איך שכחנו: עלייתה ונפילתה של מכונת הזמן
אחד הרעיונות הפנטסטיים שהסעיר את הדמיון האנושי ואת מוחותיהם של הפיזיקאים במהלך המאה ה-20 היה זה של המסע בזמן. בפרספקטיבה של המאה ה-21 נראה כי זהו אחד הפלופים היותר מפוארים של המד"ב. איך הצליח הזמן למחות גם את מכונת הזמן?
אדוארד פייג' מיטצ'ל, עורך כתב העת הניו-יורקי "הסאן", פרסם ב-18 לספטמבר 1881 באופן אנונימי מעשייה שכותרתה "השעון שנע אחורנית". ככל הנראה, היתה זו מעשיית מכונת הזמן הראשונה. 13 שנים אחר כך פרסם סופר המד"ב הידוע, ה.ג'. וולס, אז רק בן 22, את "סיפורו של הנוסע בזמן". בגרסתו הראשונה היה זה סיפור בהמשכים שפורסם בכתב העת הבריטי "ניו רוויו" במהלך שנת 1894, והסעיר את דמיונם של רבים בממלכה המאוחדת. ב-1895 זכו הסיפורים להתאגד בספר שנשא את שמם, והפך לאחת מקלאסיקות המד"ב המצליחות ביותר של כל הזמנים.
"הזמן הוא רק מעין סוג של חלל" מסביר הנוסע בזמן של ה.ג וולס, שבגרסה הראשונה לספר מתקרא ד"ר נבו-גיפפל. על כן, הוא אומר, ניתן גם לנוע דרכו. טיעונים אלה נשמעו הגיוניים לקורא הוויקטוריאני שזה עתה נפרד מהגיאומטריה האוקלידית ופסע לעבר זו הלא אוקלידית. "כעת אתם מתחילים להבין את מטרת חקירותיי בגיאומטריית ארבעת הממדים", הוא ממשיך. "לפני זמן רב היה לי רמז מעורפל אודות מכונה... שניתן לנסוע בה בממד הזמן!" כלומר, הזמן הוא הממד הרביעי. אנחנו נעים בשלושת ממדי המרחב, מסביר הנוסע בזמן, ואילו הכרתנו נעה בממד הרביעי: הזמן.
האפקט של האטת הזמנים מופיע כל אימת ששני צופים נעים זה ביחס לזה. בחיי היומיום איננו חשים בעיוותי זמן שכאלה, מכיוון שהאפקט מורגש רק כאשר התנועה מתקרבת למהירות האור. חרף זאת, שעונים אטומיים הם מספיק מדויקים
המהירות היא דרך אחת המאפשרת לקפוץ קדימה בזמן אל תוך העתיד. דרך נוספת היא הכבידה. בתורת היחסות הכללית אינשטיין חזה שהכבידה מאטה את הזמן. ואמנם, מפתיע ככל שישמע, מתברר כי שעונים נעים מהר יותר בעליית הגג מאשר במרתף, הקרוב יותר למרכז כדור הארץ. לפיכך, המרתף מצוי עמוק יותר בשדה הכבידה של כדור הארץ. באותו האופן, השעונים נעים מהר יותר בחלל מאשר על פני כדור הארץ. בדיוק כמו עם האטת הזמנים, האפקט הוא קלוש כאשר מדובר בשדות כבידה חלשים כמו על כדור הארץ, אולם הוא נמדד ישירות על ידי שעונים מאוד מדויקים. חור שחור מייצג את עיוות הזמן האולטימטיבי. על פני משטחו של החור השחור הזמן עומד מלכת יחסית לכדור הארץ בדיוק כמו במשתה התה של הכובען המטורף מ-"אליס בארץ הפלאות", בו השעה היא תמיד שש. פירושו של דבר, הוא כי האזור בתוך החור השחור הוא מחוץ להישג ידו של סוף הזמן ככל שמדובר ביקום החיצוני.
התסריט הריאליסטי ביותר למכונת זמן הופיע בדמות מושג חור התולעת. ב-1916 מצא המתמטיקאי קארל שוורצשילד פתרון למשוואות היחסות של אינשטיין, בצורת חור שחור. החור השחור מתואר כישות פיזיקאלית בחלל שמסתה עצומה, והיא בולעת אל תוכה כל סוג של חומר או אנרגיה המוטמעים לתוכה באופן שאינו מאפשר שוב את יציאתם ממנו: מין מנהרה ללא פתח יציאה. אינשטיין היה מוטרד מכך שבמרכז החור השחור טמון קץ הזמן. מיד אחר כך, באותה השנה, לודוויג פלאם גילה שמשוואות אינשטיין מאפשרות פתרון נוסף, בדמותו של "חור לבן" שנע אחורנית בזמן, המהווה למעשה את היפוכו של החור השחור. ההנחה הייתה שהחור הלבן מתחבר עם החור השחור באמצעות תעלה ביקום, כאשר הם מתארים שני אזורים שונים במרחב-זמן. הכניסה של החור השחור והיציאה של החור הלבן יכולות להיות בחלקים מאוד שונים של היקום, או ביקומים נפרדים.
