Znanost
5659 prikaza

Nismo daleko od toga da ćemo uspjeti zamrznuti vrijeme

Vrijeme, ilustracija
Rodger Evans/ Flickr/ CC BY-ND 2.0
Da vrijeme drugačije prolazi astronautima već je izmjereno, a to je samo početak

Američki pjesnik Delmore Schwartz jednom je napisao: „Vrijeme je vatra u kojoj izgaramo.“ Rađamo se, živimo i umiremo. Ipak, kroz cijelu povijest fascinirani smo mogućnosti da zaobiđemo vrijeme, od bajki o Uspavanoj ljepotici do zaustavljanja vremena u znanstvenoj fantastici. Joseph Hafele i Richard Keating smjestili su 1971. četiri atomska sata u avione koji su dvaput obletjeli svijet, prvo na istok, potom na zapad. Potom su ih usporedili s atomskim satom s referentnom vrijednosti koji je cijelo vrijeme bio na tlu i uočili su neslaganje. Hafele-Keatingov eksperiment dokazao je da protjecanje vremena ovisi o okolnostima i o situaciji.

„Ako putujete super-relativističkim brzinama, onima koje su bliske brzini svjetlosti, ili u blizini crne rupe, a da pritom nekako uspijete izbjeći da vas ona uništi, protok vremena koji ćete iskusiti bit će manji od onoga što će ga iskusiti netko drugi“, kaže Katie Mack, pomoćnica profeosra na Državnom sveučilištu Sjeverna Karolina.

Stephen Hawking SVI SU POZVANI Znanost Ako niste znali, Hawking je radio party za vremenske putnike

Astronauti u Međunarodnoj svemirskoj postaji (ISS) osjećaju vremensku dilataciju tako što po vrlo maloj stopi sporije stare nego ljudi na Zemlji.

„Oni se kreću brzo, tako da su obuhvaćeni posebnom teorijom relativnosti, a i udaljeni su od Zemlje, što znači da su pod njenim slabijim gravitacijskim utjecajem“, objašnjava Mack.

U svakom slučaju, njihova vremenska dilatacija mjeri se u sekundama. Za dostići bitniju vremensku dilataciju, bili bi potrebni ili neizmjerna gravitacijska polja ili putovanje brzinom bliskoj svjetlosnoj. I jedno i drugo danas je još uvijek neostvarivo. Unatoč kontekstu komedije, ZF serija „Crveni patuljak“ poslužila se intrigantnom teorijom polja staze, takvog u kojem vrijeme ne bi protjecalo.

„Isto onako kao što rentgenske zrake ne mogu prolaziti kroz olovo, tako niti vrijeme ne može prodrijeti u plje staze. Tako da, iako postojite, vi više ne postojite u vremenu i vaše vrijeme kao takvo više ne postoji.“

To, skupa s nekim drugim tehnološkim čudesima, tako je smišljeno da lik Listera može primijetiti samo: „I to je tako jednostavno?“ Samo, to je unatoč svemu provokativno za zamisliti.

Vrijeme jest relativno, ali ostaje temeljni aspekt naše stvarnosti.

„Rentgenske zrake i olovo su jedno, ali su vrijeme i polja straze puno kompliciraniji. To je vrlo pametno vrijeme. Ono može zaobilaziti iza uglova i nikada se ne zaustavlja, osim ako zapneš na kakvoj žurki sa stomatologom“, kaže Doug Taylor, koautor „Crvenog patuljka“.

Mijenjanje percepcije vremena čak je puno jednostavnije od pukog odlaska u kupnju.

„Možete imati baš jako različita iskustva o protoku vremena, ali ono se svejedno nikada ne zaustavlja“, kaže Mack.

Američka agencija za obrambena istraživanja Darpa trenutno razvija biostazu kako bi usporilo tijelo na molekularnoj razini. Biostaza bi produljila tzv „zlatni sat“, vrijeme koje ranjeni vojnici imaju na raspolaganju za doći do liječničke pomoći. Biostaza pokušava usporiti brzinu kojom protječe život.

„Izvorno sam program zamišljao tako da istražujem lepezu potencijalnih tehnologija, od molekularne farmakologije do kemije biokompatibilnih materijala i inženjering intrinzično neuređenih proteina“, objašnjava programski voditelj dr. Tristan McClure-Begley iz Darpainog Usreda za biološke tehnologije.

Biostaza bi mogla produljiti ljušturu života tako što bi usporila vrijeme reakcije kemikalija.

„Jedna od najvažnijih potencijalnih primjena tehnologije biostaze očuvanje je i skladištenje terapeutskih biomolekula poput cjepiva, antitijela i enzima“, objašnjava McClire-Begley.

