Еще в конце XIX века писатели-фантасты — среди них Энрике Гаспар и Римбау, а также Герберт Уэллс — описывали первые прототипы машин времени. Однако научные обоснования появились в начале XX-го, с появлением теорий Эйнштейна.
В 1948-м австрийский математик и философ Курт Гедель нашел решение для уравнений Эйнштейна, касающихся гравитации и вращающейся Вселенной. В ней свет тоже вращается вместе с другими объектами, из-за чего последние движутся по замкнутым траекториям и в пространстве, и во времени.
Гедель также писал, что в каждой точке пространства есть световой конус прошлого и конус будущего. Внутри каждого из них находится мировая линия — непрерывная кривая в пространстве-времени, которая состоит из событий. На каждой мировой линии время течет по-своему.
Конусы прошлого и будущего Курта Геделя
Если наклонить конусы под определенным углом, внутри получится окружность — это и есть машина времени. Нужно только создать такое гравитационное поле, или искривление, при котором конусы наклонятся под нужным углом. Гедель предполагал, что такая Вселенная уже где-то существует, но пока мы ничего о ней не знаем.
В 1943-м был проведен эксперимент на базе ВМС США в Филадельфии. В рамках него вокруг эсминца «Элдридж» создали специальный электромагнитный экран, который отражал сигналы радаров. Некоторые свидетели утверждали, что после этого корабль якобы исчез, а потом появился на расстоянии в сотни километров в штате Виргиния. Но спустя годы моряки, участвовавшие в эксперименте, опровергли это.
В 1988-м американский физик и астроном Кип Торн рассчитал, при каких условиях машина времени Геделя будет работать и насколько это возможно. Для этого нужно запустить машину времени, разогнать один конец «кротовой норы» до околосветовой скорости, притормозить, потом разогнать в обратном направлении, снова притормозить, нырнуть в нору, выскочить на другом конце и уже снаружи, как можно быстрее, домчаться до обратного конца. Так появится временная петля между прошлым и будущим.
Машина времени Торна
Впоследствии модель усложнили, рассматривая ее в четырех и пяти измерениях, где добавляются новые слои и условия. В итоге окончательной «рабочей» версии пока что не существует, но многие в своих расчетах по-прежнему опираются на гипотезу Геделя.
В 2017-м ученые из США и Канады создали свою математическую модель машины времени — TARDIS (англ. Traversable Acausal Retrograde Domain in Spacetime). Она выглядит как «пузырь» или «ящик», который движется по кругу, проходя насквозь через пространство-время вдоль «кротовых нор».
Чтобы они возникли, необходимо искривление пространства-времени определенным образом. При этом появление черных дыр, о которых говорил Хокинг, необязательно. TARDIS будет перемещаться по замкнутой кривой, чтобы люди внутри испытывали постоянное ускорение. Те, кто будет наблюдать за этим снаружи, увидит две версии события: в одной время движется нормально, а в другой — в обратном направлении.
В начале этого года астрофизик Рон Маллет рассказал, что можно повернуть время вспять. Он также опирался на теории и уравнения Эйнштейна и предложил использовать кольцевой лазер с беспрерывно циркулирующими лучами, который сможет набрать нужную скорость и создать портал в прошлое. Это те самые «червоточины», о которой мы писали выше. Профессор уже разработал прототип такого устройства и проводит испытания. Однако у его будущей машины времени есть серьезное ограничение: с ее помощью можно вернуться не дальше, чем в тот момент, когда она была включена.
Новый Кафедральный Собор в испанской Саламанке почти три века был одной из главных достопримечательностей города. Но настоящей сенсацией это сооружение стало лишь в 1995-м году. А все потому, что на его стенах обнаружили барельеф человека в скафандре. Только представьте: космонавт на трехсотлетнем здании. После находки одни начали говорить, что когда-то давно Землю посещали инопланетяне, а другие, что это – «привет» от путешественников во времени.
Как было бы замечательно сесть в автомобиль и отправиться на 10 лет назад. Жаль, что путешествия во времени возможны лишь в кино. Или не только в кино? Об этом рассказывает программа «Наука и техника» с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Путешествия во времени и теория относительности
На самом деле, путешественником во времени можно назвать каждого из нас. С начала этой программы, если смотреть с самого первого сюжета, вы перенеслись вперед примерно на 40 минут. Но вместе с вами переместились соседи, родственники из другого города, миллионы незнакомых людей, деревья за окном, Луна, Солнце и мириады объектов во Вселенной. Это путешествие привычно и неудивительно. Намного интереснее прыгнуть вперед во времени быстрее других.
