Vom putea vreodata sa inghetam timpul?

Staza este un mod de a intrerupe procesele fizice si chimice – inclusiv cele ale vietii. Ar putea fi o modalitate pentru noi de a salva bolnavii critici sau de a permite misiuni spatiale ultra-lungi.

T

Poetul american Delmore Schwartz a scris odata: „Timpul este focul in care ardem”. Ne nastem, traim si murim. Totusi, de-a lungul istoriei, am fost fascinati de posibilitatea de a evita timpul, de la basme precum Frumoasa Adormita la campuri de staza si animatie suspendata in science fiction.

In 1971, Joseph Hafele si Richard Keating au plasat patru ceasuri atomice pe avioane, care au zburat de doua ori in jurul lumii, mai intai spre est, apoi spre vest. Au fost apoi comparati cu ceasurile atomice de referinta si s-au dovedit a fi de acord.

Dupa cum a demonstrat experimentul Hafele – Keating, rata la care trece timpul este circumstantiala si situationala. „Daca calatoriti cu viteze super-relativiste, care sunt aproape de viteza luminii sau langa o gaura neagra (si cumva nu sunt distruse de aceasta), timpul pe care il veti experimenta va fi mai mic decat cantitatea de timpul altcuiva ”, spune Katie Mack, profesor asistent la Universitatea de Stat din Carolina de Nord. 

S-ar putea sa-ti placa si:

  • Vom avea vreodata astronauti modificati genetic?
  • De ce ar trebui sa tratam violenta ca pe o epidemie
  • Vom calatori vreodata mai repede decat lumina?

Astronautii la bordul Statiei Spatiale Internationale experimenteaza dilatarea timpului, deoarece imbatranesc putin mai incet decat oamenii de pe Pamant. „Se misca rapid, asa ca sunt afectati de relativitatea speciala, dar sunt, de asemenea, mai departe de Pamant, deci au mai putine efecte gravitationale”, explica Mack.

Cu toate acestea, aceasta dilatare a timpului este masurata doar in cateva secunde. Pentru a obtine o dilatare semnificativa a timpului, ar fi necesare campuri gravitationale imense sau o deplasare aproape de viteza. Ambele sunt complet de nerezumat in prezent.

In ciuda nuantelor comice, serialul SF Dwarf rosu a furnizat o teorie interesanta pentru campurile de staza; „Asa cum razele X nu pot trece prin plumb, timpul nu poate patrunde intr-un camp de staza. Deci, desi exista, nu mai exista in timp si pentru tine timpul in sine nu exista. ” Acest lucru, impreuna cu alte tehnobabble, a fost conceput astfel incat personajul Lister sa poata remarca: „La fel de simplu?” Cu toate acestea, este provocator de gandire.

Pentru a provoca o dilatare masiva a timpului, ai avea nevoie de un camp gravitational foarte puternic, cum ar fi o gaura neagra (Credit: Alamy)

Timpul poate fi relativ, dar ramane un aspect fundamental al realitatii noastre. „Razele X si plumbul sunt un lucru, dar campurile de timp si staza sunt destul de dificile. Este timpul foarte inteligent. Poate ocoli colturile si nu se opreste niciodata daca nu te blochezi la o petrecere cu un dentist ”, spune Doug Naylor, co-creator al Red Dwarf.

Schimbarea perceptiei timpului este mult mai usoara decat oprirea acestuia. „Puteti avea o diferenta foarte mare in modul in care experimentati timpul, dar nu se opreste”, spune Mack.

Agentia americana de cercetare in domeniul apararii Darpa dezvolta in prezent biostaza pentru a incetini corpul la nivel molecular. Biostaza ar prelungi asa-numita „ora de aur” – timpul pe care trupele ranite trebuie sa-l acorde asistentei medicale.

Biostaza intentioneaza sa incetineasca viteza cu care functioneaza viata. „Am conceput initial programul pentru a explora o gama variata de tehnologii potentiale, variind de la farmacologia moleculara pana la chimia materialelor biocompatibile si proteina inginereasca intrinseca”, explica managerul de program Dr. Tristan McClure-Begley de la Darpa’s Biological Technologies Office.

De asemenea, biostaza ar putea extinde durata de valabilitate a depozitelor de sange si a altor produse farmaceutice prin incetinirea timpilor de reactie ai substantelor chimice. „Una dintre cele mai presante aplicatii potentiale ale tehnologiei biostazei este conservarea si depozitarea biomoleculelor terapeutice, cum ar fi vaccinurile, anticorpii si enzimele”, explica McClure-Begley. „A fi capabil sa pastreze in mod fiabil capacitatea functionala a acestor produse fara un lant de frig costisitor si greoi [depozitare congelata] este un obiectiv major al programului.”

Cu toate acestea, biostaza este destinata numai urgentelor medicale, nu utilizarii pe termen lung. Trebuie sa cautam inspiratie in natura pentru solutii pe termen lung.

