Det händer konstiga saker hemma hos 10-årige Clint i ”Tidstjuven”, årets julkalender i SVT. Hans pappa försvann spårlöst på julafton för fem år sedan. Och nu dyker plötsligt Gustav Vasa upp, på flykt undan danskarna på 1500-talet.
Resor i tiden har alltid varit ett bra sätt att få till en spännande historia. Det visste redan Charles Dickens. I klassiska ”En julsaga” låter han affärsmannen Ebenezer Scrooge på natten mellan julafton och juldagen återbesöka jular från sin barn- och ungdom och även få se hur framtidens jular kommer att bli, om han inte bättrar sig.
Den snåle Scrooge anstränger sig för att förbättra framtiden genom att bli en generösare människa. Men visst vore det ännu mer lockande att få möjlighet att resa tillbaka i tiden och rätta till misstag man har gjort i det förflutna? Det tycker i alla fall 66-årige Noa Nyman i SVT:s serie ”Nya Noa Nyman”. År 2065 tar han chansen att återvända till i år för att försöka förhindra att hans 40 år yngre jag träffar personen som han anser förstörde hans liv.
Skulle det gå?
– Nej, innan vi går in på några detaljer vill jag varna för att det inte är möjligt att resa tillbaka i tiden för några praktiskt användbara tillämpningar, säger Fabio Costa, forskare vid Nordiska institutet för teoretisk fysik, Nordita, vid Stockholms universitet.
Han blir ofta kontaktad av människor som undrar över det.
– De frågar mig på allvar om jag kan skicka tillbaka dem i tiden för att ordna upp någon familjetragedi. Det är mycket sorgligt. Därför vill jag klargöra att det inte är möjligt.
Att färdas framåt i tiden är en annan sak.
– Resor in i framtiden är inte bara möjliga, dem har vi kunnat visa. De är faktiskt en del av vår vardagsteknik, även om många inte är medvetna om det, säger Fabio Costa.
Tänk dig att du har två perfekt synkroniserade klockor och skickar iväg den ena på en mycket snabb resa. Enligt Albert Einsteins speciella relativitetsteori från 1905 går tiden långsammare för den som färdas i mycket hög hastighet, så när resan är slut kommer klockorna inte längre att visa samma tid. Klockan som kommer tillbaka till jorden har alltså rest några mikrosekunder in i framtiden.
Om du själv skulle kunna åka ut på en snabb och mycket lång resa i rymden skulle samma sak hända dig.
– För dig som reser kanske det har gått en dag eller ett år. Och när du kommer tillbaka till jorden kan det ha gått 100 år här.
Det skulle hända, säger fysiken. Men för människor är det i praktiken omöjligt, eftersom det krävs ofattbara mängder av energi för att komma upp i de hastigheter som krävs.
Men sådana tidsresor sker hela tiden. Det har stor betydelse för vår teknik.
– Till exempel används det i gps-systemet. Satelliterna som ger oss positionen för våra mobiltelefoner måste ta hänsyn till den här effekten, eftersom deras tid går i en annan takt än vår, säger Fabio Costa.
En gps-satellit rör sig så snabbt runt jorden (ungefär fyra kilometer i sekunden) att tiden saktas ner. Men även gravitationen påverkar tiden, så att den går snabbare ju längre bort från jordytan satelliten är. Båda effekterna måste räknas med för att våra gps:er ska fungera.
Resor bakåt i tiden är ett svårare problem.
– Det finns inget tydligt och konkret svar från fysiken vi känner till om att det skulle vara omöjligt att resa bakåt i tiden.
Mycket tyder på att det är omöjligt.
– Men inom några fysikområden finns det fortfarande fönster som är öppna för möjligheten, säger Fabio Costa.
Det tydligaste exemplet är den allmänna relativitetsteorin, Einsteins teori om gravitationen från 1915. Gravitationen är kraften som håller oss kvar på jorden och gör att saker faller till marken när vi tappar dem, och som får månen att snurra runt jorden och jorden att snurra runt solen.
– Enligt den allmänna relativitetsteorin är gravitationen ingen kraft. Det är istället en effekt av att rumtiden är krökt.
Den så kallade rumtiden är fysikernas sätt att se på rymden med tiden som den fjärde dimensionen.
– Ett objekt som inte påverkas av någon annan kraft följer alltid en rät linje. Men om rumtiden är krökt så kan den kortaste linjen mellan två punkter se ut som en kurva, säger Fabio Costa.
Ett exempel är hur månen kretsar kring jorden.
– Enligt den allmänna relativitetsteorin följer månen en rät linje i en krökt rymd. Det är så den kan gå i en rund bana.
Teorin säger också att massiva objekt, som jorden, kröker rumtiden runt omkring sig. Därför går månen och satelliter i banor runt oss.
– Rent teoretiskt kan krökningen bli så extrem att något som följer en rät linje till slut inte bara kommer tillbaka till samma plats i rymden, utan till samma plats i både tid och rum, säger Fabio Costa.
En boll som rullar längs den räta linjen skulle komma tillbaka till resans början och möta sig själv.
– Det är därför vissa fysiker menar att det är en öppen fråga om tidsresor är möjliga.
Innebär det att det också skulle vara möjligt att ändra på historien? Eller måste historien förbli som den är?
– Det är den centrala frågan när man undersöker tidsresor teoretiskt. Tidsresor medför alla möjliga paradoxer, säger Fabio Costa.
Den mest kända kallas farfarsparadoxen. Om du uppfinner en tidsmaskin kan du resa tillbaka till tiden då dina mor- och farföräldrar var unga och ännu inte hade fått barn. Skulle du råka döda någon av dem skulle du samtidigt utplåna dig själv, eftersom du då aldrig kommer att födas. Men om du inte föds kan du inte uppfinna någon tidsmaskin, och inte heller döda din farfar. Får din farfar leva föds du, och kan uppfinna tidsmaskinen, och döda honom.
– Det verkar vara en fullständig logisk motsägelse. Antingen finns tidresenären, eller inte.
Men det finns metoder att komma runt paradoxen. En utgår från idén om att det finns parallella universum. Den farfar du träffar och dödar i dåtiden finns då i ett annat, parallellt universum där du aldrig föds.
– Då har du rört dig mellan olika universum. Men det blir ingen logisk motsägelse, säger Fabio Costa.
Om det bara finns ett enda universum finns det andra sätt att lösa paradoxen, som att du alltid kommer att misslyckas med att döda din farfar eftersom motsägelser inte är tillåtna.
– Det kallas ibland för bananskalsmodellen. När du försöker döda din farfar så ser du inte bananskalet på marken, och så halkar du och kan inte döda honom.
Det är svårt och komplicerat att räkna på, men det är svaret som vi får från fysiken.
– På något sätt verkar det som att universum är smart nog att justera alla händelser. Vad du än försöker göra så blir saker exakt som de alltid har varit. Om en händelse sker så sker den en gång och kan inte ändras, säger Fabio Costa.
Hur det till slut går för Clint, hans pappa och Gustav Vasa får vi veta först på julafton.
Själv har du färdats några minuter in i framtiden sedan du började läsa artikeln.
– I den meningen reser vi ju alltid i tiden. Men tidsresor handlar om att resa i olika takt, så att tiden som går för mig inte är densamma som tiden som går för någon annan.
Läs mer:
Är katten både levande och död? 100 år av tvister om vad kvantfysiken säger
De spelar i årets julkalender: ”Lite ’House of cards’ för barn”
