Tanya Ethan: Film mana yang menunjukkan perjalanan waktu dengan benar?

Latih "Jules Verne" dari bagian ketiga "Back to the Future." Mungkin Einstein tidak membayangkan ini sama sekali ketika dia merumuskan eksperimen pemikirannya yang berkaitan dengan teori relativitas, tetapi tingkat keilmuan masih dapat diperkirakan.

Cara kita melakukan perjalanan dalam waktu, dengan kecepatan satu detik per detik, sangat membosankan sehingga kita menerima begitu saja. Namun, menurut teori relativitas Einstein, kita dapat melakukan perjalanan dalam waktu tidak hanya pada kecepatan yang berbeda (jika kita meningkatkan kecepatan ke nilai yang mendekati kecepatan cahaya), tetapi juga dalam arah yang berbeda, maju atau mundur, membangun jembatan antara dua tempat ruang yang tidak terhubung -waktu. Perjalanan waktu, maju atau mundur, telah lama menjadi salah satu motif utama imajinasi dan cerita kita; siapa yang tidak ingin mempelajari masa depan yang tidak diketahui atau kembali pada waktunya untuk memperbaiki kesalahan masa lalu? Namun, menyusun cerita yang benar secara ilmiah adalah tugas yang sama sekali berbeda. Film mana yang melakukan yang terbaik ini? Inilah yang ingin diketahui pembaca kami:

Saya penggemar berat film perjalanan waktu (tidak peduli bagaimana mereka dijelaskan). Manakah dari film yang menggunakan alat cerita ini terbaik dan paling akurat?

Mari kita pikirkan apa yang seharusnya ada dalam film yang bagus tentang perjalanan waktu, dan bagaimana film favorit Anda mengatasinya.


Perjalanan relativistik ke rasi Orion. Semakin dekat Anda dengan kecepatan cahaya, semakin banyak ruang yang terlihat terdistorsi dan jarak yang terlihat ke bintang-bintang berkurang, dan semakin sedikit waktu berlalu selama perjalanan Anda. StarStrider , planetarium relativistik dari FMJ-Software, digunakan untuk tujuan ilustrasi.

Jika Anda menginginkan korespondensi ilmiah, Anda perlu memahami seperti apa perjalanan waktu itu. Salah satu ide paling revolusioner dari teori relativitas Einstein adalah bahwa ruang dan waktu tidak dapat dipisahkan satu sama lain. Semesta terdiri dari jaringan empat dimensi ruang-waktu, dan semua benda, partikel, dan radiasi ada di belakangnya. Ini mengarah pada fenomena aneh dan tidak intuitif: gerakan Anda melalui waktu dipengaruhi oleh gerakan Anda melalui ruang, dan sebaliknya.


Jam cahaya akan berbeda bagi pengamat yang bergerak dengan kecepatan berbeda, karena keteguhan kecepatan cahaya. STO Einstein berbicara tentang bagaimana mengubah waktu dan jarak ini.

Objek apa pun yang ada dalam ruang-waktu akan segera memperhatikan tiga hal berikut:

1. Untuk objek lain yang bergerak relatif terhadapnya, jarak akan dikurangi, dan waktu akan diperpanjang.
2. Sehubungan dengan mereka, cahaya selalu bergerak dengan kecepatan yang sama c, kecepatan cahaya dalam ruang hampa.
3. Gerakan mereka melalui ruang-waktu ditentukan oleh kelengkungan ruang-waktu, yang tergantung pada materi dan energi di sekitarnya.

Jika Anda berada dalam kerangka referensi tertentu (misalnya, berdiri tanpa bergerak di permukaan Bumi), maka setiap orang yang bergerak relatif terhadap Anda akan menempuh jarak yang lebih jauh dalam ruang, yang berarti lebih sedikit dalam waktu.


Gerakan pada kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya akan mengarah pada fakta bahwa waktu akan mengalir secara berbeda untuk orang yang bergerak dan untuk orang yang tetap dalam kerangka acuan yang tetap.

Oleh karena itu, paradoks kembar bekerja seperti ini: orang yang meninggalkan Bumi dan bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya akan menua kurang dari kembaran identiknya yang tersisa di Bumi. Seseorang yang bergerak di luar angkasa dengan kecepatan lebih cepat akan mengalami gerakan lambat melalui waktu. Jika kita mulai memperhitungkan teori relativitas umum, dan efek gravitasi, maka tinggal di medan gravitasi yang kuat akan memiliki efek yang sama pada Anda: Anda akan merasakan berlalunya waktu seperti biasa, tetapi mereka yang jauh dari Anda akan menua lebih cepat. Efek ini paling menonjol di dekat singularitas lubang hitam, setelah Anda melewati cakrawala peristiwa.


Diagram matematika wormhole Lorentzian. Jika salah satu ujungnya dibuat dari energi massa positif, dan yang lain dari negatif, maka lubang cacing bisa menjadi lumayan.

