• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
დროში მოგზაურობა
 

დროში მოგზაურობა

on

  • 652 views

დროში მოგზაურობა

დროში მოგზაურობა

Statistics

Views

Total Views
652
Views on SlideShare
652
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
9
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    დროში მოგზაურობა დროში მოგზაურობა Presentation Transcript

    • ავტორი : დავით წილოსანი
    •  დროში მოგზაურობა დიდი ხნის განმავლობაში იყო ადამიანების ოცნება. ეს ხშირად სხვადასხვა თქმულებებსა და ზღაპრებში ასახულა, მათ შორის ქართულშიც. თანამედროვეობაში კი სამეცნიერო ფანტასტიკის ჟანრის უამრავ წიგნსა თუ ფილმში შეხვდებით – “უკან მომავალში”, “დროის მანქანა”, “ტერმინატორი”, “Star Trek” და ა.შ. თუმცა ალბათ იშვიათად თუ იკამათებს ვინმე იმაზე, რომ რეალობასთან ყველაზე მიახლოებულ პასუხს ამ საკითხის შესახებ მეცნიერები გაგვცემენ. მოდით ვნახოთ, როგორია დროში მოგზაურობასთან მიმართებაში დღევანდელი ფიზიკის კანონები და რას გვთავაზობენ მეცნიერები.
    • მოგზაურობა ”უკუღმა” – წარსულიდან აწმყოში  1950 წელს მანქანამ ადამიანი წინა საუკუნის ტანსაცმლით გაიტანა,ტაიმ-სკვერში,ლონდონში.სკოტლენდ-იარდის დეტექტივებმა აღმოაჩინეს,რომ ეს ადამიანი უგზო-უკვლოდ დაიკარგა 1879 წელს.  1960 წელს ონტარიოში რამდენიმე დღით ბიჭი გაქრა.იგი იმავე ადგილას იპოვე.მას ყველაფერი ახსოვდა,გარდა გაქრობისა.  1968 წელი,არგენტინა,მაისი.ექიმი ვიდალი,ცოლთან და მეგობრებთან ერთად ორი მანქანით,ჩასკომუსის ქუჩიდან დიდ ზეიმზე მიემართებოდა.მეგობრები წინ იყვნენ,ვიდალის ოჯახი – უკან.თუმცა,საზეიმო ადგილამდე მათ ვერ მიაღწიეს,რამაც მათი მეგობრები შეაწუხა.ორგანიზებულმა ძებნამ შედეგი ვერ გამოიღო:ვერც მანქანები იპოვეს,ვერც ხალხი.  ორი დღის შემდეგ ექიმმა ვიდალმა ახლობლებს დაურეკა მეხიკოდან,არგენტინის საელჩოდან.აღმოჩნდა,რომ იმ ღამეს ისინი უეცრად სქელ,გამოუვალ ”ნისლში” მოხვდნენ.როდესაც ცოლ-ქმარი გონზე მოვიდა,მათი მანქანა გზაზე იდგა,უცხო ადგილას.გამვლელებისგან გაარკვიეს,რომ ჩასკომუსიდან,არგენტინიდან 6000კილომეტრში იმყოფებოდნენ.ვიდალებმა წვრილმანები ვერ გაიხსენეს,რადგანაც გათიშულები იყვნენ.მომხდარის ახსნა ვერა და ვერ მოხერხდა.
