Cestování v čase podněcuje lidskou představivost již desítky let a je ústředním tématem populární kultury prostřednictvím děl, jako jsou Doctor Who, Stroj času nebo Návrat do budoucnosti.
Tyto příběhy procházejí paradoxy a lákadly cestování časem. Jak blízko jsou však tato zobrazení vědecké realitě? Je možné, že zatímco teoretická fyzika poskytuje určitou představu o přesunu do budoucnosti, cestování časem do minulosti je vnímáno jako nepolapitelné, případně nemožné.
Einsteinova teorie relativity nabízí nový způsob konceptualizace času
Čas je chápán optikou teorie relativity, kterou předložil Albert Einstein. Čas je proměnná veličina, která není ani konstantní, ani se nezrychluje či nezpomaluje ve všech situacích, závisí na síle, která na něj působí ve smyslu rychlosti a gravitace.
To by mohlo otevřít dveře možnosti přinejmenším „cestování v čase“ do budoucnosti. Přibližující se objekt, který tiká rychlostí blízkou rychlosti světla, se vzhledem k pozorovateli v klidu zpomaluje. Z hlediska tohoto scénáře máme paradox dvojčat: Pokud jedno dvojče cestuje vesmírem rychlostí blízkou rychlosti světla, zatímco druhé zůstává na Zemi, výsledkem je, že cestující dvojče zdánlivě zestárne jen velmi málo.
Této rychlosti sice nebylo dosaženo, ale dochází k mírné dilataci času, kterou zažívají vesmírní cestovatelé, jako například Scott Kelly, který tráví měsíce na oběžné dráze. Podobně se čas zpomaluje i v blízkosti černé díry, což je hlavní příčinou intenzivních gravitačních polí.
To je vidět ve filmech jako Interstellar, kde astronauti „prožijí“ několik hodin, zatímco venku uplyne několik desítek let. Jsou tak malá, že by je lidé v běžném životě sotva vnímali, ale jsou natolik významná, že je bylo nutné začlenit do fungování satelitů GPS, aby byla zajištěna přesnost navigace.
Pohled dopředu a pohled zpět
Přestože je možné pohybovat se v čase dopředu, jak se domnívá i Einstein, cestování zpět je mnohem složitější. Teoreticky byly navrženy uzavřené časové křivky, tedy cesty časoprostorem, které se smyčkou vracejí samy do sebe.
Teoretické návrhy, ani v jednom případě neexistuje důkaz o jejich existenci a proveditelnosti. Dalším spekulativním teoretickým předpokladem jsou kosmické struny, které by v principu mohly takové smyčky tvořit, ale žádný z jevů nebyl nikdy pozorován.
Červí díry – cesty časoprostorem, které proslavila beletrie – se zdají být další teoretickou možností. Takové tunely by v zásadě mohly spojit dva vzdálené body v prostoru a mohly by umožnit jakési cestování v čase.
Teoretické problémy červích děr jsou ohromující, protože by se pravděpodobně zhroutily pod vlastní tíhou gravitace, vydržely by jen okamžik nebo by vyžadovaly obrovské množství záporné energie, aby se udržely stabilní – což je forma energie, která se vyskytuje jen v malých, prchavých kapsách v kvantové sféře.
Kvantová mechanika a její limity
Kvantová mechanika přidala další vrstvu komplikací, zejména ve vědě známé studiem velmi malých věcí. Například pozorování nelokality, které říká, že cokoli, co se stane na jedné částici, okamžitě ovlivní jinou lokální-jakožto-entanglovanou-částici, je protikladem kauzality.
Existují výklady, které naznačovaly retrokauzalitu, kdy budoucí události ovlivňují minulost. Účinky jsou však omezeny na subatomární částice, nikoli na cestování člověka časem nebo objektů do minulosti. Údajně by bylo možné zpětné cestování časem. Přesto existují obrovské překážky, které brání vůbec určit podmínky potřebné k tomu, aby byl takový výkon možný.
Patří sem i technologie, která je k tomu nezbytná a která pravděpodobně přesahuje naše současné možnosti. Existují také paradoxy, jako například paradox dědečka, který zpochybňuje konzistenci takové časové linie. Tento paradox se zabývá myšlenkou, že změna minulosti může skončit vymazáním vaší existence.
Teoreticky je možné cestovat do budoucí reality na základě našich současných znalostí fyziky, pokud cestujeme velmi vysokou rychlostí nebo ve velmi silném gravitačním poli. Přesun zpět v čase je však zatížen teoretickými i praktickými problémy. Zatímco mnoho věcí o vesmíru stále inspiruje a je výzvou pro inovace, cestování časem do minulosti by mohlo být fantazií pouze na okraji science fiction.