Hoe geweldig zou het zijn om terug te reizen in de tijd? Deze wetenschappers presenteerden onlangs een nieuw ontwerp voor een tijdmachine. Is dat realistischer dan eerdere pogingen?

We hebben allemaal weleens iets gezegd wat we achteraf veel liever voor ons hadden gehouden. Hoe geweldig zou het dan zijn als je even terug in de tijd kon gaan om jezelf net vóór het moment suprême vanachter een kamerplant toe te sissen: “Hou. Je. Mond!” Maar ja, gedane zaken nemen geen keer. We zullen moeten leren leven met alles wat we ooit hebben gezegd en gedaan.

Of… is er toch nog een uitweg? Dat doet een recent artikel van drie Amerikaanse wetenschappers vermoeden, waarin ze een nieuw ontwerp voor een tijdmachine presenteren.

Beschermde geschiedenis

Nu lijkt een tijdmachine misschien pure fantasie, maar het is niet zo dat de natuurwetten zo’n ding keihard verbieden. Sterker nog, natuurkundigen hebben in de loop der tijd al verschillende tijdmachines bedacht.

Helaas zijn die niet zomaar te bouwen. Sommige vallen af omdat ze alleen werken in een heel ander heelal dan waar wij in wonen. Zo bedacht wiskundige Kurt Gödel ooit dat tijdreizen mogelijk is in een roterend heelal – maar dat doet ons heelal helemaal niet. Andere tijdmachines zouden wel in ons heelal kunnen werken, maar daarvoor heb je dan weer grote hoeveelheden exotische materie nodig.

Neem bijvoorbeeld een wormgat: een tunnel door de ruimte die je onder bepaalde omstandigheden naar het verleden kan brengen. Klinkt veelbelovend, maar je kunt alleen door zo’n tunnel vliegen als je hem open weet te houden. Dat kan echter niet zomaar; daarvoor heb je materie met een negatieve massa nodig. En tja, op het moment kunnen we ons niet eens iets voorstellen bij dat soort materie, laat staan dat we er voldoende van kunnen maken om een wormgat mee open te houden.

Moeten we het hele idee dan maar laten varen? Of is er ook een tijdmachine mogelijk die én werkt in een heelal zoals het onze, én geen exotische materie nodig heeft? Ja, laten de Amerikaanse natuurkundigen Caroline Mallary, Gaurav Khanna en Richard Price zien in een onlangs gepubliceerd artikel.

Naakte singulariteiten

In de basis is de tijdmachine van Mallary, Khanna en Price best eenvoudig. Je begint met twee draden – van welk materiaal, dat laat het drietal even buiten beschouwing – die evenwijdig aan elkaar lopen. Daarbij staat de ene draad stil, terwijl de ander met hoge snelheid in de lengterichting beweegt. Vervolgens vlieg je met een supersnel ruimteschip eerst een tijdje rakelings langs de stilstaande draad. Dan maak je een draai van 180 graden en vlieg je langs de bewegende draad terug. Doe je dat, dan reis je tijdens het tweede deel van je trip terug in de tijd. Uiteindelijk zou je zelfs op jezelf kunnen botsen (zie onderstaand filmpje).

Helaas zitten er wat addertjes onder het gras. Allereerst zijn de draden in de berekeningen van Mallary en consorten oneindig lang. Dat is echter nog geen onoverkomelijk probleem: ook met eindige draden werkt de tijdmachine – alleen worden dan de berekeningen een stuk ingewikkelder en kun je minder ver naar het verleden reizen.

Ernstiger is dat de draden in hun binnenste een oneindig hoge dichtheid moeten hebben, willen ze als tijdmachine kunnen functioneren. Daarmee zijn ze vergelijkbaar met het centrum van een zwart gat: de zogenoemde singulariteit. Het verschil is dat we zo’n zwart-gat-singulariteit van buiten nooit waarnemen, waardoor hij onze natuurwetten in elk geval niet openlijk schendt. Voor de draden van de tijdmachine geldt dat niet: dat zijn, zoals dat heet, naakte singulariteiten. En daarvan denken natuurkundigen al decennialang dat ze niet kunnen bestaan. Trouwens, al zouden ze dat wel doen – dan nog hebben we geen idee hoe we twee ‘singulariteit-draden’ moeten maken.

Obstakels

Ook dit recept voor een tijdmachine bevat dus een ingrediënt waarbij we met de handen in het haar staan. Het lijkt er daarmee op dat Stephen Hawking gelijk had. Die stelde ooit dat, als we denken een manier te hebben gevonden om door de tijd te reizen, Moeder Natuur daar altijd een stokje voor steekt.

En misschien is dat maar goed ook: als we naar het verleden zouden kunnen gaan, worden er allerlei bizarre situaties mogelijk. Het beroemdste voorbeeld is de zogenoemde grootvaderparadox: stel dat je terug in de tijd gaat om je grootvader te vermoorden. Dan word jij dus nooit geboren – maar dan kun je ook niet terug in de tijd gaan om je grootvader te vermoorden…

De vraag is nu natuurlijk: blijven er inderdaad altijd schijnbaar onoverkomelijke obstakels opduiken, wat we ook verzinnen? Of bedenken we toch een keer een tijdmachine die geen rare heelallen, exotische materie, naakte singulariteiten of andere onmogelijkheden bevat? En moet je dan maar vooral heel goed uitkijken wat je in het verleden doet, als je probeert die ene fout ongedaan te maken waar je al jaren wakker van ligt?

Deze Far Out staat ook in KIJK 3/2019.

Bronnen: Classical and Quantum Gravity, ArXiv.org, The Conversation

Beeld: iStock/Getty Images

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!