Mesin Waktu Stephen Hawking

Dimensi Keempat

Waktu adalah dimensi, sama seperti lebar, panjang, dan luas.

"Di film-film seringkali menampilkan mesin yang mahal dan boros energi. Mesin itu membuat jalan menembus dimensi keempat, sebuah lorong melewati waktu. Seorang penjelajah waktu, seorang yang berani, mungkin juga orang yang gila-gilaan, disiapkan untuk sesuatu yang tidak diduga, melangka kedalam lorong waktu dan muncul di waktu yang tidak diketahui. Konsep itu mungkin sangat jauh, dan kenyataannya mungkin sangat berbeda dari ini, tapi idenya sendiri tidak begitu gila," tulis Hawking.

Hukum fisika sebenarnya mengakomodasi gagasan perjalanan waktu, melalui portal yang disebut lubang cacing.

"Yang sebenarnya adalah lubang cacing ada di sekeliling kita, hanya saja mereka terlalu kecil untuk dilihat. Mereka terdapat di sela-sela ruang dan waktu," tulis Hawking. "Tidak ada yang datar dan padat. Jika kau lihat cukup dekat pada apapun kau akan menemukan lubang-lubang dan kerutan-kerutan didalamnya. Itu adalah prinsip dasar fisika, dan itu juga berlaku pada waktu. Bahkan sesuatu yang semulus bola pantai memiliki celah-celah kecil, kerutan dan lubang-lubang."

Busa quantum dan lubang cacing-lubang cacing kecil

"Dibawah skala terkecil, lebih kecil dari molekul, lebih kecil dari atom, kita sampai pada sebuah tempat yang disebut busa kuantum. Ini adalah dimana lubang cacing berada. Lorong-lorong kecil atau jalan pintas melewati ruang dan waktu terbentuk secara konstan, menghilang, dan terbentuk kembali dalam dunia quantum ini. Dan mereka sebenarnya menghubungkan dua tempat yang berbeda dan dua waktu yang berbeda."

Lorong-lorong itu, sayangnya, terlalu kecil untuk dilalui orang - besarnya hanya bertriliun-triliun centimeter - tapi ahli-ahli fisika percaya bahwa mungkin saja untuk menangkap sebuah lubang cacing dan membuatnya menjadi cukup besar untuk orang, atau kapal angkasa, untuk masuk, tulis Hawking.

"Secara teori, sebuah lorong waktu atau lubang hitam bisa melakukan lebih dari membawa kita ke planet lain. Jika kedua ujungnya berada di tempat yang sama, dan terpisah oleh waktu dan bukannya jarak, sebuah kapal bisa terbang kedalam dan muncul masih di sekitar Bumi, tapi di masa lalu. Mungkin dinosaurus akan menyaksikan kapal muncul untuk mendarat," tulis Hawking.

Akhirnya, para ilmuwan menemukan bahwa hanya perjalanan ke masa depan yang mungkin, sebagaimana hukum alam akan membuat perjalanan ke masa lalu mustahil sehingga hubungan antara sebab dan akibat berubah. Misalnya, jika kau bisa pergi ke masa lalu dan melakukan sesuatu yang mencegahmu lahir, bagaimana kau bisa hidup di masa depan untuk kembali ke masa kini?

Waktu seperti aliran sungai

Hawking mencurigai sinyal balik radiasi akan mematikan semua lubang cacing yang para ilmuwan coba kembangkan ke ukuran yang bisa digunakan, membuat mereka berguna untuk perjalanan waktu yang sesungguhnya. Tapi ada cara lain - menavigasi variabel dari sungai waktu.

"Waktu mengalir seperti sungai dan tampaknya setiap dari kita terbawa arus waktu masa kini. Tapi waktu seperti sungai dengan cara lainnya. Dia mengalir pada kecepatan yang berbeda di tempat-tempat yang berbeda, dan itulah kunci perjalanan ke masa depan," tulis Hawking.

Albert Einstein pertama kali memperkenalkan ide ini 100 tahun yang lalu bahwa seharusnya ada tempat-tempat dimana waktu berjalan lebih lambat, dan tempat-tempat lain yang berjalan lebih cepat, catat Hawking. "Dia benar."

Buktinya, kata Hawking, ada pada jaringan satelit GPS (Global Positioning System), yang sebagai tambahan merupakan alat bantu kita bernavigasi di Bumi, mengungkapkan bahwa waktu lebih cepat daripada ruang.

"Didalam tiap pesawat angkasa ada jam yang tepat. Tapi tidak begitu akurat, karena mereka bertambah sekitar tiga per triliunan detik setiap hari. Sistem itu pun harus mengkoreksi penyimpangan itu, menyebabkan setiap perangkat GPS di Bumi melenceng sekitar enam mil sehari," tulis Hawking.

Jam itu tidak salah - adalah tarikan Bumi yang harus disalahkan.

"Einstein menyadari bahwa material menarik waktu dan melambatkannya seperti arus pelan pada sungai. Semakin berat objeknya, makin ia menarik waktu," tulis Hawking. "Dan kenyataan yang mengejutkan ini adalah apa yang membuka pintu kemungkinan perjalanan waktu ke masa depan."

Lubang hitam dan terbang dengan kecepatan cahaya

Kunci perjalanan waktu adalah lubang hitam, objek yang sangat padat sehingga bahkan cahaya pun tidak dapat lolos dari tarikan gravitasinya.

"Sebuah lubang hitam ... memiliki efek yang dramatis pada waktu, melambatkannya lebih dari apapun di galaksi. Itu membuatnya sebuah mesin waktu alami," tulis Hawking.