И это возможно. Если верить общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Согласно ей, для объектов, которые движутся с разной скоростью, время тоже течет по-разному.
«Теория относительности дает возможность путешествия во времени в будущее. Для этого, например, можно сесть на какой-нибудь гипотетический или даже существующий космический корабль, который с большим ускорением, с большой скоростью сделает какую-то петлю и вернется на землю. Человек, который вернется на нашу планету, он попадет в будущее. То есть он проживет, может быть год, а на Земле пройдет сто лет или там даже больше», – рассказал доктор физико-математических наук, профессор Российского технологического университета МИРЭА Роман Шамин.
Вот только для достижения подобного результата скорость корабля должна быть невероятной. Чтобы добраться от Луны до Земли, лучу света нужно около секунды, а за час он преодолеет больше миллиарда километров. Если целый год провести в космическом аппарате, который движется так же быстро, на Земле пройдет 20 лет. Вернувшись, вы действительно совершите прыжок во времени.
Но пока о подобных скоростях человечество лишь мечтает. Самый быстрый объект, созданный людьми, – солнечный зонд Паркер, не сумеет разогнаться быстрее 700 тысяч километров в час. Неужели это предел?
Фото: © скриншот видео
«Если мы хотим отправиться дальше Солнечной системы, нам нужны корабли, которые будут двигаться быстрее скорости света, потому что для путешествия к другим звездам это слишком медленно. И в этом случае у человечества есть только одна надежда на быстрое передвижение – это варп-двигатель», – рассказал руководитель отдела продвинутых двигателей Инженерного управления NASA Гарольд Уайт.
О кораблях с варп-двигателями слышали практически все любители научной фантастики. Принцип их работы – искривление пространства. В теории они сжимают его перед кораблем и разворачивают после.
Вот_ как это можно объяснить на простом примере: понаблюдайте за женщиной, которая надевает чулки. Она собирает их в гармошку, вставляет пальцы в мысок и расправляет по ноге. Примерно так же в космосе должен перемещаться и корабль с варп-двигателем. Над его созданием уже много лет трудятся ученые всего мира. Если они достигнут успеха, люди смогут практически мгновенно перемещаться между звездными системами. Вот только время внутри такого корабля ни замедляться, ни ускоряться не будет, а значит, для путешествия в прошлое и будущее этот способ не подходит.
Фото: © Unsplash
Как совершить путешествие во времени у себя дома на глазах кошки
В это невозможно поверить, но чтобы совершить путешествие во времени, вообще не нужно никуда двигаться. Прямо сейчас вы можете лечь на пол. И через два часа, когда подниметесь, увидите невероятный и чудесный мир будущего. Потому что, по сравнению с кошкой, удивленно наблюдающей за вами с дивана, переместитесь вперед на миллиардные доли секунды. И произойдет это благодаря той же самой общей теории относительности Эйнштейна.
«Гравитационные поля искажают время и пространство. Если взять самые точные часы, синхронизировать их на Земле и одни оставить внизу, а другие отправить полетать на самолете, через какое-то время окажется, что те, что находились в воздухе, дальше от земного притяжения, идут быстрее. На высоте 20 тысяч метров эта разница составит 45 миллионных доли секунды в сутки», – рассказал аспирант физического факультета Оклахомского Государственного Университета Дэвид Нето.
Фото: © скриншот видео
Как космонавты совершают путешествия во времени
Российский космонавт Сергей Крикалев – мировой рекордсмен по путешествию во времени. В 2005-м году он провел на орбите 179 суток. И за этот период переместился в будущее на… ноль целых две сотых секунды.
Подобные перемещения во времени доступны не только космонавтам. В 2024 году в стратосферу отправится космический корабль «Нептун». Это будет не исследовательский аппарат, а туристическое судно.
«Это новая эра, которая открывает космос для всех желающих. Билет на Нептун стоит 125 тысяч долларов. И все билеты уже раскуплены. Корабль поднимется на 30 километров и проведет там шесть часов», – сообщил основатель компании по космическому туризму Табер Маккалум.
Получается, что пассажиры «Нептуна» тоже совершат путешествие во времени. Правда, за шесть часов на такой высоте оно опять будет не больше миллионных долей секунды. Не о такой машине времени мечтают люди. Они хотят узнать, что будет через сто или двести лет. А еще лучше – отправиться в прошлое и уберечь себя от глупых или опасных поступков. Но возможно ли это?
