannolikt skulle innebära enorma kostnader, och den komplexiteten hos en sådan apparat skulle innebära att endast en begränsad grupp tidsresenärer skulle ha tillgång till den. Men även en liten grupp "astronauter" som reser genom tid och rum kan tänkas ha en enorm inverkan på livet som vi känner det idag. Möjligheterna, faktiskt, verkar nästan oändligt.
Låt oss börja med att anta att det är möjligt att skapa en komplett loop i tidsresor - att tidsresenärer kan resa tillbaka till det förflutna och sedan återvända till framtiden (eller vice versa). Även om forskare ser att resa till framtiden som ett mycket mindre problematiskt förslag än att resa till det förflutna, våra dagliga liv skulle inte förändras mycket om vi bara kunde skicka tidsresenärer bakåt eller framåt i tid, kan inte återkalla dem i dagsläget. Om vi kunde, faktiskt, slutför den här tidsresan, vi kan trolla fram en otrolig mängd möjliga effekter.
Tänk dig att skicka en tidsresande astronaut 100 år in i framtiden. Tidsresenären kunde bevittna tekniska framsteg som vi bara kan drömma om idag, ungefär som människor vid 1900 -talets början sannolikt inte kunde föreställa sig de saker vi tar för givet 2010, som iPod eller bärbara datorer. Tidsresenären kan också få insikt i medicinska framsteg, som nya läkemedel, behandlingar och kirurgiska tekniker. Om tidsresenären kunde föra denna kunskap bakåt i tiden till nuet, från vilken tid han eller hon kom, samhället effektivt skulle kunna hoppa framåt vad gäller dess tekniska och vetenskapliga kunskap.
Den futuristiska tidsresenären kan också få tillbaka kunskapen om vad som väntar för världen. Han eller hon kan varna för naturkatastrofer, geopolitiska konflikter, epidemier och andra händelser av global betydelse. Denna kunskap kan eventuellt förändra hur vi fungerar. Till exempel, tänk om en tidsresenär reste in i framtiden och bokstavligen såg effekterna som bilar så småningom skulle få på vår planet? Vad händer om tidsresenären bevittnade en miljö så förorenad och skadad att den inte känns igen? Hur kan det förändra vår vilja att använda alternativa transportformer?
Tänk att tidsresor blev mindre begränsade och mer tillgängliga för en större befolkning. Kanske skulle resor in i framtiden utnyttjas för personlig vinning. En futuristisk tidsresenär kan dra nytta av kunskap om aktiemarknaden för att styra sina investeringsbeslut, effektivt använda farfar till all insiderinformation för att samla en förmögenhet. Militärer kan lita på tidsresor för att få värdefull kunskap om fiendens positionering och resurser i framtida strider. Terrorister kan använda tidsresor för att spana ut scenerna för framtida attacker, låta dem noggrant planera med exakt kunskap om framtida förhållanden.
De potentiella effekterna verkar lika obegränsade när det gäller den mindre sannolika möjligheten till tidsresor in i det förflutna. Historia böcker skulle inte längre bara baseras på uttömmande forskning och tolkning av gamla material. Tidsresenärer kunde lösa historiska debatter och verifiera hur saker gjorde eller inte hände tidigare. Tänk hur olika vår förståelse av världen kan vara om vi definitivt skulle kunna säga, till exempel, om Moses faktiskt skilde Röda havet eller om Lee Harvey Oswald agerade ensam om att döda John F. Kennedy. En resa in i det förflutna kan bevisa eller motbevisa religiös övertygelse eller resultera i möten med människor som Jesus, Buddha, Napoleon eller Cleopatra - eller till och med tidsresandens tidigare jag. Kanske kan tidsresenärer till och med ta tillbaka saker som hade gått förlorade, som utdöda arter eller döda och länge glömda språk.
Men här är det mycket viktigt att lyfta frågan om självkonsistenta berättelser och paradoxer. Begreppet självkonsistenta berättelser berättar för oss att allt som en tidsresenär skulle förändra eller påverka i det förflutna måste förbli i överensstämmelse med framtiden som han eller hon reste ifrån. Att förändra det förflutna skulle effektivt förändra framtiden, skapa en orsaksslinga. Men sådana kausala slingor skulle bara medföra inneboende problem om förändringar i det förflutna resulterade i en annan framtid än den som resenären kom ifrån.