Stephen Hawking Objasnio Big bang!? Znanost Hawking: Zadnje briljantno otkriće dovršio uoči smrti

„Sposobnost da pouzdano očuvamo funkcionalni kapacitet tih proizvoda bez skupih i nepraktičnih sustava zamrzavanja veliki je cilj programa.“

Biostaza, ipak, nije zamišljena za dugoročnu primjenu, nego samo za hitne liječničke intervencije. Za inspiraciju za dulju primjenu moramo baciti pogled na prirodu. Neke životinje poput nekih vrsta žaba sposobne su dovesti se u stanje kriptobioze, takvo u kojem su metabolički procesi skoro sasvim zaustavljeni, ali organizam i dalje ostaje živ, što mu omogućava da preživi čak i potpuno zamrzavanje. Druge životinje, poput medvjeda, mogu doseći hibernaciju, pri kojoj se metabolizam bitno usporava, tako da se bude tek mjesecima poslije. Ljudi su također došli do toga medicinski, ali u bitno manjim razmjerima.

U slučajevima srčanog udara ili ozljeda mozga, terapeutska hipotermija može pomoći u tome da se pothlađenog ozlijeđenog pacijenta danima drži u stanju niske razine metabolizma, što omogućava tijelu da se oporavi. Na osnovu tog postupka, u procesu je razvoja torpor, stanje smanjene metaboličke aktivnosti kao uvod u hibernaciju astronauta za NASA-ine misije na Mars. Proces torpora odvija se u dvije faze; početno hlađenje koje obuhvaća i sediranje, te u određenom trenutku razdoblje postepenog zagrijavanja i buđenja..

„U kliničkom smislu dolazite pod utjecaj prilično teške sedacije i izrazitih sustava pothlađivanja, ali radimo na novim farmacima koji bi jako smanjili količine sediranja potrebne za ulazak u to stanje i koje bi pojednostavile proces hlađenja“, objašnjava John Bradford, predsjednik i operativni šef pri SpaceWorks.

Albert Einstein | Author: DonkeyHotey/ Flickr/ CC BY 2.0 DonkeyHotey/ Flickr/ CC BY 2.0

Pokazalo se da nam snižavanje tjelesne temperature za samo 5°C omogućava usporavanje metabolizma za više od 50 posto.

„Životinje koje hiberniraju žive dulje, tako da je tu prisutan i faktor oporavka. Ako ste u takvom stanju šest mjeseci, bit će potrebno i razdoblje oporavka, moguće tri mjeseca s obzirom na pad metabolizma od 50 posto. No, taj aspekt nije naš primarni motiv i trebat će nam još puno istraživanja kako bismo kvantificirali taj efekt“, kazao je Bradford.

Torpor bi se mogao koristiti i kod pacijenata koji čekaju na donirane organe. Sve ove metode usporavaju metabolizam. Ali, koliko je ostvarivo potpuno zaustavljanje pokreta kao iz ZF-a? Najpoznatija je krionika, pri kojoj se snižava temperatura na -190°C, s ciljem da se pacijenta oživi nekada poslije. Ipak, dovođenje nekoga u kriogeno stanje puno je kompliciranije od pukog zamrzavanja.

„Iz pacijenta iscrpimo krv i potom mu upumpamo krio-zaštitnu otopinu“, objašnjava Victoria Stevens iz Cryonics UK.

„Umjesto da ga dovedemo u kruto stanje, mi ga dovodimo u stakleno stanje, pri čemu smanjujemo oštećenja stanica rastom kristala leda.“

Krionika se primjenjuje isključivo nakon što je srce prestalo raditi. Ideja je da će u budućnosti medicina biti tako napredna da će biti u stanju oživjeti te ljude i izliječiti ih.

„Do danas nije nitko oživljen, jer nemamo tehnologiju za to. Da smo uspjeli, u prvom redu nam više ne bi trebalo krio-očuvanje“, kaže ona.

Zemlja Ne biste vjerovali Znanost Sve što niste znali o tome zašto će 2016. trajati sekundu duže

Unatoč tome što su do danas krio-očuvane već stotine ljudi, to je ekstreman proces, potpuno eksperimentalan i još uvijek nije došao do svog zaključka. 2001. Erika Nordby imala je 13 mjeseci i bila je zarobljena u snijega, te je provela u stanju hibernacije oko dva sata prije nego što su je uspješno oživjeli. Tijekom tog vremena njoj nije radilo srce i bila je klinički mrtva. No, takav slučaj bio je jedinstven i nitko ga do sada nije uspio ponoviti.

Kako je vrijeme temeljna odlika naše stvarnosti, mi ga ne možemo zaustaviti iole više nego što možemo zaustaviti visinu ili širinu. Usto, praktično provođenje vremenske dilatacije zahtijevalo bi tako složenu tehnologiju i tolike količine energije da bi bilo neisplativo. Bi li bioinženjerski procesi mogli biti način da se konačno dosegne zaobilaženje vremena?

„Možda“, kaže McClure-Begley.

„Ali, ne dopustite si da zbog toga ne spavate po cijele noći.“

Članak je u cijelosti prenesen s BBC Future...

  • vjaceslav 08:27 11.Siječanj 2019.

    pa u hrvatskoj je vrijeme zamrznuto na 1945., iako je 90ih godina prošlog stoljeća kazaljka sekunda zatitrala nekoliko puta.

  • vjaceslav 12:24 08.Siječanj 2019.

    samo bi nam brzina svjetlosti mogla zaustaviti vrijeme, ali bi nam u tome slučaju masa postala beskonačno velika - "ispali" bi iz ovoga svemira i sami postali svemir