Фото: © скриншот видео
Временные парадоксы
«Если я попаду на сто лет вперед, я принесу туда информацию, которая фактически и так была известна. А если бы я переместился на сто лет назад и принес бы ту информацию, которую я знаю сейчас, тогда прошлое столетнее должно было бы измениться моим появлением туда. И тогда изменилось бы и наше настоящее», – объяснил доктор физико-математических наук, профессор МИРЭА Роман Шамин.
Возник бы временной парадокс или «парадокс дедушки». И его не зря так называют. Только представьте: вы отправились в прошлое, встретили там своего дедушку и случайно помешали ему сойтись с вашей бабушкой. В итоге вы не появились на свет, не выросли и не смогли отправиться в прошлое.
Невозможность изменения будущего и параллельные вселенные
Впрочем, некоторые ученые уверяют: Вселенная сама защищается от подобного вмешательства.
«Представьте, что ваш друг поскользнулся на банане и упал. Вы решаете его уберечь от падения, берете временной смартфон и отправляете сообщение – «берегись бананов». Он его получает в прошлом, и в тот момент, когда он его читает, не смотрит под ноги, не видит банановую кожуру и падает. То, что предначертано, происходит. Это называется «принципом самосогласованности», – рассказал астрофизик Нил Деграсс Тайсон.
Фото: © скриншот видео
Что может стать машиной времени
Другие ученые считают, что, изменив прошлое, вы создадите параллельную Вселенную. Есть те, кто уверяют, что существует некий непреодолимый барьер, который отделяет прошлое от настоящего. Теорий много. А что же на практике?
В июле 2022 года в Швейцарии вновь запустили большой адронный коллайдер. Несколько лет назад он помог совершить величайшее открытие – найти бозон Хиггса, мельчайшую неделимую частицу вещества. А теперь исследователи уверяют, что у бозона есть античастица – синглет Хиггса. И вот эти частицы, предположительно, могут путешествовать во времени – как вперед, так и назад.
«Человек не сможет переместиться назад в прошлое и совершить там действия, которые могут вызвать появление временного парадокса. Однако, если в будущем ученые смогут научиться управлять производством синглетов Хиггса, то они смогут использовать их для того, чтобы послать сообщения в прошлое и будущее», – считает профессор физики Томас Вейлер.
Станет ли адронный коллайдер машиной времени и когда это может произойти – неизвестно. Возможно, это уже произошло – для наших с вами потомков.
Фото: © скриншот видео
Откуда взялся барельеф человека в скафандре на стенах старинного собора
Вот только к изображению космонавта на соборе в Саламанке они вряд ли имеют хоть какое-то отношение.
Объяснение этому феномену нашли достаточно быстро. В 1992-м году здание реставрировали. И один из скульпторов решил оставить на стене так называемую пасхалку – загадку для будущих поколений. Чтобы мы не переставали мечтать о путешествиях во времени.
О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе «Наука и техника» с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Чем чаще в фильмах и художественной литературе упоминаются путешествия во времени, тем больше людей интересует вопрос: существует ли машина времени на самом деле? А если нет, то когда наука сможет разгадать тайну времени? Его исследованием ученые занимаются со времен Ньютона. Расскажем о том, что известно современной науке о путешествиях во времени.
Существует ли машина времени?
Что такое машина времени? Это гипотетическое устройство, благодаря которому можно совершать путешествие во времени.
Чтобы понять, как она может работать, необходимо узнать азы природы времени. Современным представлением о ней наука обязана Альберту Эйнштейну. Именно он впервые выдвинул теорию о том, что время — четвертое измерение, оно относительно и движется только вперед. То есть принципиально новой была идея, что в разных условиях время течет с разной скоростью. Вот два основных фактора, способных влиять на течение времени:
- Скорость объекта: чем ближе она к скорости света (а это около 300 тысяч километров в секунду), тем медленнее течет время.
- Гравитация: объекты со сверхмассой искривляют пространство. Самый распространенный пример — черная дыра. Возле нее время течет очень медленно.
В 1971 году проводились эксперименты, которые на практике подтвердили теорию Эйнштейна. Борт коммерческих авиалайнеров оснастили атомными часами с цезиевыми лучами. Другие такие часы оставили на Земле. Когда авиалайнеры совершили полет и вернулись, показания часов сравнили: те, что были на борту, ушли «в будущее» на несколько наносекунд. Это означало следующее: чем быстрее и выше над Землей движется объект, тем быстрее для него течет время.
Если загадка времени раскрыта, можно ли создать машину времени, основываясь на этих знаниях? Этот вопрос привлекал не одно поколение ученых.