Men kanske går frågan om hur tidsresor skulle påverka livet som vi känner det djupare än till och med en diskussion om potentiella paradoxer och orsaksslingor. Kanske är en diskussion om specifika effekter av konsekvenser på livet som vi känner det lite meningsfull när det står inför något som kan förändra allt om hur vi uppfattar vår värld.
Konsekvent kontra inkonsekventa orsaksslingorFysikern Paul Davies ger ett bra exempel på en konsekvent orsaksslinga i sin bok "How to Build a Time Machine." En matematikprofessor använder en tidsmaskin för att resa framåt i tiden, där han upptäcker en ny sats. Han återvänder till den tid han kom ifrån och ger en av hans särskilt begåvade studenter idén till den satsen. Studenten fortsätter att publicera satsen, och det visar sig att det var just detta studentarbete som professorn läste igenom under sin resa till framtiden. Berättelsen här är konsekvent.
Å andra sidan, med farfarparadoxen, en tidsresenär går tillbaka i tiden och dödar sin farfar. Men om tidsresandens farfar dör innan tidsresenären föds, hur kan han eller hon överhuvudtaget existera? Och om tidsresenären inte existerar, hur kunde han eller hon resa tillbaka i tiden för att döda morfar?
Läs mer
Som fysikern Paul Davies beskriver det, obegränsad tidsresa - vilket innebär tidsresor som kan utgöra en komplett slinga till både det förflutna och framtiden - skulle i slutändan leda till totalt kaos. I hans ord, "Tidsresor öppnar en bild av världen som är ett slags galning där den rationella ordningen inte längre skulle fungera. Under dessa omständigheter, Det är väldigt svårt att se hur vanligt mänskligt liv kan fortsätta. "
I en värld där förhållandet mellan det förflutna, nuet och framtiden vänds på huvudet, vi skulle överskrida de saker som definierar våra liv idag. Vi skulle förlora vår uppfattning om hur tiden fungerar, som kan vara så fundamentalt skadligt för vår världsbild att vi inte längre skulle bry oss lika mycket om de saker som är viktiga för oss idag:arbete, finanser, göra planer med vänner och familj, shopping - you name it. Dessa saker skulle bara inte vara relevanta i denna galna nya värld eftersom vi skulle ha en nyupptagen upptagenhet med att helt enkelt förstå en värld utan en fast kronologi - vi skulle inte veta i vilken ordning saker händer.
Det kan vara bredvid poängen, sedan, att prata om att lösa historiska debatter, rädda hotade arter eller vinna teknik, finansiell eller militär insikt eftersom dessa saker med stor sannolikhet kan falla i vägen i den främmande världen som skulle följa tillkomsten av obegränsade tidsresor.
Som Davies klargör, inget av detta nedfall skulle uppstå från envägsresor. Att köra en envägsresa till framtiden eller till och med det förflutna (förutsatt att vi håller oss till självkonsistenta berättelser) skulle inte orsaka denna typ av djupgående omordning av världen som vi för närvarande upplever den. Men det kan vara att stänga den här slingan i ett ord, katastrofal.
Davies påpekar att science fiction normalt fokuserar på nyhetsaspekten av tidsresor. Men enligt honom, "Det är inte en nyhet eller en nyfikenhet, det är något som slår på den mycket rationella grunden för hur vi lever och fungerar. Det är verkligen svårt att föreställa sig att någonting kan vara detsamma igen. "Enligt hans uppfattning, obegränsade tidsresor kan förändra livet som vi känner det så dramatiskt att vi inte ens skulle känna igen det. Eftersom kronologi inte skulle ha någon mening, vi kunde inte enkelt avgöra om något hände före eller efter, var en orsak eller en effekt, och vi skulle förlora förmågan att rationellt förutsäga resultaten av våra handlingar. I huvudsak, det vore som om vi alla hade blivit galen.
Dessa nykterna potentiella effekter av tidsresor har fått vissa forskare att undra om det finns en princip i naturen som faktiskt skulle förhindra obegränsade tidsresor, som Stephen Hawkings "kronologiska skyddshypotes". Denna typ av "teori om allt" kan ge en vetenskaplig förklaring till varför vi aldrig skulle kunna ta bort universum som vi känner det genom att göra obegränsade tidsresor till verklighet. Forskare har ännu inte upptäckt en sådan teori, men att höra Davies ta på de skrämmande effekterna av tidsresor får en att hoppas att de hittar det snart - även om det betyder att vi aldrig någonsin kommer att veta vem som dödade JFK.
