Ingen spøk å reise raskere enn lyset

 

Ei gammel folkevise fra Oxfordshire lyder slik:

There was a young lady named Blight

who travelled much faster than light.

She set out one day

in a relative way

and returned on the previous night.

Jeg vil illustrere problemstillingen som denne folkevisa tar opp gjennom et eksempel. Som kjent er megastaten Trantor blitt så overbefolket at det tyter folk, roboter og andre skapninger ut av alle tunnellene som gjennomhuller planeten på kryss og tvers. Overflata er dekket fra pol til pol av et lag med bebyggelse som strekker seg helt ut i stratosfæren. Alle beboelige planeter i resten av galaksen er enten bebygd eller satt ut til forskjellige utbyggere. Hvor skal befolkningsoverskuddet gjøre av seg nå?

Folk må reise ut og prøve lykken i andre galakser! Stjernekrysseren Nina, Pinta og Santa Maria er ett av mange stjerneskip som frakter håpefulle nybyggere til nye verdener. Skipet legger ut på turen til Den store magellanske sky, bare 170.000 lysår borte. 10.000 lysår fra galaksen ankrer skipet opp og rekognoserer. ¹

Skipets skarpe blikk faller på planeten Kandella, som ser ut til å egne seg ypperlig til kolonisering: En funklende blå sydhavsverden med ei passelig stor og stabil sol, et magnetfelt som skjermer mot usunn stråling, en atmosfære til å puste i, rotasjonsperiode, årstider og tyngdekraft som oppfyller de strengeste krav fra sarte jordiske organismer. Hva mer kan en håpe på? Noen bedre verden å bebygge kan knapt tenkes.

Skipet tar en beslutning og setter kursen mot Kandella, 10.000 lysår borte. Passasjerene er utålmodige: Sjøl om overfarten fra Trantor har foregått med relativistisk hastighet, har den tatt tolv år av livene deres: De var unge ved avreisen, men nå har de fleste bare to-tre hundre år igjen å leve. Ikke flere år å miste, tenker skipet, og girer over i fotonhastighet for å komme til Kandella på null tid. Bokstavelig talt.

I et einsteinsk univers er det jo ikke mulig for en gjenstand med hvilemasse forskjellig fra null å komme helt opp i lyshastighet – det ville kreve uendelig mye energi.² Men Nina, Pinta og Santa Maria besitter en teknologi som vi fortidsmennesker bare kan drømme om: Denne teknologien tillater at hele skipet med søkke og snøre og mann og mus konverteres over i fotonrommet med hvilemasse null, men med relativistisk masse nøyaktig lik hvilemassen til skipet. I denne tilstanden transporteres skipet hele vegen til Kandella. Der spretter skipet ut av fotontilværelsen igjen og konverteres tilbake til opprinnelig tilstand.

Altså: I det ene øyeblikket befinner skip, passasjerer og inventar seg 10.000 lysår borte. I neste øyeblikk befinner det seg i bane rundt Kandella. I passasjerenes referanseramme tar denne overfarten nøyaktig 0 sekunder, men i referanserammen til en observatør som befinner seg i ro i forhold til Kandella tar den 10.000 år. Du kan gjerne bruke begrepet «teleportering» om denne transportmåten, som jeg nettopp har forklart for deg på en vitenskapelig måte. Hrm. Ikke prøv dette hjemme.

Skipet veit at før passasjerene tar Kandella i bruk, må planeten tilpasses til menneskelige behov. Det lever sikkert organismer der, utviklet med en helt annen biologi enn den menneskene er vant til. Alle slike organismer må bort, fra mikro til makro. Planeten må blankskures. Så må den fylles opp med Jordas yrende liv; mikrober og makrober, brontosaurer og pungfuruer, akasier og slimsopp. Bakterier, virus og prioner. Terraforming fra innerst til ytterst!

Slikt tar tid: Bakterier og andre skapninger må tilpasses og genredigeres mens det lokale livet utslettes. Så må de jordiske kulturene bli spredt og sådd over hele planeten og gitt tid til å fylle himmel og hav og alt imellom. Alt dette må være gjort på forhånd, slik at Kandella er innflyttingsklar når menneskene kommer.

