Waarom terugreizen in de tijd niet kan

De relativiteitstheorie leert dan wel dat tijdreizen mogelijk is en dat tijd een vierde dimensie is, echter de mogelijkheid van terugreizen in de tijd wordt niet betoogd. Het gaat steeds om reizen naar de toekomst. Waarom kan terugreizen in de tijd dan niet? Voor een meer fundamenteel betoog waarom tijdreizen naar het verleden niet kan, moeten we eerst kijken naar tijd zelf, en in het bijzonder naar heden, verleden en toekomst.

Het eerste inzicht dat we nodig hebben is dat ons spreken over tijd analoog is, en wel analoog aan ons spreken over ruimte. Dat we dat soms vergeten komt volgens mij doordat we over tijd spreken als vierde dimensie, naast de drie dimensies van ruimte. Dat laat ons gemakkelijk denken dat tijd net zoiets is als lengte, hoogte en diepte. We stellen ons tijd voor als een vierde as op een assenstelsel.

Analogie wijst er op dat er overeenkomst is en verschil en we zijn ons bij het nadenken over tijdreizen onvoldoende ervan bewust van de verschillen. En de verschillen tussen de tijd-as en de drie ruimtelijke assen zijn legio. Te beginnen met het feit dat de drie ruimtelijke assen ruimtelijke weergaven zijn van de ruimtelijke dimensie, terwijl de tijd-as een ruimtelijke weergave is van iets dat niet ruimtelijk is. De tijd-as is echter niet, zoals de x-as, de y-as en de z-as van de ruimte, een t-as waarlangs je vrijelijk heen en weer of op en neer kunt bewegen. Wel in gedachten natuurlijk, maar niet in werkelijkheid.

Omdat in te zien moeten we bedenken dat de tijd-as niet ‘is’, zoals de drie ruimtelijke assen over de lengte van hun assen ‘zijn’. Neem als voorbeeld mijn woonhuis. De lengte van het huis ‘is’, de hoogte ‘is’ en de diepte ‘is’ ook. Ik zit nu in de werkkamer op de begane grond, terwijl mijn dochter op het zelfde moment in de eetkamer ‘is’ en mijn vrouw op de slaapkamer op de eerste verdieping ‘is’. Mijn dochter is in afstand langs de x-as en de z-as een paar meter verderop ten opzichte van waar ik mij bevind, terwijl zij zich op dezelfde hoogte bevindt op de y-as (namelijk de begane grond). Mijn vrouw is niet alleen op de x-as een paar meter van mij verwijderd maar ook op de y- en de z-assen. Maar waar wij ons ook bevinden in ons huis, we bevinden ons allen in hetzelfde nu.

Als we nu in hetzelfde huis de vierde as, die van tijd, toevoegen, dan zien we vanzelf waar het verschil zit. Want terwijl ik nu in mijn werkkamer ‘zit’, ‘zat’ ik een uur geleden aan de eettafel en verwacht ik dat ik later vandaag op de bank ‘zal zitten’. De temporele vervoeging van het werkwoord ‘zitten’ maakt ons er op attent dat slechts het heden is, en dat het verleden noch de toekomst is, maar respectievelijk was en zal zijn. Het verleden is als zodanig niet present in het heden en de toekomst evenmin. Het verleden is wel present in het heden, maar slechts als herinnering, en de toekomst is present in het heden enkel als anticipatie.

Naar analogie van de ruimtelijke dimensies spreken we over het bewegen door de tijd heen als ‘reizen’, en zoals we in de ruimte ergens naar toe kunnen reizen en weer terug, zo ontlenen we aan het analoge spreken over tijdreizen de gedachte dat we ook in de tijd ergens heen kunnen reizen en vandaar weer terug. Een punt op de tijdas wordt dan een plaats waar we naar toe zouden kunnen gaan. We maken ons van die plaatsen op de tijd-as een plaatje zoals we van de wereld een wereldkaart maken met plaatsen waar we heen kunnen. En zoals de plaatsen op de wereldkaart ‘zijn’ in het heden waar we nu naar toe zouden kunnen gaan, of althans via moderne media nu contact mee kunnen leggen, zo ligt de gedachte voor de hand dat ook de momenten op de tijdlijn in verleden of toekomst ‘plaatsen’ zijn waar we naar toe kunnen reizen of contact mee kunnen maken.

