Barry Barish fick Nobelpriset för sin upptäckt av gravitationsvågor

Träffa Nobelpristagaren: ”Tidsresor är fria fantasier.”

INTERVJU: Tiden rör sig inte baklänges och kan inte heller överskrida gränsen för ljusets hastighet. Därmed är tidsresor inte möjliga. Träffa Barry Barish, som fick Nobelpriset i fysik år 2017 för sin upptäckt av gravitationsvågorna.

INTERVJU: Tiden rör sig inte baklänges och kan inte heller överskrida gränsen för ljusets hastighet. Därmed är tidsresor inte möjliga. Träffa Barry Barish, som fick Nobelpriset i fysik år 2017 för sin upptäckt av gravitationsvågorna.

R. Hahn

1. Vilken är den största vetenskapliga upptäckten om tid och rum?

Den viktigaste upptäckten är hopkopplingen av tid och rum, som Albert Einstein presenterade i sin allmänna relativitetsteori.

Våra tre dimensioner har en extra dimension, tiden. Denna så kallade rumtid är en dynamisk storhet som kan krökas och därmed bestämma hur objekt rör sig.

Den kunskapen utgör en viktig del av grunden till vår förståelse av universum och dess uppbyggnad, bland annat supernovor och kollapsande stjärnor. På senare tid har observationen av svarta hål med teleskopet Event Horizon förmodligen varit den viktigaste vetenskapliga upptäckten.

En navigationssatellit som rör sig i en hastighet av fyra kilometer i sekunden förlorar en sekund vart 300:e år. Omräknat motsvarar det elva kilometer om dagen.

2. Vad kan vi använda våra kunskaper om rumtiden till?

Vår förståelse av rumtid som koncept är en viktig förutsättning för att vi ska förstå hur universum fungerar, från studier av gravitationsvågor till ljusets krökning. Även en vardaglig teknik som GPS-systemet baseras på våra kunskaper om rumtid.

En navigationssatellit som rör sig i en hastighet av fyra kilometer i sekunden förlorar en sekund vart 300:e år, eftersom tiden går något långsammare för satelliten. Det motsvarar elva kilometer om dagen och skulle vara förödande för GPS-systemet ifall vi inte korrigerade för avvikelsen.

3. De flesta av oss ser på tid som ett absolut, linjärt fenomen – men stämmer verkligen det?

Eftersom tiden är relativ påverkas den slutsatsen av relativitetens ramar.

Tiden som linjärt fenomen är med andra ord korrekt så länge vi befinner oss på jorden och rör oss i normalt tempo. Men om vi färdas i enormt hög hastighet eller lämnar jorden är tidens relativitet en annan.

Vid enormt höga hastigheter rör sig tiden i ett annat tempo. Om du rör dig snabbt nog går din tid och din biologiska klocka långsammare jämfört med det som står stilla.

Vid enormt höga hastigheter rör sig tiden i ett annat tempo. Om du rör dig snabbt nog går din tid och din biologiska klocka långsammare jämfört med det som står stilla.

4. Varför är upptäckten av gravitationsvågor så viktig?

För över 100 år sedan förutsade Einstein att det finns små gravitationsvågor som sprids med ljusets hastighet i universum.

I och med observationen av gravitationsvågorna bekräftade vi en av allmänna relativitetsteorins viktigaste pusselbitar. Fyndet av gravitationsvågor hade inte varit möjligt utan forskningsprojektet Ligo, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, som mäter skakningar i rumtiden, vars effekt motsvarar en tusendel av diametern av en atomkärna som träffar jorden.

Observationen som jag och mina kollegor gjorde år 2015 kom från en kollision mellan två svarta hål i ett avlägset universum för omkring 1,3 miljarder år sedan. Vid den tidpunkten var allt liv på jorden i färd med att utvecklas från encelligt till flercelligt liv.

Den största kosmiska kollision som någonsin registrerats skedde mellan två svarta hål med en total vikt av 84 solmassor. Det stora svarta hålet till vänster väger 50 solmassor, medan det lilla till höger väger 34 solmassor.

© SPL

5. Vilka stora frågor om tid saknar vi svar på?

Varför tiden bara går i en riktning. Vi använder argumentationen om kausalitet för att förklara varför det förhåller sig så.

Kausalitet innebär en tidslig ordning mellan olika variabler, det vill säga att om A orsakar B, så måste A nödvändigtvis komma före B. Men det finns ingen grundlag eller fysikalisk princip som säger oss varför tiden bara tycks gå i en riktning, så tills vidare är argumentationen om orsak och verkan den bästa förklaringen.

Enrico Fermi deltog i Manhattanprojektet

Fysikern Enrico Fermi (1901–54) skapade världens första kärnreaktor.

© NARA

6. Vilken annan person, levande eller död, skulle du helst vilja träffa?

Den italiensk-amerikanske fysikern Enrico Fermi. Han var både teoretiker och experimentalist.

År 1932 presenterade Fermi sin berömda teori om betasönderfall, som löste ett mångårigt problem inom kärnfysiken. Teorin postulerade en ny fundamental kraft, den så kallade växelverkan, inom kärnfysiken, där neutronen i en atom omvandlas till en proton genom att avge en elektron och en så kallad neutrino.

Sporrad av forskarna Frédéric och Irène Joliot-Curies arbete med att framkalla artificiell radioaktivitet gick Fermi år 1934 in i laboratoriet och framkallade radioaktivitet genom att bestråla atomer med neutroner, en upptäckt som gav honom Nobelpriset i fysik år 1938. Inom ramen för Manhattanprojektet arbetade Fermi senare med världens första kärnreaktor.

7. Kan tidsresor någonsin bli en realitet, och i så fall hur?

I och med att tid inte rör sig baklänges och att tiden inte heller kan överskrida gränsen för ljusets hastighet, 300 000 kilometer per sekund, kommer det praktiskt taget inte vara möjligt att färdas bakåt i tiden.

Det skulle åtminstone kräva en förändring av hela vårt sätt att se på universum, där tiden styrs av kausalitet och därför bara rör sig i en riktning, framåt.

Vissa fysiker argumenterar för att tidsresor är möjliga, men det rör sig om fria fantasier som inte grundar sig på de fysikaliska lagarna. Maskhål skulle möjligen kunna existera, men inte ens sådana kan vända tidens riktning.