Но для начала отметим, как выглядит машина времени. Это вовсе не магический автомобиль и не сложный аппарат со множеством таинственных рычагов, как в кино. О том, какой может быть машина времени, есть две теории:
- Машина времени — это искривленное пространство-время, иначе говоря — «червоточины». Ученые представляют их как туннели между удаленными точками пространства-времени. Однако как такой объект может выглядеть на самом деле, никто не знает. В ходе изучения космоса пока не обнаружили ни одну «червоточину».
- Есть мнение, что машиной времени может стать особая материя, обладающая отрицательной плотностью. Если привести ее в движение, то направление будет обратным нормальному. Но ничего подобного наука пока не открыла.
Однако даже в этих теориях есть множество «но»:
- Если «червоточина» и будет обнаружена, то неизвестно, сможет ли человек ею воспользоваться. Она обладает мощными гравитационными полями и раздавит все, что в нее попадет.
- «Червоточины» моментально схлопываются, поэтому путешествовать по ним можно, только обладая сверхмалой массой.
- Из-за деформации пространства-времени может возникнуть огромный поток радиации. В результате все живое будет уничтожено.
- Скорее всего, чтобы путешествия во времени стали реальными, нужно приблизиться к скорости света. Но ни один из объектов, созданных человеком, ею не обладает.
Самый быстрый корабль, который смог создать человек на данный момент, — это солнечный зонд Parker Solar Probe. В начале 2020 года он поставил сразу два рекорда:
- скоростной рекорд — 393 тыс. км/ч;
- рекорд по сближению с Солнцем: зонд оказался от звезды на расстоянии 18,6 млн км.
Ожидается, что к 2024-му Parker разовьет немыслимую скорость — 700 тысяч км/ч. Но даже она ничтожно мала в сравнении со скоростью света.
И хотя ученые периодически выдвигают весьма интересные теории относительно того, как сделать машину времени, идеи, которая сработает, пока не было.
Машина времени: интересные факты
Несмотря на то что создание машины времени пока считается невозможным, тема путешествий во времени обрастает все новыми теориями, мифами и занимательными фактами. Вспомним некоторые из них:
Эксперимент Хокинга
Стивен Хокинг всегда поддерживал теорию относительности Эйнштейна, которая допускала путешествия во времени. Однако сам не верил, что это возможно. Чтобы убедиться, есть ли машина времени на самом деле, он провел необычный эксперимент.
В 2009 году Хокинг организовал вечеринку, но приглашения разослал только после ее окончания. На мероприятие никто так и не пришел. Это значило, что машины времени не существует. Вместе с тем ученый не исключал, что ее смогут изобрести уже после его смерти.
Космонавты — реальные путешественники во времени
Согласно все той же теории относительности, время на космических кораблях течет медленнее, чем на Земле.
В 2015 году американский астронавт Скотт Келли в составе экипажа отправился на орбиту Земли и пробыл там почти год — 340 дней. Вернувшись домой, Келли был на 8,6 миллисекунды моложе, чем он был бы, если бы не покидал планету.
Таким образом, каждый раз, возвращаясь на Землю из долгих космических путешествий, астронавты попадают в будущее, хоть и недалекое.
Бесчисленные парадоксы
Путешествия во времени столь же загадочны, сколько парадоксальны. Если представить, что машина времени существует, человечество столкнулось бы с рядом удивительных противоречий:
- Парадокс дедушки. Человек отправляется в прошлое, чтобы убить своего дедушку в молодости. Если дедушка мертв, то и сам человек не должен появиться на свет. Это значит, что возвращаться в прошлое некому, и дедушка останется жить.
- Парадокс Гитлера. Человек возвращается в прошлое, чтобы убить Гитлера. Но если в его настоящем Гитлер мертв, то человеку уже не придется возвращаться в прошлое.
- Парадокс предопределения. Некто отправляется в прошлое, чтобы спасти близкого человека от гибели в автокатастрофе. Но попытка спасения приводит к тому, что некто сам сбивает близкого человека. То есть путешественник становится частью прошлого, и именно его действия и приводят к происшествию, которое он пытался предотвратить.
Запрет на фильмы
С 2011 года в Китае запрещены фильмы и сериалы о путешествиях во времени. По мнению правительства, исторические неточности — это неуважение к прошлому. Даже зарубежные картины подвергаются запрету или тщательной цензуре.
«Филадельфийский эксперимент»
Одна из самых популярных теорий заговора, связанных с перемещениями в пространстве, называется «Филадельфийский эксперимент», или «Проект “Радуга”».