På forhånd? Javisst, stjernekrysseren Nina, Pinta og Santa Maria har enda mer avanserte teknologiske knep til rådighet. I lasten frakter den med seg en minikrysser på noen få milliarder tonn. Denne minikrysseren har alt utstyr som trengs til terraforming. Den har kløktige tenkebokser som raskt finner ut den optimale måten å utslette enhver fremmed biologi på, og som gjennomfører en slik prosess mest mulig smertefritt og optimalt. Den har andre tenkebokser som inneholder genetiske oppskrifter på ti milliarder arter med alle tenkelige variasjoner innafor arten, hvordan artene kan redigeres og genereres, hvordan de kan spres mest mulig effektivt. Minikrysseren tenker på alt. Den styres av den kløktige androiden Petter: Petter er sjølreparerende og dermed nesten udødelig, og han har én eneste oppgave her i livet, nemlig å terraforme Kandella. Når det er gjort, kan han folde sine hender og sovne stille inn.

Petter tenker dessuten djupe tanker om livet, evigheten, hensikten med det hele og slikt. Slike tanker må Petter kunne tenke for å fungere optimalt og skape en god verden for menneskene sine.

Og hvordan kan Petter klare å gjøre alt klart for menneskene når de kommer? Stjernekrysseren Nina, Pinta og Santa Maria må sørge for at Petter er på plass på Kandella noen tusen år før stjernekrysseren sjøl ankommer. Da må Petter reise raskere enn lyset! Så i nøyaktig samme øyeblikk som stjernekrysseren hopper over i fotonrommet, transformeres Petter og minikrysseren hans over i tachyon-universet – et selsomt univers som står på tvers av det fysiske universet. I tachyon-universet foregår all bevegelse med overlyshastighet. Petter og krysseren hans reiser som tachyoner med en hastighet lik to ganger lyshastigheten, hele vegen til Kandella, hvor de transformeres tilbake til det fysiske universet og kan begynne på oppgaven sin. - Ikke prøv dette hjemme heller.

I det fysiske universet kommer Petter til Kandella i løpet av fem tusen år, slik en observatør som står i ro i forhold til Kandella ser det. Da har han fem tusen år på seg til å gjennomføre terraforming før Nina, Pinta og Santa Maria ankommer.

I Petters referanseramme ser det litt ansless ut. Ved bruk av Einsteins ligninger for hastighet, tid, energi og slikt (se f eks https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_relativistic_equations ) finner du ut at tida et tachyon bruker fra ett punkt til et annet er imaginær - i dette tilfellet lik kvadratrota av minus en tredjedel ganger den tida lyset bruker mellom de to punktene. Men dette er tid som forløper i det imaginære rommet, vinkelrett på det reelle rommet. I sin egen referanseramme ser Petter at han har brukt fem tusen år mindre på overfarten enn han ville ha brukt hvis han reiste med lyshastighet. Altså fem tusen år mindre enn null: Han kommer fram fem tusen år før han reiste.

Petter gjør seg kjent med Kandella. Han treffer kandellabrene og oppdager at de lever lykkelige og nesten perfekte liv, i harmoni med hverandre, med omgivelsene, med universet. De reflekterer og deler tanker og visjoner, de skaper kunst og musikk som fortryller sinnet og løfter det til oversanselige opplevelser. De er på god veg til å avsløre hensikten med livet, universet og alt annet. Slike erkjennelser kommer de fram til uten å ødelegge den verdenen de lever i; uten en eneste utryddelseskrig mot livet, naturen og hverandre. Kandella blomstrer av et liv som er forskjellig fra alt Petter kjenner fra før, mangfoldig og særegent, fascinerende og vakkert.

Sakte men sikkert blir Petter så grepet av alt dette han er sendt hit for å ødelegge at han tenker: Hva faen - er det virkelig kandellabrene som trenger å bli utslettet? Er det ikke heller menneskene?