    •  რომ გავარკვიოთ, რამდენადაა დროში მოგზაურობა შესაძლებელი, უნდა მოვიქცეთ ფიზიკოსების მსგავსად – დავაკვირდეთ დროს, ანუ მეოთხე განზომილებას. ეს არც ისე ძნელია, როგორც ერთი შეხედვით ჩანს. სკოლაში ვინც კარგად სწავლობს, იცის, რომ ყველანაირი ფიზიკური ობიექტი, მათ შორის მეც სამ განზომილებაში არსებობს. ყველაფერს აქვს სიგრძე, სიგანე და სიმაღლე.  მაგრამ არსებობს სხვანაირი სიგრძეც – სიგრძე დროში. ადამიანის შემთხვევაში ეს მაჩვენებელი შეიძლება 80 წელი იყოს, სტოუნჰენჯისთვის ათასწლეულები, მზის სისტემისთვის კი მილიარდობით წლები. ყველაფერს აქვს საზომი დროში, ისევე როგორც სივრცე. დროში მოგზაურობა ნიშნავს ამ მეოთხე განზომილებაში მოგზაურობას.  რომ გავიაზროთ, ეს რას ნიშნავს, წარმოვიდგინოთ რომ მანქანით ვმგზავრობთ. მივდივართ სწორ ხაზზე, ანუ ვმოგზაურობთ ერთ განზომილებაში. მარცხნივ ან მარჯვნივ თუ გაუხვევთ, ემატება კიდევ ერთი განზომილება. მაღლა თუ ახვალთ ან დაბლა დაეშვებით, მაგალითად მთაზე, მიიღება სამი განზომილება. მაგრამ როგორ უნდა ვიმოგზაუროთ დროში დედამიწაზე? როგორ უნდა გავიაროთ მეოთხე განზომილებაში?
    •  “მოდი, ცოტა ხნით სამეცნიერო ფანტასტიკაში გადავინაცვლოთ. ფილმებში, რომლებიც დროში მოგზაურობას ეხება, ხშირად დროის მანქანა წარმოდგენილი აქვთ როგორც დიდი მექანიზმი, რომელსაც უამრავი ენერგია სჭირდება. მანქანა ქმნის ხვრელს მეოთხე განზომილებაში, აკეთებს გვირაბს დროში. გამბედავი და შეიძლება უგუნური მოხალისე ემზადება ვინ იცის, რისთვის. შედის დროის ხვრელში, რათა აღმოჩნდეს ვინ იცის სად. წარმოსახვის ეს ფორმა შეიძლება რეალობისგან შორს იდგეს, მაგრამ თვითონ იდეა, აზრი არც ისეთი გიჟურია.”
    •  არაფერია ბრტყელი ან მკვრივი. თუ ძალიან ახლოდან დააკვირდები ნებისმიერ რამეს, იპოვი ხვრელებსა და ნაოჭებს. ეს ფიზიკის ძირითადი პრინციპია და დროსაც შეესაბამება. ისეთ გლუვ რამესაც კი, როგორიც ბილიარდის ბურთია, პატარა ნაპრალები, ნაოჭები და სიცარიელეები აქვს. ეს საკმარისია იმის დასადასტურებლად, რომ სამ განზომილებაში ყველაფერი ასეთი ფორმითაა. მაგრამ მენდეთ, იგივე სიტუაციაა მეოთხე განზომილებაშიც. დროსაც აქვს ნაპრალები და ხვრელები. თუკი ძალიან დაბალ საფეხურებამდე ჩავალთ, ატომებსა და მოლეკულებზე უფრო დაბალ დონეზე, წავაწყდებით კვანტურ ქაფს. სწორედ აქ არსებობენ ჭიის ხვრელები. პაწაწინა გვირაბები და გზამკვეთები დროსა და სივრცეში. ისინი უკავშირდებიან ორ, დროითა და სივრცით განსხვავებულ ადგილს.
