Zou u ook wel eens willen weten hoe de wereld er over honderd jaar uitziet? In sciencefictionfilms draaien ze er met hun tijdmachines hun hand niet voor om. Maar kunnen wij dat ook? En zoja, hoe dan?

Wij mensen reizen welbeschouwd voortdurend naar de toekomst. De tijd schrijdt immers voort en dus bent u nu al weer verder in de tijd dan toen u de eerste alinea van dit artikel las. Maar wanneer we het over tijdreizen hebben, willen we natuurlijk meer dan dat. We willen niet voortschrijden, maar voortvliegen: een sprong in de tijd maken. Laten we voorop stellen dat het – voor zover wij weten – nog nooit iemand gelukt is om een sprong in de tijd te maken. En daarmee is het vooralsnog – tot het tegendeel bewezen is – dus onmogelijk. In de praktijk tenminste. Want in theorie kan het allang!

snelheidAlbert Einstein
En wel dankzij Albert Einstein en zijn speciale relativiteitstheorie. Eén van de implicaties van deze theorie is dat klokken die bewegen langzamer tikken. Stel: u stapt in een hogesnelheidstrein en neemt een zeer nauwkeurige klok mee. Vervolgens reist u van Rotterdam naar Parijs en direct weer terug. Dan zou u bij aankomst in Rotterdam zien dat er op de klok die u meenam minder tijd verstreken is dan op de stationsklok. Dat verschil is echter superklein: het gaat om een piepkleine fractie van een seconde. Het verschil wordt echter echt merkbaar als we met grote snelheid reizen: een snelheid die in de buurt komt van de snelheid van het licht (zie ook de grafiek hierboven).

Door de tijd reizen
Oké. Maar wat kunnen mensen die de ambitie hebben om door de tijd te reizen daar nu mee? Heel veel. Stel: op aarde leeft een tweeling, twee broers van twintig jaar oud. De ene broer wil de ruimte gaan verkennen. Hij bouwt een raket en vliegt met bijna de snelheid van het licht naar een ster op vijf lichtjaren afstand. Zodra hij bij de ster is gearriveerd, keert de broer weer om, terug naar huis. De reis kost hem tien jaar. Op dertigjarige leeftijd komt de broer dus weer op aarde aan. Daar wacht zijn tweelingbroer op hem. Die tweelingbroer is inmiddels 45 jaar oud. In feite is de broer die de ruimte heeft verkend dus naar de toekomst gereisd: er zijn maar tien jaar verstreken, maar hij arriveert op een aarde die 25 jaar ouder is dan toen hij vertrok.

Maar dit gaat nog verder: stel, de ster bevindt zich op 170 lichtjaren afstand, dan kost dit 20 raketjaren, maar zijn er 350 aardse jaren verstreken. De klok aan boord van de raket tikt dan zeer langzaam. Wanneer de ster 30.000 lichtjaar verwijderd is van de aarde – en u besluit er naar toe te reizen – dan verstrijken er voor u 50 jaar. Eenmaal terug op aarde maakt u een millenniumwisseling mee: het jaar 62.000. Carlo Beenakker legt dit nader uit in Spinoza ter paard.

In films en boeken is tijdreizen soms de normaalste zaak van de wereld. Vaak komen er ingewikkelde machines aan te pas om de reis werkelijkheid te maken.

In films en boeken is tijdreizen soms de normaalste zaak van de wereld. Vaak komen er ingewikkelde machines aan te pas om de reis werkelijkheid te maken.

Nog verder
Welbeschouwd heeft de broer dus een sprongetje van vijftien jaar gemaakt. Het is een bescheiden sprong. Want mensen die wel eens in de toekomst zouden willen kijken, zijn vaak veel nieuwsgieriger naar de verre toekomst: de 22e of 25e eeuw, bijvoorbeeld. Ook dat is – in theorie – haalbaar. Het is gewoon een kwestie van nog verder de ruimte in reizen. Dan loopt het tijdsverschil namelijk verder op.

In theorie
Zoals gezegd is het een theorie. Maar waarom kan die theorie nog geen werkelijkheid worden? Dat is vrij simpel. Op dit moment is het voor mensen onmogelijk om met bijna de snelheid van het licht te reizen.

Sneller dan licht
Een andere manier om naar de toekomst te reizen, is sneller bewegen dan het licht. Iets wat de natuurwetten ons verbieden. De Mexicaan Miguel Alcubierre heeft daar echter iets op bedacht. De fysicus stelt dat het in theorie mogelijk is om sneller te reizen dan het licht door de ruimte voor een ruimtevaartuig in te laten krimpen en de ruimte achter het ruimtevaartuig te laten uitzetten. Zo ontstaat een golf waarop het ruimtevaartuig – dat zich in een zogenoemde warpbubbel bevindt – meedeint. Het schip zelf beweegt niet en gaat ook niet sneller dan het licht: licht in de warpbubbel gaat nog altijd sneller dan het ruimtevaartuig. Toch gaat het ruimtevaartuig in zekere zin wel sneller dan het licht, omdat de ruimte rondom de bubbel zich zo vormt dat het object in de bubbel sneller op de eindbestemming arriveert dan licht buiten de bubbel. De theorie van Alcubierre spreekt de natuurwetten dan ook niet tegen. Belangrijke voetnoot: voor zover bekend is het niet mogelijk een warpbubbel te creëren of de warpbubbel te verlaten, dus het blijft een theorie.

Zwart gat
Maar er is – in theorie – nog een manier om naar de toekomst te reizen. Ook voor deze theorie moeten we ons fysiek verplaatsen. En wel richting een zwart gat. Een zwart gat heeft met zijn sterke zwaartekracht namelijk invloed op tijd: het vertraagt de tijd enorm. In theorie zou een ruimteschip zich richting een zwart gat kunnen begeven en een rondje rond het zwarte gat kunnen maken. Stel dat zo’n rondje aan boord van het schip tien minuten zou duren. Dan zouden de mensen op aarde twintig minuten hebben zien verstrijken. Rondom het zwarte gat gaat de tijd dus de helft langzamer. En de mensen op aarde worden dus sneller oud dan de mensen aan boord van het ruimteschip. In andere woorden: de terugkeer naar aarde na een bezoekje aan een zwart gat is een reis naar de toekomst.

Gevaarlijk
Maar ook die reis naar de toekomst is in de praktijk nog niet haalbaar. En al zouden we ruimteschepen hebben die de reis kunnen maken: het is een gewaagde onderneming. Het ruimteschip cirkelt tenslotte om een allesverslindend zwart gat. Eén stuurfoutje is genoeg om het ruimteschip in het zwarte gat te laten verdwijnen.

Een zwart gat. Afbeelding: NASA.

Een zwart gat. Afbeelding: NASA.

Naar de toekomst reizen: gemakkelijk is het zeker niet. Sterker nog: vooralsnog is het onmogelijk. En als het ooit mogelijk wordt, zullen er de nodige risico’s aan verbonden zijn. Maar hoe zit dat met tijdreizen naar het verleden? Ook dat is lastig. Zelfs in theorie. Sterker nog: naar het verleden reizen is nog moeilijker dan naar de toekomst. Maar daarover volgende week meer!