Согласно распространенным слухам, в 1943 году американский эсминец «Элдридж» сначала исчез, а потом мгновенно переместился на десятки километров. Военно-морские силы США все отрицали, но многие продолжали верить в загадочные слухи. В 1984 году об эксперименте сняли одноименный фильм.
И хотя многие продолжают строить теории заговора, якобы где-то в секретных лабораториях машина времени существует, факты говорят об обратном: наука к этому пока не готова.
Источники:
- Галькевич А. Машина времени: назад в будущее или вперед в прошлое? // Наука и инновации. — 2006. — №12 (46). — С. 17.
- Шаров К.С. Путешествия во времени: научная фантастика или наука? // Идеи и идеалы. — 2018. — №2 (36). — С. 164–181.
- Шумаев В.А. Путешествие во времени: мифы и реальность // Символ науки. — 2015. — №10–2. — С. 199–203.
Оригинал статьи: https://www.nur.kz/leisure/interesting-facts/1884358-susestvuet-li-masina-vremeni-v-dejstvitelnosti/
Помните как профессор Эммет Браун в легендарном “Назад в будущее” собирал Делориан (машину для путешествий во времени)? К сожалению, приключения всеми любимых героев в прошлом так и останутся выдумкой. Но это не значит, что путешествия во времени невозможны. Главное, о чем вам расскажет любой физик – это то, что отправиться можно только в будущее. Однако по мнению ученых, существуют два способа путешествий во времени но они сильно отличаются друг от друга. Так как во Вселенной действуют те же законы физики, что и на Земле, согласно первому способу, если двигаться со скоростью, близкой к скорости света, а затем развернуться и вернуться назад – например, на корабле воображения – то часы на вашей руке будут отсчитывать время медленнее, а когда вы вернетесь на Землю, то окажетесь в будущем. Но что насчет путешествий в прошлое?
Кадр из фильма «Назад в будущее». Док и Марти Макфлай обсуждают путешествия во времени
Возможно ли путешествия в будущее
Как объясняет в небольшом научно-популярном видео для Tech Insider Брайан Грин, профессор физики и математики из Колумбийского университета, мы знаем, что путешествия в будущее возможны, просто на данный момент не обладаем технологиями, которые позволили бы это сделать. Первым о том, что теоретически, улетев с Земли на скорости, близкой к скорости света и вернувшись обратно можно попасть в будущее, понял Альберт Эйнштейн сто лет назад. В общей теории относительности он также показал, что если зависнуть рядом с сильным источником гравитации – например нейтронной звездой или черной дырой – и как бы приблизиться к краю этого объекта, для вас время будет замедляться очень медленно относительно всех остальных. Поэтому по возвращении домой, вы окажетесь в далеком будущем. С точки зрения физики спорить тут не о чем. Но как насчет путешествий в прошлое?
На нашем канале в Яндекс.Дзен можно прочитать статьи, которых нет на сайте. Подписывайтесь, чтобы не пропустить ничего интересного!
Самое узкое место червоточины или мост Эйнштейна-Розена
Путешествия в прошлое и будущее
Вот уже много лет среди физиков не утихают споры о том, можно ли отправиться в прошлое. Споры возникают, как вы, вероятно, уже поняли, из-за того, что большинство физиков считают это невозможным. Но тем интереснее другая точка зрения, согласны? Так, главной гипотезой, достойной внимания, считается путешествие во времени сквозь червоточину (кротовую нору).
Червоточина – гипотетически существующая область в пространстве-времени, которая представляет собой “туннель” в пространстве в каждый момент времени
В 1935 году Альберт Эйнштейн и его коллега математик Натан Розен предположили, что существует непроходимая червоточина, которая соединяет два одинаковых практически плоских пространства-времени, тем самым создавая “мост”. Сегодня физики рассматривают самое узкое место моста Эйнштейн-Розена как горизонт событий черной дыры. Предположительно, между правой и левой частями горизонта находится особая не статическая область, не преодолев которую нельзя пройти нору.
Горизонт событий черной дыры – область в пространстве-времени, своего рода космическая тюрьма, попав в которую выйти невозможно, причем даже фотонам света
Говоря простыми словами, это мост из одной точки пространства в другое, своего рода туннель, с помощью которого можно существенно сократить путешествие из одного места во Вселенной в другое. Но что будет, если пройти через ту самую не статическую область все-таки удастся? Физики предполагают, что в результате прохождения моста Эйнштейна-Розена вы больше не будете просто переходить из одного места в пространстве в другое, а пройдете из одного момента времени в другой. Пойдете направо – окажетесь в прошлом, налево – в будущем. Или наоборот.
