Tijdreizen, tijd als dimensie en parallelle universums

Het fenomeen rondom tijdreizen trok mijn aandacht toen ik me heb verdiept in de speciale relativiteitstheorie van Einstein. Het onderwerp wordt namelijk snel in verband met de theorie gebracht, door de tijddilatatie waarover Einstein spreekt. Al verdiepend in de wereld van tijdreizen kom je al snel andere aspecten tegen als de ruimtelijke dimensies die (wel of niet) bestaan. Alles hangt enorm nauw met elkaar samen en in feite is de uitleg van het één niet mogelijk zonder uitleg van het ander. Zie hieronder ‘mijn’ verhaal over tijdreizen. Om alles leesbaar te houden heb ik de speciale relativiteitstheorie en de vierde en vijfde dimensie als apart artikel beschreven. Ik raad aan om deze ook even te lezen om het geheel te begrijpen.

Definitie

Onder tijdreizen wordt verstaan het reizen naar de toekomst of het terugreizen naar het verleden. Het is een thema dat vaak in science fiction wordt gebruikt – denk aan de films die over dit onderwerp zijn gemaakt – en wordt vaak eenvoudig uitgebeeld: een reiziger keert terug in (‘zijn’) verleden of maakt een sprong in de toekomst. Het gaat hier dan om het verleden en de toekomst, gebaseerd op de tijd, zoals we deze op aarde kennen: de opeenvolging van losse momenten op elkaar, gebaseerd op de aardrotatie als meetinstrument.

Het reizen naar de toekomst is een normale gang van zaken, want is namelijk het automatisch verstrijken van de tijd. Echter, vaak wordt met tijdreizen bedoeld dat de tijd die verstrijkt door de tijdreiziger als minder lang wordt ervaren dan wanneer de tijd ‘normaal’ zou verstrijken. Hierbij zal de tijdreiziger niet zo sterk verouderen als wanneer hij niet had gereisd. Dit hele principe is wetenschappelijk aangetoond in de speciale relativiteitstheorie en daarbinnen het verschijnsel ’tijddilatatie’. Het komt er in het kort op neer dat de tijd (relatief) minder snel verstrijkt als je sneller reist. ‘Snel’ is hierbij het benaderen van behalen van snelheden van de lichtsnelheid. In theorie kan een een persoon op deze manier de tijd ‘bevriezen’ door met de snelheid van het licht te (tijd)reizen. Zoals gezegd gaat het hier allemaal om de tijd zoals we deze op de aarde kennen.

Ruimtetijd en vier dimensies

Om het tijdreizen beter te begrijpen is het handig om ’tijd’ als begrip wat beter te bekijken en een link te leggen met de verschillende dimensies die we waarnemen en in theorie bestaan.

Zoals eerder aangegeven is tijd de opeenvolging van losse momenten op elkaar, gebaseerd op de aardrotatie als meetinstrument. Ruimtetijd is een begrip uit de theoretische natuurkunde en beschrijft de vier dimensies van ons universum in één model. Hierin worden de drie ruimtelijke dimensies die we kennen (lengte, breedte en hoogte) verenigd met de tijddimensie (duur). Deze visie komt voort uit de speciale relativiteitstheorie van Einstein, waarin hij stelt dat ruimte en tijd niet los van elkaar staan, maar met elkaar verweven zijn. De vier dimensies worden in dezelfde eenheid gemeten, namelijk de lichtsnelheid die overeenkomt met één seconde.

Door de duur als ruimtelijke dimensie te onderkennen, komt het erop neer dat tijdreizen ‘simpelweg’ het bewegen naar een eerder of later punt op de tijdsas is. Vanuit vier dimensies geredeneerd, is de film waarop alle gebeurtenissen staan al klaar. Als mens zien we deze film beeldje voor beeldje, maar als we door de vierde dimensie kunnenn reizen, dan zien we elk willekeurig deel van de film. Tijdreizen is dus reizen tot en met de vierde dimensie.

