Barry Barish vandt Nobelprisen for at opdage tyngdebølger

Møt nobelprisvinneren: «Tidsreiser er fri fantasi»

INTERVJU: Tid beveger seg ikke baklengs, og det er ikke mulig å passere grensen for lysets hastighet. Derfor er ikke tidsreiser mulig. Møt Barry Barish, som i 2017 fikk nobelprisen i fysikk for sine oppdagelser om gravitasjonsbølger.

INTERVJU: Tid beveger seg ikke baklengs, og det er ikke mulig å passere grensen for lysets hastighet. Derfor er ikke tidsreiser mulig. Møt Barry Barish, som i 2017 fikk nobelprisen i fysikk for sine oppdagelser om gravitasjonsbølger.

R. Hahn

1. Hva er den største vitenskapelige oppdagelsen om tid og rom?

Den viktigste oppdagelsen er koblingen mellom rom og tid som Albert Einstein la fram i sin generelle relativitetsteori.

Våre tre dimensjoner har en ekstra dimensjon som er tiden. Denne såkalte romtiden er en dynamisk størrelse som kan krumme seg og dermed bestemme hvordan ting beveger seg.

Den erkjennelsen er en viktig del av fundamentet for hvordan vi forstår universet, inkludert supernovaer og kollapsende stjerner. I nyere tid er nok observasjonen av svarte hull via Event Horizon-teleskopet den viktigste vitenskapelige oppdagelsen.

En navigasjonssatellitt som beveger seg med en fart på fire kilometer i sekundet, mister et sekund for hvert 300. år. Omregnet til avstand svarer det til elleve kilometer om dagen.

2. Hva kan vi bruke kunnskap om romtid til?

Forståelsen vår av romtid som begrep er en viktig forutsetning for å forstå hvordan universet fungerer – fra studier av tyngdekraften i gravitasjonsbølger til lysets krumminger. Også en hverdagsteknologi som GPS-systemer er basert på kunnskap om romtid.

En navigasjonssatellitt som beveger seg i fire kilometer i sekundet, mister et sekund for hvert 300. år fordi tiden går en antydning langsommere for satellitten. Det svarer til elleve kilometer om dagen og ville ødelagt GPS-systemet hvis ikke vi korrigerte for det.

3. De fleste av oss betrakter tid som et absolutt lineært fenomen – men er det korrekt?

Siden tiden er relativ, hviler den konklusjonen på de rammene relativiteten baserer seg på.

Forestillingen om tid som et lineært fenomen er med andre ord korrekt så lenge vi befinner oss på jorden og beveger oss i normalt tempo. Men hvis vi reiser med enorm hastighet eller forlater jorden helt, er tidens relativitet en annen.

Tid beveger seg i et annet tempo under enormt høye hastigheter. Beveger du deg raskt nok, vil både tiden din og den biologiske klokken din gå langsommere enn hos alt det som står stille.

Tid beveger seg i et annet tempo under enormt høye hastigheter. Beveger du deg raskt nok, vil både tiden din og den biologiske klokken din gå langsommere enn hos alt det som står stille.

4. Hvorfor er oppdagelsen av gravitasjonsbølger så viktig?

For over 100 år siden forutsa Einstein at det finnes små gravitasjonsbølger som spres med lysets hastighet i universet.

Med observasjonen av gravitasjonsbølgene bekreftet vi en av de viktigste brikkene i den generelle relativitetsteorien. Funnet av gravitasjonsbølger var bare mulig gjennom forskningsprosjektet Ligo – Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory – som kan måle utvidelser og sammentrekninger i romtiden på en tusendel av diameteren av en atomkjerne.

Observasjonen som jeg og kollegene mine foretok i 2015, stammet fra et sammenstøt mellom to svarte hull i en fjern del av universet for omkring 1,3 milliarder år siden. På dette tidspunktet holdt livet på jorden på å utvikle seg fra encellet til flercellet liv.

Det største kosmiske sammenstøtet som noensinne er observert, var mellom to svarte hull med en samlet vekt på 84 solmasser. Det store svarte hullet til venstre er på 50 solmasser, mens det lille til høyre er på 34 solmasser.

© SPL

5. Hva er noen av de største spørsmålene om tid som vi fortsatt mangler svar på?

Hvorfor går tiden bare i en retning? Vi bruker argumentasjonen om kausalitet til å forklare hvorfor det forholder seg slik.

Kausalitet innebærer en tidsmessig orden mellom variabler.

Det vil si at hvis a er årsaken til b, så må a nødvendigvis komme før b. Det eksisterer imidlertid ikke noen fundamental lov eller noe prinsipp innenfor fysikken som forteller oss hvorfor tiden bare går i én retning. Men inntil videre er argumentasjonen om årsak og virkning den beste forklaringen på det.

Enrico Fermi deltok i Manhattanprojektet

Enrico Fermi (1901-1954) var fysiker og skapte verdens første atomreaktor.

© NARA

6. Hvilken annen person, levende eller død, kunne du mest tenke deg å møte?

Den italiensk-amerikanske fysikeren Enrico Fermi. Han var både teoretiker og eksperimentalist.

I 1932 la Fermi fram sin berømte teori for beta-henfall som løste et langvarig problem i kjernefysikken. Teorien postulerte en ny fundamental kraft i atomfysikken, den såkalte vekselvirkningen, der nøytronet i et atom gjøres om til et proton ved å sende ut et elektron og en såkalt nøytrino.

Ansporet av Frédéric og Irène Joliot-Curies arbeid med å framstille kunstig radioaktivitet i 1934 gikk Fermi i laboratoriet og framkalte radioaktivitet ved å bestråle atomer med nøytroner – en oppdagelse som innbrakte ham nobelprisen i fysikk i 1938. Fermi arbeidet senere med verdens første atomreaktor under Manhattan-prosjektet.

7. Kan tidsreiser noen gang bli en realitet, og i så fall: hvordan?

I og med at tid ikke beveger seg baklengs, og at heller ikke tid kan overskride grensen for lysets hastighet på 300 000 km/s, vil det praktisk talt ikke være mulig å reise tilbake i tiden.

Det vil kreve en endret oppfatning av hele måten vår å forstå universet på i dag, der tiden er styrt av kausalitet og derfor bare beveger seg i én retning: framover.

Noen fysikere argumenterer for at tidsreiser er mulig, men det er fri fantasi som ikke baserer seg på fysikkens lover. Ormehull eksisterer kanskje, men selv de vil ikke kunne snu tidens retning.