Begini cara kerjanya:

Bayangkan sebuah kapal angkasa mengorbit lubang hitam raksasa pada pusat galaksi Jalur Susu, 26,000 tahun cahaya jauhnya. Dari Bumi, itu akan terlihat seperti kapal yang membuat satu orbit setiap 16 detik, tulis Hawking.

"Tapi bagi orang-orang di dalamnya, semakin dekat ke lubang hitam ini, waktu melambat," tulisnya. "Untuk setiap 16 menit orbit, mereka hanya mengalami delapan menit."

Jika mereka memutarinya selama lima tahun, waktu lokal, sepuluh tahun mungkin telah berlalu di Bumi.

Skenario ini tidak menghasilkan paradoks yang melekat pada perjalanan lubang cacing, tapi ini masih tidak praktis, Hawking mengakui.

Tapi ada satu kemungkinan lagi: pergi dengan kecepatan super.

"Ini mungkin fakta aneh lain tentang jagat raya," tulis Hawking - batas kecepatan kosmik: 186,000 mil per detik, atau setara dengan kecepatan cahaya.

"Tidak ada yang bisa bergerak secepat itu. Itu adalah salah satu prinsip terbaik yang pernah diterbitkan dalam sains," tulis Hawking, tapi "percaya atau tidak, bepergian pada kecepatan mendekati kecepatan cahaya bisa mengantarmu ke masa depan."

"Bayangkan sebuah jalur yang mengelilingi bumi, sebuah jalur untuk kereta super cepat. Didalamnya adalah para penumpang dengan tiket satu arah ke masa depan. Kereta itu mulai berakselarasi, semakin cepat dan semakin cepat. Dengan segera ia mengelilingi BUmi berkali-kali.

"Untuk mencapai kecepatan cahaya berarti mengelilingi Bumi tujuh kali per detik. Tapi tidak masalah seberapa energi yang dimiliki kereta itu, bisa saja ia tidak akan bisa mendekati kecepatan cahaya, karena hukum fisika melarangnya.

"Alih-alih, katakanlah mendekati," tulis Hawking. "Sesuatu yang luarbiasa terjadi: Waktu mulai mengalir dengan lambat didalam kereta dibandingkan dunia di luarnya, seperti berada dekat lubang hitam, hanya saja lebih lagi. Segalanya di kereta itu bergerak dalam slow motion."

Proteksi kecepatan cahaya

Ini terjadi untuk melindungi batas kecepatan kosmik, kata Hawking. Inilah alasannya:

Katakanlah ada seorang anak yang berlari ke depan kereta itu. "Kecepatan lajunya ditambahkan dengan kecepatan kereta, jadi tak bisakah dia mengubah batas kecepatan itu hanya dengan tak disengaja? Jawabannya tidak," tulis Hawking. "Hukum alam mencegah kemungkinannya dengan melambatkan waktu di dalam kereta. Sekarang dia tidak bisa berlari cukup cepat untuk menembus batasnya. Waktu akan selalu melambat cukup untuk melindungi batas kecepatan."

Ini adalah esensi dari mengapa perjalanan waktu ke masa depan adalah mustahil.

"Bayangkan bahwa kereta itu pergi dari stasiun pada 1 Januari 2050. Dia memutari Bumi berkali-kali selama 100 tahun sebelum akhirnya berhenti di tahun baru 2150. Para penumpang akan hidup satu minggu karena waktu melambat sebanyak itu juga didalam kereta. Ketika mereka keluar mereka akan menemukan dunia yang berbeda dari dunia yang mereka tinggalkan. Dalam satu minggu mereka sudah bepergian ke 100 tahun di masa depan," tulis Hawking.

Saat ini, gerakan tercepat di Bumi berada pada lorong melingkar akselerator partikel terbesar di dunia di CERN, di Genewa.

Particle Accelerator

"Ketika energi dinyalakan (partikel) berakselerasi dari nol ke 60,000 mph dalam satu fraksi dari satu detik. Meningkatkan energi dan partikel-partikel bergerak lebih cepat dan lebih cepat, sampai mereka memutari lorong itu 11,000 kali per detik, yang hampir setara kecepatan cahaya. Tapi seperti kereta tadi, mereka tidak pernah mendekati kecepatan akhir. Mereka hanya bisa mendapatkan 99.99 persen dari batasnya. Ketika itu terjadi, mereka juga mulai bepergian dalam waktu. Kita tahu ini karena beberapa partikel yang tidak berumur panjang, yang disebut pimeson. Biasanya, mereka hancur setelah 25 triliun per satu detik. Tapi ketika mereka diakselerasikan mendekati kecepatan cahaya, mereka bertahan 30 kali lebih lama."

Untuk mengakselerasi manusia sampai pada kecepatan itu, kita harus ada di luar angkasa, Hawking menutup, mengingat bahwa sejauh ini, yang tercepat yang pernah dilalui manusia adalah 25,000 mph diatas Apollo 10.

"Untuk bepergian menembus waktu kita harus melebihi 2,000 kali lebih cepat (daripada Apollo 10). Dan untuk melakukannya kita akan butuh kapal yang jauh lebih besar, sebuah mesin yang sungguh-sungguh besar untuk membawa bahan bakar dalam jumlah sangat besar, cukup untuk mengakselerasikannya mendekati kecepatan cahaya. Mencapai hanya dibawah batas kecepatan cahaya akan membutuhkan enam tahun dalam kekuatan penuh.

"Kita bisa, secara teori, pergi dalam jarak luarbiasa selama waktu hidup," tulis Hawking. "Sebuah perjalanan ke tepi galaksi bisa jadi hanya akan memakan waktu 80 tahun."