Namun dalam GRT ada kemungkinan menarik lainnya: penampilan lubang cacing. Lubang cacing paling sering dianggap sebagai jalan pendek di ruang angkasa, tetapi tidak ada alasan bagi mereka untuk pergi hanya melalui ruang; ruang-waktu juga cocok di sini! Anda dapat menggunakannya jika Anda berhasil membuat, menstabilkan, dan melalui (atau mengirim informasi) melalui itu, dan maju atau mundur untuk jumlah waktu yang sewenang-wenang. Anda bahkan dapat membuat loop, atau kurva waktu seperti tertutup , solusi matematika yang valid yang ada dalam kondisi tertentu.

Misalnya, dalam konteks relativitas umum, seseorang dapat kembali ke masa lalu ke tempat tertentu; Anda hanya perlu melakukan penyesuaian tertentu.


Mesin warp digambarkan untuk NASA. Jika Anda membuat lubang cacing antara dua titik dalam ruang, di mana satu input bergerak dengan kecepatan relatif relatif terhadap yang lain, pengamat dari dua ujung akan menua pada kecepatan yang sangat berbeda.

Jika Anda membuat lubang hitam besar dari materi, dan kemudian BH lain dari massa negatif (yang secara teoritis seharusnya ada), maka Anda dapat membuat lubang cacing di antara mereka. Sebarkan pada jarak berapa pun dan percepat salah satu ujung lubang cacing ke kecepatan mendekati cahaya. Dan saat Anda bergerak bersama ujung yang dipercepat, Anda bisa melewatinya kapan saja, dan ternyata aman dan bersuara di sisi lain wormhole. Dan yang paling penting, karena Anda bergerak dengan kecepatan mendekati cahaya, waktu berjalan berbeda untuk Anda. Ketika Anda bergerak ke arah yang berlawanan, ternyata hampir tidak ada yang berubah di rumah. Anda dapat melakukan perjalanan selama ratusan tahun, dan kemudian kembali ke titik keberangkatan beberapa detik setelah Anda meninggalkannya. Dalam hal ini, perjalanan mundur dalam waktu secara fisik adalah mungkin.


Apakah perjalanan waktu mungkin? Dengan lubang cacing yang agak besar, misalnya, dibuat dengan bantuan lubang hitam supermasif, terhubung ke kembarannya, yang terdiri dari energi massa negatif, itu cukup.

Ada banyak kemungkinan, serta banyak film yang telah mengambil keuntungan dari kombinasi mesin waktu dan narasi kreatif. Tentu saja, ada banyak film dalam pengertian ini yang menghemat kredibilitas ilmiah.

Hampir tidak ada yang ingat film Timecop, Hot Tub Time Machine, atau Bill & Ted's Excellent Adventure untuk deskripsi perjalanan waktu mereka yang sangat akurat dengan mesin waktu. Dalam film "Idiocracy" perjalanan waktu digunakan dalam satu-satunya arti bahwa waktu berlalu, dan objek dan orang tetap tidak berubah. Superman membutuhkan waktu kembali untuk menyelamatkan kehidupan Lois Lane dalam film Superman asli, tetapi itu tidak dalam sains, tetapi dalam kekuatan super. Hal yang sama dapat dikatakan tentang film terbaru tentang Dr. Strange atau sekte "Warlock", atau tentang film "Harry Potter and the Prisoner of Azkaban"; menggunakan sihir untuk memindahkan poin ilmiah tidak akan menambah Anda. Dalam banyak film, perjalanan waktu sebagian besar digunakan sebagai langkah plot, tanpa memperhatikan kredibilitas ilmiah. Bahkan dalam film "Army of Darkness", meskipun lucu, tidak ada mekanisme yang dapat diandalkan untuk pergerakan waktu yang terjadi dalam plot.


Membaca mantra dari Necronomicon dan mentransfernya ke masa lalu - plot ini cocok untuk film yang menghibur, tetapi tidak lolos verifikasi ilmiah.

Tetapi beberapa film, meskipun tidak memberi tahu, dan tidak secara langsung menunjukkan mekanisme pergerakan waktu, secara mengejutkan secara akurat menggambarkan seperti apa perjalanan waktu itu. Bergerak maju cukup sederhana: Anda perlu mendekati kecepatan cahaya, kembali ke titik awal, dan Anda menemukan diri Anda di masa depan yang jauh. Begitulah Planet Kera mengirim seseorang ke masa depan yang jauh ke Bumi dystopian, dan karenanya Star Wars sangat menyebalkan dengan "hyperdrive" -nya. Gerakan cepat memiliki dampak besar pada kecepatan berlalunya waktu, dan membawa Anda ke masa depan, apa pun yang Anda lakukan.


Hyperdrive dari Star Wars tampaknya menggambarkan gerakan relativistik di ruang yang dekat dengan kecepatan cahaya. Tetapi tidak ada yang menua dengan kecepatan yang berbeda dari normal, dan ini melanggar prinsip-prinsip relativitas.

