Hogyan �p�ts�nk id�g�pet?

Az id�utaz�s H. G. Wells 1895-ben �rt Az id�g�p c�m� reg�nye �ta k�zkedvelt t�m�ja a sci-fi irodalomnak. De vajon t�nyleg megalkothat�-e? �vtizedeken �t az id�utaz�s az elfogadhat� tudom�ny hat�rain t�l h�z�dott, az ut�bbi �vekben a t�ma azonban egyre ink�bb el�t�rbe ker�lt az elm�leti fizikusok k�r�ben. Meg�rteni az ok �s okozat k�z�tti �sszef�gg�st kulcs eleme egy egys�ges fizikai elm�let elk�sz�t�s�nek.

Legjobban Einstein relativit�selm�let�b�l �rthetj�k meg az id�t, amit el�tte abszol�tnak �s egyetemesnek tekintett�k, minden sz�m�ra azonosnak, f�ggetlen�l fizikai k�r�lm�nyeit�l. Einstein szerint k�t esem�ny k�z�tti intervallum f�gg a megfigyel� mozg�s�t�l. Tegy�k fel, hogy egy ikerp�r egyik tagja �rhaj�val, nagy sebess�ggel elindul egy k�zeli csillag fel�, majd onnan visszat�r a F�ldre, m�g testv�re bolyg�nkon marad. Az �rutaz�s tegy�k fel egy �v volt, �m amikor az utaz� kil�p a haj�b�l, r�d�bben, hogy a F�ld�n ezalatt 10 �v telt el �s testv�re 9 �vvel id�sebb n�la. Ez is egy m�dja az id�utaz�snak, val�j�ban ember�nk 9 �vet haladt el�re a j�v�be. Az id�ny�jt�sk�nt ismert hat�s a napi �letben nem �szlelhet�, mivel a mozg�snak f�nysebess�ghez k�zeli temp�val kellene v�gbe mennie. M�g a rep�l�g�pek sebess�g�n�l is csak n�h�ny nanoszekundum az id�ny�jt�s. A val�di id�torz�t�sokhoz �ltal�nos tapasztalataink vil�g�n t�l kell keresg�lni. A f�latomi r�szecsk�ket hatalmas gyors�t� g�pezetekben meg lehet hajtani k�zel f�nysebess�ggel. Egyes kozmikus sugarak eset�ben szint�n tapasztalhat�ak l�tv�nyos id�torz�t�sok. Ezek a r�szecsk�k olyan k�zel j�rnak a f�nysebess�ghez, hogy az � n�z�pontjukb�l percek alatt szelik �t a galaxist m�g akkor is, ha a F�ldr�l n�zve t�bb t�zezer �ven �t utaznak. Ha az id�ny�jt�s nem alakulna ki, akkor ezek a r�szecsk�k soha nem �rn�nek ide.

A sebess�g egy m�d hogy el�reugorjunk az id�ben. A m�sik a gravit�ci�. Az �ra egy hangy�nyival gyorsabban j�r a padl�son, mint a pinc�ben, ugyanez igaz az �r �s a F�ld felsz�n viszonylat�ban, b�r a hat�s par�nyi, pontos �r�kkal k�zvetlen�l m�rhet�. Egy neutroncsillag felsz�n�n a gravit�ci� olyan er�s, hogy az id�t 30%-kal lass�tja a f�ldi id�h�z viszony�tva. Egy ilyen csillagr�l figyelve az esem�nyek egy felgyors�tott filmre hasonl�tanak. A fekete lyukak jelentik a v�gs� id�torz�t�st. Felsz�n�k�n az id� mozdulatlan a F�ldh�z k�pest. Ha egy �rhaj�s nagyon k�zel tud ker�lni egy fekete lyukhoz, majd s�rtetlen�l visszat�r, akkor hatalmas l�p�st tehet a j�v�be. Az el�re jut�s, ha elm�letben is de megoldhat�, visszafel� haladni az id�ben azonban m�g enn�l is nehezebb.

1948-ban Kurt G�del Einstein gravit�ci�s mez� egyenlete alapj�n egy forg� univerzumot v�zolt fel. Ebben az univerzumban az �rhaj�s �gy utazhat �t az �r�n, hogy saj�t m�ltj�ba jut vissza, mivel a gravit�ci� hat�ssal van a f�nyre, azonban a megfigyel�sek semmi jel�t nem mutatt�k az univerzum forg�s�nak, arra azonban j� volt, hogy bizony�tsa, a relativit�s elm�lete nem tiltja meg az visszafel� halad�st az id�ben. Frank J. Tipler 1974-es sz�m�t�sai szerint egy, a tengelye k�r�l k�zel f�nysebess�ggel forgatott v�gtelen�l hossz� henger az�ltal teszi lehet�v� a visszajut�st, hogy a f�nyt hurokk�nt a hengerpal�st k�r� h�zza. J. Richard Gott szerint az �srobban�skor keletkezett kozmikus sz�lak id�zhetnek el� hasonl� eredm�nyt.

A leg�rtelmesebb azonban a nyolcvanas �vek f�reglyuk koncepci�j�n alapul� id�g�p elm�let, melyet 1985-�s Kapcsolat c�m� reg�ny�ben Paul Sagan is alkalmazott. A f�reglyukak beleillenek a relativit�s elm�let�be. Kip S. Thorne �s koll�g�i megvizsg�lt�k �sszeegyeztethet�s�g�t az ismert fizik�val. A kiindul� pont, hogy a f�reglyuk a fekete lyukhoz hasonl�an f�lelmetes gravit�ci�val b�r. Amiben elt�r, az a be- �s kij�rat, valamint tartalmaznia kell az antigravit�ci�t negat�v energi�val vagy nyom�ssal l�trehoz� �gynevezett egzotikus anyagot. A negat�v energia�llapotok ismertek bizonyos kvantumrendszerekben, �gy az egzotikus anyagot nem z�rj�k ki a fizika t�rv�nyei, az azonban nem tiszt�zott, hogy elegend� antigravit�ci� j�het-e l�tre a f�reglyuk stabiliz�l�s�hoz. Ha igen, akkor id�g�pk�nt is haszn�lhat�, ha az egyik v�g�t neutroncsillag k�zel�be tudj�k vontatni, ahol a csillag gravit�ci�ja lelass�tja az id�t.

Ha l�tre is hoznak egy id�g�pet, az a paradoxonok eg�sz t�rh�z�t nyithatja meg el�tt�nk, hiszen mi t�rt�nik, ha egy id�utaz� beleavatkozik a dolgok foly�s�ba, vagy egyszer�en a r�sz�v� v�lik a m�ltnak.