    •  სამწუხაროდ, რეალობაში ეს გვირაბები ძალიან პატარაა – სიგანეში 1 სანტიმეტრის მემილიარდედ/მეტრილიონედი. ეს ცხადია, არაა საკმარისი იმისთვის, რომ მასში ადამიანი გავიდეს. თუმცა კი წარმოდგენას გვაძლევს ჭიის ხვრელებზე. ზოგიერთი მეცნიერი ფიქრობს, რომ შესაძლებელია ამ ხვრელების გამოჭერა და იმხელაზე გაფართოება, რამდენიც საჭიროა. ამის შემდეგ კი არათუ ადამიანი, კოსმოსური ხომალდიც გაეტევა.  საკმარისი სიმძლავრისა და მოწინავე ტექნოლოგიის მეშვეობით ასეთი ხვრელების შექმნაც კი შეიძლება. მე არ ვამბობ, რომ ეს აუცილებლად მოხდება, მაგრამ თუკი ოდესმე შევძელით, იქნება გასაოცარი და შესანიშნავი გამოგონება. ერთი ბოლო იქნება აქ, დედამიწაზე, მეორე კი რომელიმე შორეულ პლანეტაზე.  თეორიულად, დროის გვირაბს ან ჭიის ხვრელს სხვა პლანეტებზე გადასვლაზე მეტი რამის გაკეთება შეუძლია. თუკი მისი ორივე ბოლო ერთ ადგილზეა და მანძილის მაგივრად დრო ჰყოფთ, ხომალდს შეუძლია დროის სხვა მონაკვეთში გადაფრინდეს. შეიძლება დინოზავრებიც გახდნენ იმის მოწმე, როგორ დაეშვება მათ წინ ეს ხომალდი.
    • ჭიის ხვრელის სქემა   წითელი ხაზი – დროისა და სივრცის გავლა სამყაროში ჩვეულებრივი გზით. მწვანე ხაზი – მოკლე გზა, ჭიის ხვრელის საშუალებით.
    •   წარმოიდგინეთ, რომ მეცნიერმა როგორღაც შექმნა ჭიის ხვრელი, დროის გვირაბი, რომელსაც ზუსტად ერთი წუთით უკან გადაჰყავს. ამ ჭიის ხვრელის საშუალებით მეცნიერი ნახავს, როგორი იყო ის ერთი წუთის წინ. მაგრამ რა მოხდება, თუკი ის თავის წარსულ “მე”-ს ტყვიას დაახლის? ის უკვე მკვდარია. მაშინ ვიღამ ესროლა? ეს პარადოქსი ერთ-ერთია იმ სიტუაციებიდან, რაც კოსმოლოგებისთვის კოშმარად იქცა.  წარსულში მოგზაურობა ჭიის ხვრელის ან რაიმე სხვა მეთოდის საშუალებით სავარაუდოდ შეუძლებელია, სხვაგვარად წარმოიშობა პარადოქსი. სამწუხაროა, მაგრამ როგორც ჩანს, წარსულში გამგზავრებას ადამიანები ვერასდროს შევძლებთ. ეს დიდი იმედგაცრუებაა დინოზავრებზე მონადირეთათვის და ისტორიკოსებისთვის.
    •  დროში მოგზაურობის სხვა ვარიანტებიც არსებობს. მე მჯერა, რომ შესაძლებელია მოგზაურობა მომავალში. დრო მდინარეს ჰგავს და ყველა ჩვენგანს შეუბრალებლად მიაქროლებს თავის მორევში. მაგრამ მდინარეს სხვა რამითაც ჰგავს: სხვადასხვა მონაკვეთში სხვადასხვა სიჩქარე აქვს და სწორედ ესაა გასაღები დროში მოგზაურობისკენ. ეს იდეა პირველად აინშტაინმა წამოაყენა 100 წლის წინ. მან გაიაზრა, რომ უნდა არსებობდეს ადგილები, სადაც დრო შენელებულია და ასევე მათი საპირისპიროც, ანუ სადაც აჩქარებულია. ის აბსოლუტურად მართალი იყო. მისი მტკიცებულება ჩვენს ზემოთაა, კოსმოსში.  ეს არის გლობალური ადგილმდებარეობის განმსაზღვრელი სისტემა, იგივე GPS. თანამგზავრები დედამიწის გარშემო მოძრაობენ. მათი მეშვეობით დგინდება, რომ კოსმოსში დრო უფრო სწრაფად გადის, ვიდრე აქ, დედამიწაზე. ყოველ საფრენ ხომალდში ძალიან ზუსტი საათია. მაგრამ ამის მიუხედავად, ისინი ყოველდღე წამის სამი მემილიარდედით წინ მიდიან. შემდეგ ხდება მათი გასწორება, თორემ ეს ერთი შეხედვით უმნიშვნელო სხვაობა დიდ არეულობას გამოიწვევს დედამიწაზე მოქმედ GPS მექანიზმებზე.  პრობლემა საათებში არაა. ისინი იმიტომ მოძრაობენ უფრო ჩქარა, რომ თავად დრო გადის უფრო სწრაფად კოსმოსში, ვიდრე აქ. ამ უჩვეულო ეფექტის მიზეზი კი დედამიწის მასაა. აინშტაინმა გააანალიზა, რომ მატერია დროს მიათრევს და ანელებს მას, ამსგავსებს მდინარის ნელ ნაკადს. რაც უფრო მძიმეა ობიექტი, მით უფრო ანელებს დროს. ეს გასაოცარი რეალობა კარს გვიღებს მომავალში მოგზაურობისკენ.
