آیا سفر در زمان ممکن است؟

در داستان‌های علمی-تخیلی، پیچیدگی‌های فضا و زمان خیلی پیش پا افتاده است. از آن‌ها برای سفرهای سریع به دور کهکشان یا برای سفر در زمان استفاده می‌شود؛ اما داستان علمی-تخیلی امروز، اغلب واقعیت علمی فردا است. بنابراین، شانس سفر در زمان چقدر است؟

این ایده که فضا و زمان می‌توانند خمیده یا پیچیده شوند، نسبتاً جدید است. برای بیش از ۲۰۰۰ سال، اصول هندسۀ اقلیدسی بدیهی در نظر گرفته می‌شد. کسانی که مجبور به یادگیری هندسه در مدرسه بودند ممکن است به یاد داشته باشند، یکی از نتایج هندسۀ اقلیدسی این است که مجموع زوایای یک مثلث ۱۸۰ درجه است.

بااین‌حال، در قرن گذشته، مردم متوجه شدند که شکل‌های دیگر هندسه ممکن است وجود داشته باشد که در آن‌ها مجموع زاویه‌های یک مثلث لزوماً ۱۸۰ درجه نیست.

به عنوان مثال، سطح زمین را در نظر بگیرید. نزدیک‌ترین چیز به یک خط مستقیم روی سطح کرۀ زمین، چیزی است که آن را دایرۀ عظیمه می‌نامیم.

این‌ها کوتاه‌ترین مسیر بین دو نقطه هستند، بنابراین، مسیرهایی هستند که خطوط هوایی از آن‌ها استفاده می‌کنند.

اکنون مثلثی را روی سطح کرۀ زمین در نظر بگیرید که یک ضلع آن خط استوا، ضلع دیگر آن خطی با طول جغرافیایی صفر درجه که از لندن می‌گذرد و ضلع سوم هم خطی با طول جغرافیایی ۹۰ درجۀ شرقی که از بنگلادش می‌گذرد.

هر دو خط طولی (جغرافیایی) با خط استوا زاویۀ قائمه یا ۹۰ درجه می‌سازند. همچنین این دو خط طولی (جغرافیایی) در قطب شمال با زاویۀ قائمه یا ۹۰ درجه به هم می‌رسند.. بنابراین، یک مثلث به سه زاویۀ قائمه (۹۰ درجه) داریم. مجموع زوایای این مثلث ۲۷۰ درجه است که به‌وضوح بالاتر از ۱۸۰ درجه برای یک مثلث روی یک سطح صاف است. اگر یک مثلث روی یک سطح به شکلِ زین بکشیم، خواهیم دید که مجموع زوایا کمتر از ۱۸۰ درجه شده است.

سطح زمین یک فضای دو بعدی نامیده می‌شود. به عبارت دیگر، شما می‌توانید روی سطح زمین در دو جهت عمود بر هم حرکت کنید: می‌توانید به شمال-جنوب یا شرق-غرب حرکت کنید، اما البته جهت سومی نیز عمود بر این دو وجود دارد و آن بالا یا پایین است.