Sin egen skjebne tenker ikke Petter på. Han er en perfekt programmert androide og veit at han forlater denne verden når han haer utført sin livsoppgave, og det er slik det skal være. Nå må han bare beslutte hva denne livsoppgaven går ut på.

Etter nesten fem tusen år – i siste sekund før Nina, Pinta og Santa Maria ankommer - tar Petter en beslutning. Han transformerer seg og minikrysseren tilbake i tachyon-universet og reiser ørlitt raskere enn lyset tilbake til banen han forlot for fem tusen år sia. Der transformerer han seg tilbake til det reelle universet, og er der noen sekunder før Nina, Pinta og Santa Maria legger i veg i retning Kandella. I sin egen referanseramme har han nå kommet noen sekunder før avreise – nok tid til at han kan utslette både stjernekrysseren, minikrysseren og seg sjøl med ett eneste stort blaff. Han kjenner en djup tilfredshet idet han utfører annihilasjonen og veit at han oppfyller livets og universets hensikt med androiden Petter.

Blaffet er så kraftig at det blir observert på Kandella ti tusen år seinere (i kandellabrenes referanseramme). På planeten er dette lysfenomenet enda ett av de mysteriene de kom til universet for å reflektere over.

Den intelligente leser har nå fått et spørsmål å gruble over: Petter har utslettet både seg sjøl og stjernekrysseren Nina, Pinta og Santa Maria noen sekunder før de la avsted mot Kandella. Hvordan kan han da ha kommet til Kandella og observert det harmoniske livet som utfolder seg der, slik at han bestemmer seg for å la det være?

Den samme leseren har fått et (kanskje) enda vanskeligere spørsmål å gruble over: Hele reisen til Kandella og tilbake, og Petters løsning på Petters dilemma, finner sted i Petters egen referanseramme. Men som du alltid blir forklart under gjennomgåelser av relativitetsteorien, med eksempler hentet fra togtransporten, hvor en passasjer tenner et lys som blir observert av en fyr på stasjonen idet toget fyker forbi: «Samtidighet» er en relativ ting, og rekkefølgen til forskjellige hendelser avhenger av observatørens referanseramme. Så hva skjer i en referanseramme der observatøren står i ro i forhold til Kandella? Ender det også der med at stjernekrysseren blir utslettet noen sekunder før avreise?

Grunngitte svar på disse to spørsmålene sendes meg i god tid før vårt neste møte (og hvis mulig: Helst før du mottar denne oppgaven). I mellomtida håper jeg du har oppfattet at å reise raskere enn lyset kan by på store utfordringer. Hva kan det føre til hvis slike reiser blir vanlige? Kan det føre til undergangen for sivilisasjonen slik vi kj

1Du kjenner jo din Einstein! Da veit du at når krysseren har tilbakelagt det meste av turen nær lysets hastighet, så har passasjerene opplevd at turen så langt har krevd tolv år. En observatør som sitter i ro i forhold til Trantor og Den store magellanske sky, derimot, vil si at den har tatt litt over 160.000 år. «Samtidighet» er ingen enkel sak her i dette universet. Mange science fiction-forfattere lever riktignok i et helt annet univers.

2Når jeg skriver «hvilemasse», skjønner du straks at jeg tilhører den gammeldagse skolen av fysikere som snakker om «hvilemasse» og «relativistisk masse». Helt unødvendig å bruke sånne begreper, meiner modernistene; masse er masse. Men jeg regner på gamlemåten, i samsvar med forelesningsnotatene mine fra fysikkbygget på Gløshaugen, og med det knappe og konsise verket «Fysik V A Atomfysik» fra Almqvist & Wixell (riktignok skrevet av en svenske). Resultatet blir det samme, enten du regner på gamlemåten eller på nymåten. Give me that old time religion, give me that old time religion, give me that old time religion – it's good enough for me. It was good enough for Hemmer, it was good enough for Hemmer, it was good enough for Hemmer, and it's good enough for me. Give me -