Tijd is echter niet een vierde ruimtelijke dimensie. De punten op de tijd-as, de momenten in verleden en toekomst zijn niet. Het verleden was ooit en zal nooit meer zijn en de toekomst zal ooit zijn, maar is er nog niet. Alleen het nu is, en omdat een moment in het verleden niet is, maar was, kunnen we er niet naar toe reizen als naar een plaats.

Zoals in een eerdere post uiteengezet ligt dat voor de toekomst anders: daar kunnen we wel heen. Sterker: daar gaan we heen. Het zal echter een enkel reis zijn.

Dit is de derde post over tijdreizen. In de vierde en waarschijnlijk laatste post ga ik nadenken over hoe terugreizen in de tijd toch mogelijk zou kunnen zijn.

Terugreizen in de tijd

In verreweg de meeste films, series en boeken waarin de hoofdpersonen reizen door de tijd, reizen zij terug naar het verleden. Er zijn grofweg twee varianten die elk verschillende paradoxen en inconsequenties opleveren

In de eerste variant van reizen naar het verleden is er een vaste onveranderlijk tijdlijn. Als iemand in deze variant terugreist naar het verleden, dan heeft dat niet tot gevolg dat het verleden verandert. De tijdreis zelf is slechts onderdeel van een vanaf het begin vaststaande ontwikkeling. Klassiek voorbeeld hiervan vormen de drie eerste Terminatorfilms. Alle handelingen, die door de hoofdrolspelers gedaan worden en door de toeschouwers ervaren worden als vrije keuze, bedoeld om het naderende onheil af te wenden, blijken uiteindelijk precies bij te dragen aan een uitkomst, die vanaf het begin heeft vast gestaan. De paradox die in deze variant veelvuldig optreedt is dat iets uit de toekomst oorzaak is van iets in het verleden. Zo is de hoofdpersoon van de eerste Terminatorfilm Kyle Reese de vader van John Connor, die hem vanuit de toekomst terugstuurt in de tijd naar 1984.

De tweede variant gaat uit van een veranderbare tijdslijn, waarin de reis terug in de tijd gevolgen heeft voor de toekomst die wordt achtergelaten. Een leuke film met dit concept is About time, waarin de hoofdpersoon van zijn vermogen om door de tijd te reizen gebruik maakt om de liefde van zijn leven te veroveren. Deze variant is een stuk complexer dan de eerste variant en leidt daardoor regelmatig tot allerlei inconsequenties. Zo gebeurt het in veel films en series met dit concept van tijdreizen, dat ingrijpen in het verleden gevolgen heeft voor iedereen en alles, behalve voor degene die door de tijd reist. Een film waarin deze inconsequentie goed zichtbaar wordt is de film Back to the future. Als Marty McFly’s terugkeert naar het heden blijkt het gezin dat hij aan het begin van de film achterliet radicaal veranderd te zijn. De enige echter die onveranderd is is Marty McFly zelf. De inconsequentie bestaat er in dat in de nieuwe toekomst de personages rondom Marty herinneringen hebben aan Marty, die Marty zelf niet deelt.

Interessant is de belangrijke rol die het toeschouwerperspectief inneemt. In de serie Timeless volgt de toeschouwers de hoofdpersonen tijdens hun reizen naar het verleden. Deze resulteren in verandering van de tijdlijn en daarmee verandering van de toekomst die wordt achtergelaten. Wat niet verandert zijn de hoofdpersonen en hun herinneringen. Zo verdwijnt in een van de eerste afleveringen de zus van de hoofdpersoon uit de tijdlijn, maar blijft de hoofdpersoon haar zus herinneren. De dominantie van het toeschouwerperspectief blijkt echter vooral uit het feit dat de lengte van de tijdreis (de tijd die de hoofdpersonen doorbrengen in het verleden) gelijk is aan de tijd die de achterblijvers moeten wachten voordat de tijdreizigers weer terugkeren. Voor de toeschouwer is dat vanzelfsprekend: die volgen de tijdreizigers op hun reis terwijl ze tegelijkertijd de achterblijvers volgen in hun afwachting van de terugkeer van de reizigers.

