タイムトラベルは科学的に可能!? アインシュタインの驚きの発見

「未来に行く」にはどうしたらいいのでしょう？　タイムマシンはまだ発明されていませんが、実は科学的には“未来へ行く方法”がすでにわかっているのです。

カギになるのは、天才物理学者アインシュタインが提唱した「時間は止まらず一律ではない＝相対的だ」という考え方。たとえば、誰かよりも速く動くと、自分の時間がゆっくり流れるため、結果として「相手より未来にいる」ことになります。

アインシュタインの理論によると「速く動くほど未来に行ける」ことが科学的に説明されているのです。
今回は、大人の知的好奇心を刺激する「相対性理論」の世界を、わかりやすくひも解いていきます。

※相対性理論とは、アインシュタインが提唱した、時間と空間に関する物理理論です。

動けば動くほど未来へタイムトラベルできる

未来へのタイムトラベルは実は簡単です。相手より速く動けば、自分の（固有）時間は相手に対してゆっくり進むからです。でも自分から見たら自分は静止しており、相手がより速く動いていることになるので、相手の時間がゆっくりになるはずです。時間は相対的だからです。

では二人が再度出会う時、どちらがどちらの未来へ行けるのでしょうか？　時空上の道のりの長さを比べればすぐわかります。

図で見てみましょう。

時空上の同じ場所（家）からAちゃんとBくんが朝出発します。Aちゃんはハイキングに出かけ、Bくんは家でゲームをしています。夕方二人が家で再会する時、時空上の道のりがより長いのはAちゃん、よってAちゃんがBくんの未来へタイムトラベルしたのです。

ただし、時速2万8000kmで地球の周りを動いている国際宇宙ステーションで1年過ごしても0.01秒先の地球の未来にしか行けません。より遠くの未来に行くためには、光速に近い速度で動く必要があります。

【おまけ】豆知識

浦島太郎は竜宮城で3年間遊び、戻ると700年経っていたという昔話です。竜宮城は光速に近い速さで動く宇宙船だったのかもしれません。未来へのタイムトラベルを物理学では「浦島効果」ともいいます。

【まとめ】宇宙っておもしろい！

光の速さに近いスピードで動くには、莫大なエネルギーが必要。今の科学技術ではまだ夢のような話ですが、仕組みとしてはもはやSFではなく、アインシュタインがしっかり理論化しているのです。
夏の夜空を見上げながら、「もし自分が光の速さで旅できたら」と想像してみてはいかがでしょう？　少しだけ、宇宙と科学が身近に感じられるかもしれません。

作＝天文物理学者BossB／イラスト＝イケマリコ

【著者プロフィール】
天文物理学者BossB（てんもんぶつりがくしゃ ぼすびー）
天文物理学Ph.D.（博士）、信州大学准教授。アメリカのコロンビア大学博士課程修了後、カリフォルニア大学サンタバーバラ校、ドイツのマックス・プランク天文学研究所などで研究活動、10年間の子育てを経て、2014年よりアカデミア（学術界）にカムバック。宇宙と物理と哲学の重複領域で研究中。著書に『宇宙思考』（かんき出版）がある。皆があるがままで輝ける社会を目指し、愛と自由を語る。ピース
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※本記事は天文物理学者Boss著の書籍『宇宙と物理のしくみがわかる！ すごすぎる宇宙・天文の図鑑』から一部抜粋・編集しました。