Существуют ли червоточины?
Если параллельные вселенные существуют, вероятно, в одной из них человечество изобрело космические корабли, способные путешествовать в далекий космос
Если вас несколько смущает этот вопрос, то совершенно напрасно. Напомню, что вплоть до 12 апреля 2019 года черные дыры – также как и червоточины сегодня – считались гипотетическими объектами. Все изменилось, когда ученым удалось сфотографировать горизонт событий космического монстра Стрельца А* – сверхмассивной черной дыры, которая расположена в центре галактики Млечный Путь. Поэтому не исключено, что когда-нибудь ученые смогут доказать существование червоточин. Но даже если кротовые норы существуют, мы не знаем можно ли пройти через них. Также, как не знаем что происходит за горизонтом событий черной дыры.Всемирно известный физик-теоретик Стивен Хокинг предположил, что черные дыры могут оказаться порталами в другие вселенные. Подробнее об этом читайте в нашем материале. Важно понимать, что от такой теории может немного закружиться голова, так как она предполагает существование мультивселенной – бесчисленного множества миров. При этом в каждом из этих миров могут действовать законы физики, отличных от нашей Вселенной. Или нет.
Как вы думаете, можно ли попасть в прошлое или будущее, пройдя сквозь кротовую нору? Поделитесь своим ответом в комментариях и с участниками нашего Telegram чата
Так или иначе, сегодня мы не знаем, существуют ли червоточины, мультивселенная и куда ведут черные дыры. И если они действительно реальны, то сможем ли мы пройти сквозь них? Большинство ученых полагают, что нет. Однако наука, вооружившись воображением способна на многое. Кто знает, может быть ответ на эти удивительные тайны Вселенной найдут уже в ближайшем будущем.
От Эйнштейна до адронного коллайдера
Первым тайну времени разгадал Альберт Эйнштейн, назвав время четвертым измерением. Проще говоря, великий физик обнаружил, что…
….время для каждого наблюдателя — свое и движется в разных местах с разной скоростью.
То есть, когда вы идете, едете, летите или оказываетесь вблизи объектов с большой массой, вы перемещаетесь во времени по-разному.
Космонавты, которые провели около года на МКС, уже сейчас живут в будущем по сравнению с нами. И хотя они улетели вперед всего лишь на 13 миллисекунд, они являются живыми доказательством того, что путешествия во времени возможны. Еще каких-то 30 лет назад мы и не думали, что появится сотовая связь, а наши предки и помыслить не могли, что через пару веков на смену голубиной почте и телеграфу придет интернет.
Утверждая, что время относительно, Альберт Эйнштейн шутил: «Когда мужчина сидит с красивой девушкой в течение часа, это кажется минутой. Но пусть он минуту посидит на горячей плите — и она покажется ему длиннее, чем любой час. Это и есть относительность». На самом деле теория относительности Эйнштейна куда серьезнее и суть ее заключается в том, что чем быстрее мы движемся в пространстве, тем медленнее мы движемся во времени — с точки зрения неподвижного наблюдателя.
Поэтому космонавты, несущиеся на МКС по орбите со скоростью 27 000 км/час, и совершают прыжок во времени. Правда, мизерный. Потому что скорость относительно небольшая, если сравнивать ее со скоростью света. Стремительное передвижение возможно разве что на субатомном уровне. Примером является большой адронный коллайдер. БАК способен перемещать протоны почти со скоростью света. Без каких—то там миллионных долей процента. Достичь полной скорости света не позволяют законы физики. Время для таких ускоренных в коллайдере частиц движется примерно в 6900 раз медленнее, чем для стационарных наблюдателей, то есть ученых.
Ключ ко времени, или Как перелеты продлевают жизнь
Именно скорость является тем самым заветным ключом ко времени. Например, для посещения Земли в трехтысячном году понадобится развить скорость в 99, 995% от скорости света. А если допустить, что такой сверхстремительный космический корабль будет создан, то мы сможем достичь даже такой далекой планеты, как Кеплер 186f. Сейчас подобная экспедиция заняла бы пятьсот световых лет, то есть команда космонавтов скончалась бы еще в самом начале пути от старости.
Но, пока наши герои обгоняли бы время на сверхсветовом корабле, земляне жили по своему светому времени, а значит, к моменту возвращения никого из родных и знакомых космонавтов уже не осталось бы в живых.
На Земле — 3023 год.