Kembalinya ke masa lalu, terutama pada saat tertentu, adalah dasar cerita dalam film tentang perjalanan waktu. Ada dua teori tentang pengoperasian mekanisme ini:

1. Berlalunya waktu adalah konstan; semua yang terjadi sudah direkam, dan ketika Anda kembali, Anda tidak dapat mengubah jalannya acara. Langkah Anda sudah termasuk dalam rangkaian acara.
2. Garis waktu dapat diubah; perubahan yang Anda lakukan saat kembali mengarah pada munculnya masa depan yang lain, bahkan mungkin menolak keberadaan Anda.

Dua contoh luar biasa dari teori pertama adalah The Twelve Monkeys dan The Time Loop, di mana masa depan telah dicatat. Bergerak dalam waktu memungkinkan Anda untuk hidup dan berinteraksi dengan masa lalu, tetapi tidak mengubah arah sejarah. Acara yang terbuka sehingga Anda kembali ke masa telah terjadi. Anda tinggal menjalani hidup Anda, mengetahui dengan sempurna nasib dunia.


Gagasan pindah ke masa lalu telah lama diduduki orang - misalnya, menggunakan Delorean DMC-12 dari Kembali ke Masa Depan. Setelah beberapa dekade penelitian, kami mungkin menemukan solusi yang layak secara fisik, tetapi Delorean kemungkinan besar tidak diperlukan untuk itu.

Di sisi lain, ada kemungkinan bahwa masa depan Anda tidak dicatat, bahkan jika Anda sendiri berasal dari masa depan. Dalam seri "Kembali ke Masa Depan" dan film "Terminator" 1 dan 2, banyak dibangun di sini. Meskipun mereka menggambarkan dengan tepat bagaimana perjalanan waktu bekerja secara fisik, menghilangkan beberapa unsur utama, tindakan para pelancong dapat mengubah masa depan. Kyle Reese dan Sarah Connor dapat mencegah atau menunda Hari Kiamat dengan memerangi terminator yang dikirim ke masa lalu untuk membunuh atau mencegah keberadaan bocah lelaki yang akan melawan mobil. Marty McFly melakukan perjalanan tepat waktu untuk menyelamatkan nyawa temannya, tetapi dia perlu memastikan bahwa dalam prosesnya dia tidak menghapus dirinya sendiri dari cerita. Ini adalah dua contoh film terbaik dengan masa depan yang berubah-ubah. Juga, film-film dari seri Star Trek - film 2009, First Contact, dan The Way Home, melakukan pekerjaan dengan baik.


Lubang hitam paling baik digambarkan dalam film Interstellar, dan itu cukup akurat menggambarkan cakrawala peristiwa untuk kelas yang sangat spesifik dari memutar lubang hitam. Di kedalaman sumur gravitasi, waktu bagi pengamat tidak berjalan seperti di luar.

Dua film menonjol karena kredibilitas ilmiah dan tingkat detailnya: Antar Bintang dan Kontak. Yang menarik, ilmuwan yang sama, Kip Thorne, bekerja sebagai konsultan untuk kedua film, dan mereka berdua menggunakan ide lubang hitam dan lubang cacing. Di kedalaman sumur gravitasi lubang hitam di Interstellar, waktu untuk pengamat berjalan dengan kecepatan yang berbeda, yang mengarah pada pergantian plot yang relatif relativistik. Dalam film "Kontak", sekejap di Bumi berhubungan dengan tur Galaxy yang hampir penuh sehari, dan, berpotensi, di seluruh Alam Semesta. Fisika lubang hitam, lubang cacing dan relativitas umum dalam film-film ini muncul dalam semua kemuliaan mereka, dan mereka terlihat sangat indah.


Bill Murray minum teko kopi di depan Andy MacDowell di salah satu adegan Groundhog Day

Akhirnya, ada satu lagi, mungkin film paling realistis dan menarik yang menggunakan perjalanan waktu dalam bentuk "putaran waktu": Groundhog Day. Setiap solusi GRT yang memungkinkan kurva waktu seperti waktu tertutup biasanya ditolak karena konsep filosofis seperti " kakek paradoks ", tetapi solusi matematis ini konsisten dan dapat menggambarkan kenyataan, terutama jika kita mengasumsikan bahwa awal loop "me-reset" keadaan sistem. Dalam "Groundhog Day" momen ini digunakan dengan sempurna, dan loop sementara dihancurkan hanya ketika sejumlah perubahan yang cukup menumpuk di kisah moral yang konyol dan baik tentang penentuan nasib sendiri ini. Meskipun tidak memiliki pengetahuan ilmiah, gambar perputaran waktu di sini dibuat dengan cara terbaik (meskipun saya belum melihat The Edge of the Future).

Berikut adalah film-film dari yang saya lihat yang menggambarkan perjalanan waktu dengan benar dari sudut pandang ilmiah.