Biostaza ar putea prelungi ora de aur – timpul pe care soldatii trebuie sa-l acorde asistentei medicale corespunzatoare (Credit: Alamy)

Unele creaturi, cum ar fi broastele de lemn, prezinta o capacitate cunoscuta sub numele de criptobioza, care se pare ca toate procesele metabolice s-au oprit, dar raman in viata, permitandu-le sa supravietuiasca fiind inghetate solide. Alte animale, precum ursii, pot intra in hibernare – unde metabolismul lor incetineste considerabil – si se trezesc din nou luni mai tarziu.

Oamenii fac deja acest lucru din punct de vedere medical, desi intr-o masura mult mai mica. In caz de arestari cardiace sau leziuni cerebrale, hipotermia terapeutica poate fi utilizata pentru a raci un pacient ranit si pentru a-i pune intr-o stare metabolica scazuta timp de cateva zile, permitandu-i organismului sa-si revina.

Pe baza acestui tratament, Torpor este dezvoltat pentru a induce hibernarea la astronauti pentru misiunea NASA pe Marte.

Procesul pentru Torpor functioneaza in doua faze cheie: perioada initiala de racire, care implica sedare, si perioada de incalzire / trezire ulterioara. „Intr-un cadru clinic, va aflati in sedare destul de grea si utilizati sisteme de racire invazive, dar ne uitam la produse farmaceutice noi care pot minimiza cantitatea de sedare necesara pentru a intra in aceasta stare si simplifica procesul de racire”, explica John Bradford, presedinte si sef Ofiter operational al SpaceWorks.

S-a demonstrat ca scaderea temperaturii corpului cu doar 5 ° C ne permite sa ne reducem metabolismul – procesele chimice din corpul nostru pentru a mentine viata – cu peste 50%. „Animalele care hiberneaza traiesc mai mult, deci exista un factor de recuperare. Daca va aflati in aceasta stare timp de sase luni, va exista o anumita recuperare, posibil trei luni, avand in vedere ca rata metabolica scade cu 50% ”, spune Bradford. „Cu toate acestea, acest aspect nu este motivatia noastra principala si vor fi necesare mai multe cercetari pentru a cuantifica acest efect, daca este cazul”.

Torpor ar putea fi, de asemenea, utilizat potential pentru pacientii care asteapta donatii de organe.

Tehnologiile mentionate anterior incetinesc rata metabolica, dar cat de plauzibila este animatia suspendata a science fiction-ului? Cea mai cunoscuta dintre acestea este crionia, care implica inghetarea unui corp la aproximativ -190 ° C (-310 ° F) cu scopul de a revigora pacientul mai tarziu.

Unele animale precum broasca de lemn isi pot opri procesele metabolice, dar raman in viata (Credit: Alamy)

Cu toate acestea, plasarea pe cineva intr-o stare criogenica este mult mai complicata decat simpla inghetare. „Spalam sangele si apoi perfuzam pacientul cu o solutie crioprotectoare”, explica Victoria Stevens de la Cryonics UK.

„In loc sa le transforme intr-o stare solida, le transforma intr-o stare de sticla, reducand astfel deteriorarea cristalelor de gheata”.

Crionica este utilizata numai dupa ce inima s-a oprit. Ideea este ca stiinta medicala va avansa suficient in viitor pentru a permite revigorarea si tratamentul. „Nimeni nu a fost reinviat inca, deoarece in prezent nu avem tehnologia pentru a putea face asta”, spune Stevens. „Daca am face-o, atunci probabil ca nu ar mai fi nevoie sa conservam crioterapia in primul rand.”

Desi sute au fost deja crioconservate, crionia este un proces extrem. „Aceasta este o dezvoltare complet experimentala care nu a ajuns la concluzia sa”, admite Stevens.

In 2001, Erika Nordby, in varsta de 13 luni, a fost prinsa in zapada si a intrat intr-o stare asemanatoare hibernarii timp de aproximativ doua ore, inainte de a fi reinviata cu succes. In acea perioada, Erika nu a avut batai de inima si a murit clinic. Desi acest lucru poate oferi o oarecare speranta ca am putea dezvolta intr-o buna zi animatia suspendata, a fost un incident izolat care nu a fost inca reprodus.

Deoarece timpul este un aspect fundamental al realitatii noastre, nu il putem opri mai mult decat am putea opri adancimea sau latimea. Mai mult, dilatarea practica a timpului ar necesita astfel de cerinte de inginerie si energie atat de complexe incat sa ramana imposibila.

Ar putea fi proiectele de bio-inginerie solutia la aceasta imposibila aparenta, permitandu-ne in cele din urma sa ocolim timpul?

„Poate”, spune McClure-Begley. „Dar nu sta treaz noaptea asteptand asta”.

–

Alaturati-va peste 900.000 de fani viitori, placandu-ne pe  Facebook sau urmariti-ne pe  Twitter  sau  Instagram .

Daca ti-a placut aceasta poveste,  inscrie-te la buletinul informativ saptamanal bbc.com , numit „Daca ai citit doar 6 lucruri in aceasta saptamana”. O selectie selectata de povesti de la BBC Future, Culture, Capital si Travel, livrate in casuta de e-mail in fiecare vineri. 

ARTICOLE SIMILAREDE LA ACELAȘI AUTOR