И это уже не фантастика, а научная теория. Подтвержденная при помощи пассажирского реактивного самолета и четырех комплектов сверхточных атомных часов еще в 1971 году физиком Джозефом Хафеле и астрономом Ричардом Китингом. Ученые выяснили, что часы, летящие на скорости 900 км/час, идут на 29 наносекунд медленнее, чем такие же часы, находящиеся на Земле, в состоянии покоя.
В общем, летайте самолетами и будете жить дольше по отношению к земной системе отсчета. На себе вы этого эффекта не почувствуете. Но замедлится не только ваше время относительно неподвижного наблюдателя, но и биение сердца, и мозговая активность, а значит, притормозится и процесс старения организма. Правда совсем чуть—чуть.
Но, если построить космический корабль, способный летать со скоростью, максимально близкой к скорости света, то фактически это и будет машиной времени, позволяющей попасть в будущее.
Такой шустрой, как «Делориан» она не будет. За считанные секунды оказаться в следующем столетии у нас не получится. Это не осуществимо при нынешних технологиях, поэтому, пролетав один космический год, мы окажемся в начале ХХII века.
Реалии современности
На сегодняшний день самый быстрый пилотируемый корабль в истории, «Аполлон 10» — достиг скорости всего 11 км/сек, что почти в 30 тысяч раз меньше необходимой для сверхскоростных путешествий.
И представители NASA считают, что во время перемещения по космосу со скоростью, близкой к скорости света, у пилота могут возникнуть серьезные проблемы. Колоссальные перегрузки станут угрозой для здоровья пилотов, да и сам корабль если не развалится на части при слишком быстром разгоне, его корпус неизбежно пострадает от столкновений с немыслимым количеством космических частиц.
Неужели космические путешествия так и останутся несбыточной мечтой? Нет, считают ученые, нужно только прыгнуть в …кротовую нору.
Сложно поверить, но и эту невероятную идею подкинул великий Альберт Эйнштейн, предсказав существование гипотетических «туннелей» в центрах черных дыр, которые по его гипотезе соединяют удаленные друг от друга точки пространства—времени. Что интересно, мысль не противоречит самой теории относительности. Эти пространственно-временные червоточины и станут настоящей машиной времени, неким порталом.
Правда в телескоп их пока никто не наблюдал. Но ведь и первую черную дыру мы засняли лишь в 2019 году с помощью телескопа «Горизонт событий». Ученый Стивен Хокинг вообще утверждал, что кротовых нор в нашей галактике очень много и найти их человеку будущего не составит труда. Гораздо сложнее будет в нее пролезть. Она слишком узка в диаметре, всего 10-33 метра, и ни один космический корабль не сможет пройти сквозь нее даже теоретически.
Расширение космических «червоточин»
Ученые ищут возможности расширить черные дыры. Одна проблема — кротовые норы хрупки и, под воздействием любых материальных тел могут схлопнуться, поглотив путешественников по времени. Единственная возможность сделать ее устойчивой — антигравитация.
Речь о так называемой темной энергии — одной из ведущих сил, управляющих движением галактик. Именно благодаря ее расталкивающей силе галактики во Вселенной удаляются друг от друга с ускорением, а не сталкиваются подобно кеглям. Приручив эту сущность, мы сможем сделать стабильным пространственно-временной туннель и проныривать кротовые норы.
Но, во-первых, человечество пока не знает даже ее носителя, а во-вторых, лететь к ним придется ну очень долго. Ближайшая к нам черная дыра находится на расстоянии в 1600 световых лет.
Это значит, что для достижения мечты о мгновенных перемещениях, нам предстоит и научиться создавать кротовые норы искусственно в непосредственной близости от Земли.
Кстати, физики уже создали математическую модель искусственной кротовой норы. Правда столь мощного источника энергии для ее воплощения в жизнь у нас пока нет. Но в начале ХХ века и электрическая лампочка была чудом.
Изменить прошлое?
Наверное, еще больше, чем в будущее, нам хочется попасть в прошлое: чтобы исправить свои ошибки, изменить трагические обстоятельства или в сугубо научных и познавательных целях. Вокруг возможности возвращения в прошлое в научных кругах разгорелись нешуточные споры.
Согласно гипотезе о защищенности хронологии Стивена Хокинга, описанной в 1992 году, в прошлое вернуться не получится никак, потому что этому помешают сами законы физики.
Но, с этой теорией категорически не согласен астрофизик Рон Маллет из Университета Коннектикута, который полагает, что вывел уравнение для создания реальной машины времени, с учетом всех известных на сегодняшний день законов физики.
