home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TIME: Almanac 1995 / TIME Almanac 1995.iso / time / 051391 / 0513300.000 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1994-03-25  |  5.8 KB  |  121 lines
  1. <text id=91TT1031>
  2. <title>
  3. May  13, 1991: How To Go Back In Time
  4. </title>
  5. <history>
  6. TIME--The Weekly Newsmagazine--1991               
  7. May  13, 1991  Crack Kids                            
  8. </history>
  9. <article>
  10. <source>Time Magazine</source>
  11. <hdr>
  12. SCIENCE, Page 74
  13. How to Go Back in Time
  14. </hdr><body>
  15. <p>An unlikely new concept makes the journey theoretically possible
  16. by testing the boundaries of physics
  17. </p>
  18. <p>By MICHAEL D. LEMONICK
  19. </p>
  20. <p>     Ever since Einstein, physicists have regarded the universe as
  21. four-dimensional. In addition to the three physical dimensions--length, width and height--there exists time, which is treated
  22. mathematically as though it were equivalent to the other three.
  23. But there is one important difference: while humans can travel
  24. freely in any physical direction--up and down, left and right,
  25. back and forth--they can go only forward in time, never
  26. backward.
  27. </p>
  28. <p>     Still, there is nothing in the laws of physics that says
  29. time cannot run backward. Einstein's equations of motion work
  30. equally well, mathematically, when the direction of time is
  31. reversed. Yet no one has ever been able to travel back in time.
  32. Theoretical physicists find the situation intriguing: if the
  33. laws that govern nature really permit time reversal, there
  34. should somehow be a way to achieve it. Now a theorist at
  35. Princeton University has come up with a way that travel into the
  36. past might, in principle, be accomplished, even if it may not
  37. be practical.
  38. </p>
  39. <p>     J. Richard Gott's calculations, which appear in the
  40. prestigious journal Physical Review Letters, create an imaginary
  41. time machine that takes advantage of an Einsteinian concept:
  42. that both space and time are distorted in the presence of very
  43. large masses or when objects are moving at speeds approaching
  44. the velocity of light. Gott is not the first to take this tack;
  45. in 1988 a Caltech physicist, Kip Thorne, and two colleagues
  46. constructed their own theoretical time machine and wrote about
  47. it in the same journal.
  48. </p>
  49. <p>     The Caltech machine involved travel through a wormhole, a
  50. bizarre object that physicists believe might exist at the core
  51. of a black hole. Under the infinite density and gravity at the
  52. black hole's center, space could be so profoundly warped that
  53. a tunnel would form, far narrower than a subatomic particle,
  54. that might reach to some distant part of the universe. Anyone
  55. or anything entering the tunnel would appear instantly at the
  56. other end and, under special circumstances, would essentially
  57. travel into the past.
  58. </p>
  59. <p>     It is hard to see how this particular time machine could
  60. be of much use. The time traveler would have to survive the
  61. crushing pressure inside a black hole and somehow squeeze
  62. through an opening smaller than a single atom. Moreover, since
  63. a wormhole tends to collapse a fraction of a second after it
  64. forms, some means would have to be found of propping it open.
  65. </p>
  66. <p>     Still, says Gott, "it is an ingenious concept, and it got
  67. me thinking about other ways you might achieve time travel."
  68. Gott's idea is simpler than Thorne's. No black holes, no
  69. wormholes--just a spaceship traveling at near light speed, and
  70. a peculiar object called a cosmic string. Like wormholes, cosmic
  71. strings may or may not exist; they are at present just
  72. theoretical constructs.
  73. </p>
  74. <p>     In this case the theories are those that describe the
  75. energy fields of the very early universe, shortly after the Big
  76. Bang. Under the right circumstances, physicists believe, very
  77. long, very thin strings of pure energy might have survived in
  78. their original state rather than cooling off with the rest of
  79. the universe. These cosmic strings would be infinitesimally
  80. thin but unbelievably dense, with a thousand trillion tons of
  81. mass for every inch of length. The enormous mass would warp the
  82. region around a cosmic string so that space itself would act
  83. like a distorting lens. Two light rays from a single source--a star, for example--could travel by two totally different
  84. paths, one on each side of the string, and still end up at the
  85. same place. The significant part of this theory is that these
  86. two paths could be of different lengths, depending on the
  87. position of the light source. And because light always travels
  88. at the same speed, one of the light rays would thus take longer
  89. than the other to reach its goal.
  90. </p>
  91. <p>     It is this difference in travel time that sets up Gott's
  92. time machine. Imagine a rocket ship moving at 99.9999% of light
  93. speed and taking the shorter of the two paths. In principle it
  94. could reach the far side of a string at exactly the same moment
  95. as a light ray traveling the longer path. In essence the ship
  96. would be moving faster than light, and under the peculiar logic
  97. of special relativity, it would thus go backward in time. For
  98. complex reasons, the ship has to make a complete loop around the
  99. string, and thus a single string will not do; there must be two
  100. strings--passing each other at nearly the speed of light--for the trick to work. But work it apparently does. Says Gott:
  101. "I've gotten enormous interest from other physicists and
  102. astrophysicists about this idea."
  103. </p>
  104. <p>     The reason is not that physicists really believe time
  105. travel can ever actually occur. But the fact that it appears
  106. possible in principle challenges the very foundations of
  107. physics. What does it mean if an effect can theoretically
  108. precede a cause? What if, to use a theme from science fiction,
  109. a person could go into the past and kill his or her grandmother
  110. at an early age? Such a concept appears to make no sense, yet
  111. it must have some meaning if Gott's and Thorne's ideas are
  112. correct, as they appear to be. Says Gott: "At some point physics
  113. will have to find some mechanism by which these things are
  114. forbidden, or else learn to live with them." With two examples
  115. in hand, the paradox can no longer be ignored.
  116. </p>
  117.  
  118. </body></article>
  119. </text>
  120.  
  121.