    • სუპერმასიური შავი ხვრელი ირმის ნახტომის ცენტრში, ჩვენგან 26 000 სინათლის წელიწადის დაშორებით, გალაქტიკის ყველაზე მძიმე ობიექტი მდებარეობს. ეს არის სუპერმასიური შავი ხვრელი, რომელსაც მიზიდულობის უზარმაზარი ძალის გამო ერთ წერტილში 4 მილიონი მზის წონა აქვს. რაც უფრო ახლოს მიდიხარ შავ ხვრელთან, მით უფრო იზრდება გრავიტაცია. ძალიან ახლოს მისვლისას კი სინათლეც ვეღარ დააღწევს თავს. ასეთ შავ ხვრელებს საოცარი გავლენა აქვთ დროზე, უფრო მეტად ანელებენ მას, ვიდრე სხვა ობიექტები. ამით ის ბუნებრივ დროის მანქანად იქცევა.
    •  ახლა წარმოვიდგინოთ, როგორ შეიძლება კოსმოსურმა ხომალდმა ეს ფენომენი გამოიყენოს. ეს შესაძლებელია მის გარშემო შემოვლით. ჩავთვალოთ, რომ ერთი სრული შემოვლა 16 წუთი გრძელდება. იმ მამაცი ადამიანებისთვის, რომლებიც ხომალდზე არიან, დრო შენელდება. შავი ხვრელის მოქმედების ძალა დროზე გაცილებით დიდი იქნება, ვიდრე დედამიწისა. ეკიპაჟისთვის დროის მსვლელობა ორჯერ შენელდება და 16 წუთიანი მგზავრობისას მათთვის მხოლოდ 8 წუთი გავა. ეს ასე იქნება ყოველ შემოვლაზე – მათთვის მხოლოდ იმ დროის ნახევარი გავა, რაც დედამიწაზე. ისინი დროში იმოგზაურებენ. წარმოიდგინეთ, ასე რომ იმოძრაონ შავი ხვრელის გარშემო 5 წლის განმავლობაში. ამ დროს ჩვენთან 10 წელი გავა. დედამიწაზე რომ დაბრუნდებიან, ყველა ადამიანისთვის 5 წლით მეტი იქნება გასული.  ასე რომ სუპერმასიური შავი ხვრელი არის დროის მანქანა, თუმცა ცხადია, ის პრაქტიკული გამოყენების არაა. მას ის უპირატესობა აქვს ჭიის ხვრელებთან შედარებით, რომ პარადოქსებს არ იწვევს. ასევე, არ გაანადგურებს თავის თავს უკუკავშირის ძალის გამო. მაგრამ ის საკმაოდ საშიშია, ასევე ძალიან შორსაა და არც ისე დიდ სხვაობას იძლევა დროში. თუმცა არის დროში მოგზაურობის სხვა ვარიანტიც, რომელიც წარმოადგენს ჩვენს ბოლო იმედს და საუკეთესო გამოსავალს დროში მოგზაურობაზე.
