突然ですが、皆さんは「未来に行ってみたい」と思ったことはありませんか？
小さい頃、一度はそんな夢を抱いた人も多いと思います。しかし実際のところ、未来に行くなんて今の技術ではほぼ不可能です。
ところが、ある方法を使えば誰でも“未来に行く”ことができるのです。その方法とは「飛行機に乗ること」です。
相対性理論から導かれる「時間の遅れ」
「飛行機に乗ると未来に行ける」、そう聞くと「どういうこと？」と感じるかもしれません。ここで登場するのがアインシュタインの特殊相対性理論です。
特殊相対性理論は「光の速さは誰から見ても一定」という原理から出発し、その結果として「高速で動く物体の時計は遅れる」ことが導かれました。これが「時間の遅れ」です。
例えば、もしロケットが光速の90%で飛んだ場合、外から見た1秒に対して、ロケット内では約0.44秒しか経たないことになります。
理論上、ロケットに乗っている人は静止している人より“未来に進む”ことになるのです！
実際に行われた実験
この理論は机上の空論ではなく、実験で証明されています。1971年、アメリカの物理学者が超精密な原子時計を飛行機に積み、東回りと西回りで地球を周回させました。
その結果、東回りでは時計が遅れ、西回りでは時間が進むという、相対性理論通りの現象が確認されたのです。
その差は十億分の数十秒という小さなものですが、理論の正しさを裏付ける大きな成果でした。
ハーフェル＝キーティング実験の背景
1971年に行われたハーフェル＝キーティング実験は、ただの思いつきではなく、時代の流れの中で必要性があった実験でした。
当時は冷戦の真っ只中で、アメリカとソ連の間では宇宙開発競争が激化していました。
人工衛星や宇宙船を地球の軌道に乗せるためには、極めて正確な時間管理が欠かせません。わずか1秒の誤差でも、衛星の位置計算や通信に大きな支障が出るためです。
そこで注目されたのがアインシュタインの特殊相対性理論。
「高速移動すれば時間が遅れる」という理論が本当なら、宇宙船や人工衛星の時計は地上とはズレてしまうはずです。これを確かめるために、超精密な原子時計を飛行機に乗せて地球を周回させる実験が行われました。
結果は理論通りで、科学界に衝撃を与えました。この成果があったからこそ、現在のGPS衛星システムでも相対性理論を考慮した補正が行われ、私たちはスマホで正確な位置情報を得られるようになっています。
旅客機に乗るだけで未来旅行？
我々が普段利用する旅客機は時速約900km(マッハ0.85程度)で飛んでいます。もちろんロケットほどの速度ではありませんが、同じ原理が働いています。
そのため、実際に飛行機に乗った人は地上にいる人より、ほんのわずかに未来へ進んでいることになります。ただし効果は非常に小さいため、本人が実感することはありません。
(先日筆者が九州に向かう際に利用した飛行機。この時も僅かにタイムワープをしていたのだろう)
未来旅行は可能か？
では、もし理論をさらに発展させて「本格的な未来旅行」をしたらどうなるのでしょうか。
例えば、光速の90%で1年間旅をしたとします。外の世界(地球)から見れば数年経過しているのに、乗っている本人はわずか1年しか歳をとらない、ということになります。
つまり、自分は1年しか年を取らないまま地球に帰ってくると、友達や家族は年を取ってしまっている、という状況が起きるのです。これは「浦島効果」とも呼ばれる現象で、理論的には完全に説明がつく未来旅行です。
さらに極端なシミュレーションをすると、もし光速に限りなく近い速度で100年旅をすれば、地球では何千年も経っている可能性があります。
本人にとっては「ちょっと未来に行ってきた」だけでも、地球上では文明がすっかり変わっているかもしれません。
これはSFの世界だけでなく、物理学的に裏付けられたシナリオなのです。
そして、飛行機や車、電車に乗るだけでもごくわずかに未来へ進んでいると考えれば、私たちはすでに日常的に“未来旅行”をしているとも言えるのです。
最後まで読んでいただき、ありがとうございました。