Iets vergelijkbaars gebeurt in dezelfde serie als de tijdreizigers andere tijdreizigers achterna reizen naar het verleden en zich haasten om op tijd te komen, waarbij ze standaard later arriveren in het verleden dan degene die zij achterna zitten. Sterker: zo komen precies zoveel later aan als ze later vertrokken zijn.

Dit is de tweede post over tijdreizen. In de volgende post bespreek ik waarom terugreizen in de tijd niet kan.

Tijdreizen is mogelijk

Tijdreizen is mogelijk. Sterker: tijdreizen doen we iedere dag. Tijdreizen kan echter slechts één kant op: richting toekomst en onder normale omstandigheden met een snelheid van 24 uur per dag.

Dat brengt ons bij een vraag die we eerst moeten beantwoorden als we het over tijdreizen willen hebben: met welke grootheid druk je de snelheid uit waarin we reizen door de tijd?

Snelheid drukken we als het gaat om ruimtelijke bewegingen uit in meter per seconde. Als tijd als vierde dimensie naar analogie van ruimtelijke bewegingen verstaan wordt als een ‘beweging door de tijd’, dan zou de snelheid uitgedrukt moeten worden in de bewogen tijd per tijdseenheid: tijd gedeeld door tijd dus.

Je kunt dan bij tijdreizen drie snelheden onderscheiden:

  1. 1 s/s. Dit is de snelheid waarmee wij onder normale omstandigheden tijdreizen. Iedere seconde reizen we een seconde door de tijd, richting toekomst.
  2. > 1 s/s. Dit is tijdreizen zoals we deze in science fiction films tegenomen. We reizen naar de toekomst. Sneller dat de standaard snelheid van 1 s/s.
  3. < 1 s/s. Tijdreizen is echter pas tijdreizen als je ook terug kan, bij voorkeur met een snelheid van meerdere jaren per seconde.
    Een interessant geval is reizen met een snelheid van 0 s/s. Reizen met een snelheid van nul seconde per seconde betekent niet dat we niet reizen. Omdat de rest van de wereld door de tijd reist met een snelheid van 1 s/s betekent reizen met een snelheid van 0 s/s dat je teruggaat in de tijd.

Reizen naar de toekomst met een snelheid groter dan 1 s/s is mogelijk en wel langs twee wegen:

  1. Langs de weg van de beleefde tijd: de tijd verstrijkt ’s nachts immers voor degene die slapen een stuk sneller dat 1 s/s. Als je snel in slaap valt en vervolgens aan een stuk door slaapt, zou dat neer komen op een ‘beleefde snelheid’ van zo’n 8 uur /s. Echter de klok laat de volgende ochtend zien dat je in werkelijkheid met de gewone snelheid van 1 s/s door de tijd gereisd hebt. Een bijzonder geval vormt cryogene slaap, een concept dat bijvoorbeeld gebruikt wordt in een science fiction film als Passengers met Jennifer Lawrence, waarin een lange ruimtereis wordt gemaakt, terwijl de bemanning in een kunstmatige slaap is gebracht. Dit is een bijzonder geval, omdat bij deze vorm van ‘slapen’ (en dus tijdreizen) de ruimtereiziger niet alleen voor haar beleving reist door de tijd, maar in lichamelijke zin daadwerkelijk niet of nauwelijks ouder wordt. Wie op deze wijze naar een andere sterrestelstel reist en weer terug, is voor haar beleving en lichamelijk misschien slechts enkele weken ouder geworden, terwijl zij in (aardse) werkelijkheid tientallen of misschien zelfs honderden jaren is weg geweest.
  2. De relativiteitstheorie leert dat wie door de ruimte reist met een snelheid dicht tegen die van het licht (300.000 km/s) trager door de tijd reist dan die wie met maximaal 130 km per uur over de Nederlandse snelwegen raast. Iemand die in een raket een aantal rondjes om de zon maakt met een snelheid van tegen de 300.000 km/s reist dus naar de toekomst. Een voorbeeld hiervan tref je aan in de science fiction film Interstellar.

Dit is de eerste post over tijdreizen. De volgende keer zal ik het hebben over reizen naar het verleden.