Het reizen door tijd betekent in feite dat atomen worden verplaatst binnen hetzelfde universum (tijdlijn). Als een persoon hierin bijvoorbeeld éénduizendste seconde terugreist in de tijd naar dezelfde plaats, dan zou hij zichzelf kunnen ontmoeten. De twee lichamen zouden hierbij bestaan uit exact dezelfde atomen, met als verschil dat ze afkomstig zijn van twee verschillende tijdstippen. De hamvraag hierbij is of het mogelijk is dat eenzelfde atoom op één punt in de tijd op twee plaatsen binnen een universum kan voorkomen. Stel dat tijdreizen wel mogelijk is en  een atoom daadwerkelijk in stoffelijke zin een tijdreis kan maken, dan zou volgens de relativiteitstheorie het heelal van het parallel universum waarheen het atoom reist, een stijging geven in de hoeveelheid massa en energie. In theorie is het aantal atomen waaruit het heelal of een parallel universum op een gefixeerd punt in de tijd is opgebouwd, een vaststaand getal. Dit is dus niet in één lijn met elkaar.

Tijdreizen in parallelle universums

Om het verhaal nog complexer te maken, is het interessant om na te denken over het bestaan van verschillende parallelle universums. Een parallel universum wordt gedefinieerd als een van de eigen werkelijkheid onafhankelijk bestaande werkelijkheid die er tegelijk mee voorkomt. Het is een ‘wereld’ die los staat van onze eigen wereld en mogelijk eigen wetten van de natuur kent. Parallelle universums worden als vijfde dimensie onderkend.

Bij een reis naar een ander parallel universum maken de atomen een tijdreis naar een ander parallel universum (oftewel wereld), waardoor in beide universa de fundamentele natuurkundige principes veranderen. Belangrijk is te vermelden dat het hier gaat om de natuurkundige wetten zoals deze momenteel als ‘waar’ worden verondersteld door de mensheid. De verandering zou worden veroorzaakt doordat de tijdreiziger zichzelf en eventuele objecten meeneemt naar het andere universum. Hierdoor worden atomen uit het ene universum verplaatst naar het andere.

Het fenomeen ’tijdreizen’ zoals we dat vaak uit films kennen, wordt meestal bekeken vanuit het oogpunt dat men door de tijd binnen hetzelfde universum reist. Wil je bijvoorbeeld een ramp uit het verleden exact aanschouwen, dan is het handig dat dit in hetzelfde parallelle universum gebeurt. In een willekeurig parallel universum kan die ramp namelijk niet hetzelfde of helemaal niet hebben plaatsgevonden.

Rimpeleffect en vlindereffect

Twee verschijnsels bij het tijdreizen zijn het zogenaamde rimpeleffect (ripple effect) en vlindereffect (butterly effect). Het rimpeleffect houdt in dat wanneer een tijdreiziger iets verandert in het verleden, het heden en de toekomst automatisch mee veranderen. Ook veranderen de geheugens van mensen, zodat ze zich alleen de nieuwe, veranderde gebeurtenis herinneren. Dit rimpeleffect hoeft niet altijd meteen op te treden, maar kan ook vertraagd plaatsvinden of in verschillende stappen. Doorgaans is alleen de tijdreiziger immuun voor dit effect, waardoor hij zich nog wel de originele gebeurtenis herinnert. Het gerelateerde vlindereffect, houdt in dat een kleine, ogenschijnlijk onbelangrijke ingreep in het verleden, op lange termijn toch grote gevolgen kan hebben voor de toekomst (bron: Wikipedia).

Een bijkomend punt van aandacht is direct de relatie tussen beide effecten en het fenomeen van de parallelle universums. Het is goed mogelijk dat de verandering in een universum door een tijdreis ervoor zorgt dat er een nieuw universum wordt gevormd. Een beetje doordenkend kan het ook logisch zijn dat men bij tijdreizen altijd naar een ander parallel (of nieuw) universum terugreist en de reiziger nooit (meer) in zijn eigen universum leeft.