ב-1935 מצאו אינשטיין והפיזיקאי הישראלי נתן רוזן עדות (תיאורטית) לקיומו של גשר המחבר בין החור השחור לחור הלבן, המכונה מאז "גשר אינשטיין-רוזן". התגלית איימה לסתור את אחד החוקים הבסיסיים ביותר שהכתיבה תורת היחסות, זה הקובע שלא ניתן לעבור את מהירות האור, ורמזה על אפשרות העברת מידע אחורה בזמן. עם זאת, יש לסייג ולומר שהיא התייחסה לחלקיקים תת אטומיים בלבד. הפיזיקאי ג'ון ווילר הוא שהעניק לגשר אינשטיין-רוזן ב-1955 את שמו "חור תולעת", שהפך במאה ה-21 לשם נרדף לאפשרות ממשית למסע בזמן. אותו חור תולעת תואר כתעלה בעלת פתחים בשני אזורים שונים של מרחב-זמן. אך כבר ב-1962 גילה ווילר שחור התולעת, כפי שתואר על ידי אינשטיין ורוזן, אינו יציב: הוא נוטה להיסגר מייד עם היפתחו, באופן שאינו מאפשר כלל מעבר דרכו, אפילו לא של חלקיק האור הבסיסי – פוטון. תכונה זו מותירה על כנה את תכונת הסיבתיות העומדת בבסיס תורת היחסות של אינשטיין, זו העומדת בסתירה לאפשרות המסע אחורה בזמן. אך הגילוי שיגר לאוויר העולם, והתודעה האנושית, את יריית הפתיחה למחקר בחורי התולעת.
כאן נכנס שוב לתמונה המדע הבדיוני, שאפשר לראות את תפקידו ההיסטורי בשלהוב הדמיון האנושי מהסוג הטכנולוגי, ובשתילתם של אתגרים חדשים בתודעה האנושית. ואמנם, הראשון שעורר מחשבה רצינית בנושא של חורי התולעת היה סופר המד"ב הנודע קרל סייגן, בספרו "מגע" מ-1985. לאחר פרסום הספר פנה סייגן לפיזיקאי קיפ ת'ורן, בבקשה לבדוק היתכנותו התיאורטית של רעיון המעבר דרך חור תולעת. התשובה פורסמה ב-1988: היתה זו תיאוריה מדעית חדשה, המבוססת על תורת היחסות הכללית ומוקדשת כולה לחורי התולעת. נקודת המוצא הייתה שחור תולעת יהיה דומה לחור שחור, בהיותו בעל כבידה עצומה. אבל בניגוד לחור השחור שמאפשר מסע חד סטרי לשומקום, לחור התולעת יש גם פתח יציאה. הפיזיקאי פול דייויס הוסיף את שלו, והסביר שפתחו האחד של חור התולעת ימוקם בסמוך לפתחו של כוכב ניטרונים, כוכב מאוד צפוף בעל שדה כבידתי חזק: הכבידה החזקה תגרום לזמן לעבור לאט יותר ותגרום להפרדה בין שני הפתחים לא רק בחלל אלא גם בממד הזמן. אפשרות זו הפכה את המסע בזמן לתיאוריה אפשרית: אם יכול להיווצר חור תולעת יציב, ניתן להשתמש בו כמכונת זמן!
עתה נותרנו עם בעיה שולית: כיצד נוכל לאתר בחלל (או לבנות בעצמנו) מין מכונת זמן שכזאת? חורי תולעת גדולים יכולים להתקיים באופן טבעי בחלל העמוק, שרידים מהמפץ הגדול. התשובה של תורן ועוזריו היתה... לא יודעים. אבל הם שיערו את קיומם של חורי תולעת קטנים יותר מגרעין האטום היכן שהוא סביבנו, ועל כן הציעו לנסות לאתר חור תולעת זעיר, בגודל קוונטי, ולהגדילו לגודל קלאסי. אמצעי הניפוח המוצע לחורי התולעת הזעירים היה שימוש בשדות אנרגיה, כמו אלה שגרמו לחלל להתנפח ממש אחרי המפץ הגדול. אחר כך, הוסיפו, יש לייצב את חור התולעת כדי שלא יקרוס פנימה לתוך עצמו. ואולם, חוסר היציבות של אותן מכונות זמן משוערות הובן כחמור עד כדי שהוטל ספק באפשרות שאפילו פוטון יוכל לחלוף דרך לוע חור התולעת, לא כל שכן אדם. נראה, אם כך, שחור התולעת הוא בלתי עביר בעליל והסיבתיות של אינשטיין שוב ניצלת.
תקווה קלושה לפיתרון משבר האמון שנוצר בין הפיזיקה לבין המד"ב צצה בשנות ה-60 של המאה ה-20. הפיזיקאים שיערו את קיומם של חלקיקים שנעים כל הזמן במהירות גבוהה מזו של האור, ואינם יכולים לנוע לאט יותר. ב-1967 ניתן להם השם, "טכיונים", מהמילה היוונית "טכיוס" שפירושה "מהיר". חלקיקים כאלה, מעצם הווייתם, יודעים לשחק עם הזמן. אפילו מכונת זמן מבוססת טכיונים שוערה בהמשך (1970) על ידי הפיזיקאים בנפורד, בוק וניוקמב. זה היה מעין משדר טלפון טכיוני, ששולח מסרים אחורנית בזמן.
אך כיום שוב נראה גורלם המדעי של הטכיונים, ועמם של אפשרות ריאלית של מסע בזמן, כשל חורי התולעת: יתכן שהם קיימים, אך הסבירות שנוכל לעשות בהם אי פעם שימוש לצורך העברת מסרים בזמן - קלושה. כך ירד לטמיון, לפחות נכון לזמן ההווה, אחד הרעיונות שהיטיבו להסעיר את הדמיון האנושי במהלך המאה ה-20, זה של מכונת הזמן.
ד"ר גלי וינשטיין, מומחית לאלברט אינשטיין, למגלים וממציאים בהיסטוריה. דוקטור להיסטוריה של המדע. לבלוג האישי
נא להמתין לטעינת התגובות