    •  შენ უნდა იმოძრაო ძალიან, ძალიან სწრაფად. უნდა გადააჭარბო იმ სიჩქარესაც კი, რომელიც საჭიროა იმისთვის, რომ შავ ხვრელში არ “ჩავარდე”. აქ ვეჩეხებით სამყაროს ერთ- ერთ უცნაურ თვისებას: სამყაროში სიჩქარე შეზღუდულია და მისი მაქსიმუმია 300 000 კმ/წმ, ასევე ცნობილი როგორც სინათლის სიჩქარე. სინათლეს ვერაფერი გაასწრებს, ეს მეცნიერების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი პრინციპია. გინდ დაიჯერეთ, გინდ არა, სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებით მომავალში მოგზაურობას შეძლებთ.  რომ გავიგოთ ამის მიზეზი, წარმოვიდგინოთ, რომ გვაქვს ბილიკი, რომელიც დედამიწას გარს უვლის. ამ ბილიკზე კი სუპერსწრაფი მატარებელი მოძრაობს. ეს მატარებელი მაქსიმალურად უახლოვდება სინათლის სიჩქარეს და იქცევა დროის მანქანად. ვაგონში სხედან მგზავრები, რომლებსაც აქვთ ბილეთი ერთი მიმართულებით – მომავლისკენ. მატარებელი იწყებს აჩქარებას, ემატება სისწრაფე და იწყებს დედამიწის გარშემო მოგზაურობას.
    • სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებით მატარებელი ძალიან სწრაფად შემოუვლის დედამიწას გარშემო – წამში შვიდჯერ. მაგრამ არა აქვს მნიშვნელობა, რამხელა სიმძლავრე ან ენერგია ექნება მას, სინათლის სიჩქარეს ვერ გაუტოლდება, რადგან ფიზიკის კანონები ზღუდავს ამაში. მაგრამ ჩავთვალოთ, რომ ძალიან მიუახლოვდა ზღვარს. ამ დროს ექსტრაორდინალური რამ მოხდება: დრო მატარებელში უფრო ნელა გავა, ვიდრე დედამიწის სხვა ადგილებში
    •  რაც მატარებლის შიგნითაა, გაცილებით ნელა იმოძრავებს. ეს იმიტომ ხდება, რომ ზღვარი დაცულ იქნას. წარმოვიდგინოთ, რომ მატარებელში ბავშვმა სირბილი დაიწყო. მისი სიჩქარე დაემატება მატარებელის სიჩქარეს. ხომ შეიძლება უცებ სინათლის სიჩქარეს გადააჭარბოს? არა! ფიზიკის კანონები ამას ხელს შეუშლის ბავშვის მოძრაობის შენელებით. ის ვერ ირბენს ისე სწრაფად, რომ ზღვარს გაცდეს. დრო ყოველთვის შემცირდება იმდენად, რომ კანონი არ დაირღვეს.  წარმოვიდგინოთ, რომ მატარებელი დაიძრა 2050 წლის პირველ იანვარს. 100 წლის განმავლობაში გარს უვლის დედამიწას და საბოლოოდ, 2150 წლის პირველ იანვარს ჩერდება. ვინც ამ მატარებლით იმგზავრა, მათთვის მხოლოდ 1 კვირა იქნება გასული, რადგან დრო შიგნით ძალიან შენელებული იყო. როცა გადმოვლენ, ნახავენ შეცვლილ, ძალიან განსხვავებულ სამყაროს იმასთან შედარებით, რაც მათ წასვლამდე იყო. 1 კვირაში მათ გადაინაცვლეს 100 წლის შემდგომ მომავალში. რა თქმა უნდა, შეუძლებელია ისეთი მატარებლის აგება, რომელიც ამხელა სიჩქარეს განავითარებს. მაგრამ ჩვენ აგებული გვაქვს მისი მსგავსი რაღაც – ნაწილაკების ყველაზე მასშტაბური ამაჩქარებელი, რომელიც მდებარეობს ცერნში, შვეიცარიის ქალაქ ჟენევაში, მას დიდი ადრონული კოლაიდერი ეწოდება.