Grootvaderparadox

De bekendste paradox die in het tijdreizen bestaat is de grootvaderparadox. De paradox komt in het kort neer op de vraag: “wat gebeurt er als een tijdreiziger terug in de tijd gaat en (per ongeluk of opzettelijk) zijn grootvader vermoordt, voordat deze de vader of moeder van de tijdreiziger heeft kunnen verwekken”?

Logisch geredeneerd zou de tijdreiziger hiermee zijn eigen bestaan uitwissen, omdat één van zijn ouders nooit geboren wordt en als gevolg daarvan, hijzelf ook niet. Echter, als de tijdreiziger niet wordt geboren, gaat hij dus ook nooit terug naar het verleden en blijft dus de grootvader in leven, worden beide ouders geboren, wordt de tijdreiziger geboren, gaat terug naar het verleden enzovoorts. De cyclus blijft zich op dat moment eindeloos herhalen.

In fictie komen doorgaans drie oplossingen voor op de paradox.

1. De oude tijdlijn worden vervangen. De gebeurtenissen die plaatsvinden ten gevolge van de tijdreis, zorgen ervoor dat de geschiedenis wordt veranderd. De tijdlijn corrigeert zichzelf als het ware, waarop een nieuwe tijdlijn ontstaat die over de oude heen wordt geschreven. In deze oplossing treedt het rimpeleffect of het vlindereffect op. Als de tijdreiziger zijn opa vermoord, zal het universum dus direct ophouden met bestaan.
2. Er ontstaat een parallel universum. In deze situatie wordt er op het moment dat een gebeurtenis plaatsvindt, een nieuwe paralelle tijdlijn aangemaakt. Er bestaan dan twee tijdlijnen naast elkaar in het multiversum: de tijdlijn waarnaar de tijdreiziger naar het verleden is teruggereist en de ‘orginele’ tijdlijn.
3. Het verleden kan niet worden veranderd. De tijdlijn wordt als vast gegeven gezien, waaraan de tijdreiziger in zijn geheel geen veranderingen kan doorvoeren of geen veranderingen kan aanvragen die tot de grootvadersparadox kunnen leiden. Pogingen om dit te doen lopen uit op niks of worden via een andere gebeurtenis rechtgezet. De achterliggende gedachte is namelijk dat de tijdlijn van tevoren ‘vast’ staat.

Tenslotte

In de huidige wereld en tijd waarin we leven, is het lastig om na te denken over het bestaan van tijdreizen en parallelle universums. We weten immers niet beter en zaken zijn (nog) niet wetenschappelijk aangetoond. Als je je echter bedenkt dat er een tijd komt waarin dit wel mogelijk is, dan betekent dit automatisch dat de tijd geen beperkende factor meer is. Dit in relatief met parallelle universums, plus het feit dat personen eenvoudig over de tijdas kunnen bewegen, zou betekenen dat mensen uit de toekomst mogelijk al in ‘onze’ wereld rondlopen. In elk geval zet het mij aan het denken over zo’n dingen, maar ook laat het me nadenken over zaken als ‘wat is er na de dood’ en wat is (niet) waar over onverklaarbare gebeurtenissen. Misschien zijn de piramides van de Egyptenaren en de tempels van de Maya’s – die ik de afgelopen jaren met eigen ogen heb gezien – wel helemaal niet door hen zelf gebouwd. Misschien leven alle dierbaren die we hebben verloren wel in ons eigen huis – in een ander parallel universum of leven we gewoonweg in een grote ‘The Sims’ wereld die extern wordt bestuurd. Dit zijn zo enkele vragen waar ik me gewoonweg al ruime tijd voor interesseer, ook voortgekomen uit de zaken die ik in mijn (korte) leven al heb meegemaakt. Het zijn dingen waarvoor iedereen (wel of geen) antwoord op kan zoeken. In elk geval is het belangrijk te zorgen dat je nu doet waar je je goed bij voelt. Het kan allemaal wel bestaan, maar zolang je als mens die niet kunt vastpakken heb je er concreet zo weinig aan.