Профессор Маллет предлагает согнуть пространство—время в петлю с помощью специальных кольцевых лазеров и даже уже создал модель прототипа подобного устройства. Звучит как абсолютная фантастика, но с некоторыми аспектами предложенной концепции ряд ученых согласился. Однако, изучив множество графиков и чертежей, эксперты пришли к неутешительному выводу — обратно из прошлого вернуться будет можно только в момент включения кнопки на машине времени. Так что работать еще есть над чем.
«Парадокс убитого дедушки» и другие последствия
А что, если бы машина времени существовала на самом деле? Могло бы человечество не допустить ошибок прошлого? Или натворило бы их еще больше?
Помните рассказ Рэя Брэдбери «И грянул гром», в котором персонаж по имени Экельс, увидев динозавра, в панике сходит с тропы и нечаянно давит бабочку, а вернувшись в свое время, вся группа путешественников замечает, что их мир кардинально изменился от языка до политического строя? Эту фантастическую теорию подхватили и ученые. И в 60-е годы Эдвард Лоренц первым употребил термин «эффект бабочки».
Классический пример: взмах крыльев бабочки в Юрский период может вызвать торнадо в 2004-м году. Понятно, что насекомое не может спровоцировать ураган. Но этот пример показывает, что все действия, независимо от того, насколько они велики или малы, будут проходить сквозь пространство—время, изменяя его. И эта предполагаемая причинно-следственная связь давно уже предмет горячих дебатов.
Также научный мир тревожит «Парадокс убитого дедушки», описанный французским писателем Рене Баржавелем. Это гипотетическая ситуация, в которой путешественник во времени отправляется в прошлое и совершает нечто, приводящее к тому, что он никогда не существовал, например, убивает своего дедушку. Парадокс происходит из-за того, что этот человек никогда не рождался. А раз его никогда не было, то как он мог отправиться в прошлое и убить дедушку? Таким образом, сама идея путешествий во времени приводит к возможному нарушению причинной связи — правила, гласящего, что следствию всегда предшествует причина.
Но физики и философы не могут принять это как данность и продолжают грезить путешествиями во времени. Поэтому предложили несколько решений парадокса дедушки. Самое убедительное из них — гипотеза многомировой интерпретации квантовой механики. Звучит сложно и абсолютно непонятно. А на самом деле является ничем иным, как ветвями миров. Впервые с точки зрения квантовой физики эту интерпретацию объяснил возможностью существования ветвящихся миров американский физик Хью Эверетт. Согласно теории, деяния путешественников во времени в прошлом не смогут сказаться на их реальном, будущем мире, так как прошлое прошлым, а будущее — будущим так и остаются. Главное самому путешественнику не погибнуть, не потерять свою машину времени и не повредить ее.
Только представьте, что можно будет своими глазами увидеть строительство египетских пирамид, попасть в мастерскую Леонардо Да Винчи, стать свидетелем возведения Колизея и очевидцем поднятия знамени Победы над Рейхстагом… Перспективы невероятные!
Но тут в разговор физиков вступают лирики, точнее этики, заявляя, что это развяжет руки хулиганам во времени, а там и до аморального туризма недалеко, например, прямиком в Рим древнего мира, с их банями, оргиями и гладиаторскими боями.
Но, может тогда государство будущего обяжет космические турфирмы осуществлять строгий контроль за своими клиентами?
Да, и на первых порах в прошлое вряд ли будут посылать кого попало. Наверняка первыми туда отправят группу ученых, причем, в сопровождении представителей спецслужб. А там, глядишь, и горячие туры станут доступны обычному туристу… Кто знает?
А вдруг?
А вдруг ученые что—то скрывают, и прошлое действительно сможет повлиять на будущее? Тогда путешествия во времени могут вообще оказаться вне закона.
И если их все—таки разрешат, первыми в них отправятся историки, биологи, антропологи, чтобы разрешить загадки прошлого. Как зародилась жизнь на Земле? Правда ли что динозавров убил огромный метеорит? Кто на самом деле стрелял в Джона Кеннеди?
Тогда почему путешественники из нашего будущего еще не прибыли к нам, чтобы рассказать о своем великом открытии? И сможем ли мы им поверить, а не решить, что перед нами пациенты психбольницы?
Как бы там ни было, дай бог, чтоб все путешественники во времени, мнимые или реальные, приходили к нам только с добрыми намерениями.
Профессии, которые меняют тело
Выжил бы Марк Уотни из фильма «Марсианин» в реальности?
По какому времени будут жить земляне на лунной базе?