    •  ღრმა მიწისქვეშეთში, 26 კმ სიგრძის წრიულ გვირაბში ტრილიონობით პატარა ნაწილაკის დინებაა. როცა მექანიზმი ირთვება, ნაწილაკები აჩქარდებიან ნულიდან 100 000 კმ/სთ-მდე წამის მეასედებში. სიმძლავრის გაზრდასთან ერთად ნაწილაკების მოძრაობის სიჩქარეც იზრდება და ნელ-ნელა უახლოვდებიან სინათლის სიჩქარეს. თუმცა იმ მატარებლის მსგავსად, ვერც ეს ნაწილაკები აღწევენ ზღვარს. ისინი ამ მაჩვენებლის 99.99%-ს ავითარებენ. როცა ეს ხდება, ისინი დროში მოგზაურობას იწყებენ. ჩვენ ეს ვიცით ძალიან ხანმოკლე სიცოცხლის მქონე ნაწილაკების, პი-მეზონების მეშვეობით. ისინი, როგორც წესი, შემადგენელ ნაწილებად იშლებიან წამის 25 მემილიარდედში. მაგრამ როცა აჩქარდებიან და უახლოვდებიან სინათლის სისწრაფეს, 30-ჯერ მეტხანს ძლებენ.  თუკი მომავალში მოგზაურობა გვინდა, ამისთვის უბრალოდ ძალიან სწრაფად უნდა ვიმოძრაოთ. მე ვფიქრობ, რომ თუკი ოდესმე ეს მოხერხდება, შესაძლებელი იქნება კოსმოსში გამგზავრებით. ამისთვის საჭირო იქნება Apollo 10-ზე 2000-ჯერ სწრაფი და გაცილებით დიდი, უზარმაზარი აპარატი. მან უნდა დაიტიოს ძალიან დიდი მოცულობის საწვავი, რათა მიანიჭოს დიდი სიჩქარე და მიუახლოვდეს სინათლისას. სრული სიმძლავრით ამ მაჩვენებლამდე მისვლას 6 წელიწადი დასჭირდება. 
    •  თავდაპირველი აჩქარება ძალიან დაბალი იქნება ხომალდის ზომისა და წონის გამო. მაგრამ თანდათანობით მოემატება სიჩქარე და ერთ კვირაში სხვა პლანეტებს მიაღწევს. ორ წელიწადში სინათლის სიჩქარის ნახევარს განავითარებს და მზის სისტემიდან ძალიან შორს იქნება. კიდევ ორ წელიწადში ეს მაჩვენებელი 90%-ზე ავა. ამ დროს დედამიწიდან 50 ტრილიონი კმ-ის მოშორებით იქნება და დროში მოგზაურობას დაიწყებს. ხომალდზე გასულ ყოველ ერთ საათში დედამიწაზე ორი საათი გავა. მსგავსი სიტუაცია იყო იმ ხომალდის შემთხვევაში, რომელიც შავი ხვრელის გარშემო მოძრაობდა.  შემდეგ ორ წელიწადში ხომალდი სრულ სიმძლავრეს მიაღწევს და სინათლის სიჩქარის 99%-ს განავითარებს. ასეთი სიჩქარით მოძრაობისას 1 დღე ხომალდზე უდრის დედამიწის მთელ 1 წელიწადს. ჩვენი ხომალდი მომავალში მოგზაურობას დაიწყებს.  დროის შენელებას სხვა სარგებელიც აქვს. ეს ნიშნავს, რომ ამ გზით შევძლებთ სამყაროს სხვა ადგილებში გადასვლას ერთი სიცოცხლის განმავლობაში. სამყაროს კიდემდე მისვლას სულ 80 წელიწადი დასჭირდება. მაგრამ ჩვენი მოგზაურობის ნამდვილი საოცრება ისაა, რომ ის გვაჩვენებს, როგორი უჩვეულო და უცნაურია სამყარო. ეს არის სამყარო, სადაც დრო სხვადასხვა ადგილას განსხვავებული სიჩქარით მიედინება. სადაც ჩვენს გარშემო ძალიან პატარა ჭიის ხვრელები არსებობენ. და სადაც, ოდესმე, ჩვენ შევძლებთ ფიზიკის ცოდნით გავხდეთ მოგზაურები მეოთხე განზომილებაში. 