Шесть теорий путешествий во времени, которые могут сработать. Возможно ли в принципе создание машины времени? Машина времени где она находится
Я загорелся идеей об экспериментальных исследованиях, которые позволили бы получить практические ответы на вопросы о перемещении во времени. Но прежде чем переходить к экспериментам, требуется разработать теоретическое обоснование о возможности преодоления времени между прошлым и будущим. Чем собственно я занимался в течении последних дней. Исследование основано на теории относительности Эйнштейна и релятивистских эффектах, попутно затрагивая также квантовую механику и теорию суперструн. Думаю мне удалось получить положительные ответы на поставленные вопросы, подробно рассмотреть скрытые измерения и попутно получить объяснение некоторых явлений, например, природу корпускулярно-волнового дуализма. А также рассмотреть практические способы передачи информации между настоящим и будущем. Если вас тоже волнуют эти вопросы то добро пожаловать под кат.
Обычно я не занимаюсь теоретической физикой, и в реальности веду довольно однообразную жизнь занимаясь софтом, железом, и отвечая на однотипные вопросы пользователей. Поэтому если найдутся неточности и ошибки надеюсь на конструктивное обсуждение в комментариях. Но мимо данной темы я не смог пройти. В голове то и дело появлялись новые идеи, которые со временем образовались в единую теорию. Я как то не рвусь самому отправляться в прошлое или будущее в котором меня никто не ожидает. Но предполагаю, что в будущем это станет возможно. Меня больше интересуют решение прикладных задач связанных с созданием информационных каналов для передачи информации между прошлым и будущем. А также волнуют вопросы о возможности изменения прошлого и будущего.
Путешествие в прошлое связано с большим количеством трудностей, которые сильно ограничивают возможность такого путешествия. На данном этапе развития науки и техники, думаю преждевременно браться за реализацию таких идей. Но прежде чем понять, можем ли мы изменить прошлое, необходимо определиться с тем, можем ли изменить настоящее и будущее. Ведь суть любых изменений прошлого сводится к изменению последующих событий относительно заданной точки времени, к которому мы хотим вернуться. Если в качестве заданной точки взять текущий момент времени, то необходимость перемещения в прошлое отпадает, также как отпадает большое количество трудностей связанных с таким перемещением. Остается только узнать цепь событий, которые должны произойти в будущем, и попытаться разорвать эту цепь, чтобы получить альтернативное развитие будущего. На самом деле, нам даже не нужно знать полную цепочку событий. Необходимо достоверно узнать сбудется или нет одно конкретное событие в будущем (которое будет объектом исследования). Если сбудется, то значит, цепь событий привело к тому, чтобы это событие сбылось. Тогда у нас появляется возможность повлиять на ход эксперимента и сделать так, чтобы это событие не сбылось. Получится ли нам это сделать вопрос пока не ясный. И дело не в том, сможем ли мы это сделать (экспериментальная установка должна позволить это сделать), а в том, возможно ли альтернативное развитие реальности.
В первую очередь возникает вопрос - как можно достоверно узнать то, что еще не случилось? Ведь все наши знания о будущем всегда сводятся только к прогнозам, а для подобных экспериментов прогнозы не годятся. Полученные в ходе эксперимента данные должны неопровержимо доказывать то, что должно произойти в будущем, как о уже произошедшем событии. Но на самом деле есть способ получения таких достоверных данных. Если как следует рассмотреть теорию относительности Эйнштейна и квантовую механику, то можно найти такую частицу, которая сможет связать прошлое и будущее в одну линию времени и передать нам необходимую информацию. В качестве такой частицы выступает фотон.
Суть эксперимента сводится к знаменитому опыту с двумя щелями с отложенным выбором, который был предложен в 1980 г. физиком Джоном Уилером. Есть много вариантов реализации такого эксперимента, одно из которых приводилось на Хабре . В качестве примера рассмотрим эксперимент с отложенным выбором, который был предложен Скалли и Дрюлем:
На пути источника фотонов - лазера - ставят светоделитель, в качестве которого выступает полупрозрачное зеркало. Обычно такое зеркало отражает половину падающего на него света, а другая половина проходит насквозь. Но фотоны, будучи в состоянии квантовой неопределенности, попадая на светоделитель будут выбирать оба направления одновременно.
После прохождения светоделителя фотоны попадают в даун-конверторы. Даун-конвертор - это прибор, который получает один фотон на входе и производит два фотона на выходе, каждый с половиной энергии («даун-преобразование») от исходного. Один из двух фотонов (так называемый сигнальный фотон) направляется вдоль исходного пути. Другой фотон, произведённый даун-конвертором (именуемый холостым фотоном), посылается в совершенно другом направлении.
Используя полностью отражающие зеркала, расположенные по бокам, два луча снова собираются вместе и направляются к детекторному экрану. Рассматривая свет в виде волны, как в описании Максвелла, на экране можно видеть интерференционную картину.
В эксперименте можно определить какой путь к экрану выбрал сигнальный фотон, путём наблюдения, который из даун-конверторов испустил холостой фотон-партнёр. Так как есть возможность получить информацию о выборе пути сигнального фотона (даже хотя она является полностью косвенной, поскольку не взаимодействуем ни с одним сигнальным фотоном) - наблюдение за холостым фотоном вызывает предотвращение возникновения интерференционной картины.
Итак. Причем тут опыты с двумя щелями
Дело в том, что холостые фотоны, испускаемые даун-конверторами, могут проходить гораздо большее расстояние, чем их сигнальные фотоны-партнёры. Но какое бы расстояние не прошли холостые фотоны, картина на экране всегда будет совпадать с тем, будут ли холостые фотоны зафиксированы или нет.Допустим, что расстояние холостого фотона до наблюдателя во много раз превышает, чем расстояние сигнального фотона до экрана. Получается, что картина на экране будет заранее отображать тот факт, будут ли наблюдать за холостым фотоном-партнёром или нет. Если даже решение о наблюдение за холостым фотоном принимает генератор случайных событий.
Расстояние, которое может пройти холостой фотон, никак не влияет на результат, который отображается на экране. Если загнать такой фотон в ловушку и, например, заставить многократно крутиться по кольцу, то можно растянуть данный эксперимент на произвольно долгое время. Не зависимо от продолжительности эксперимента мы будем иметь достоверно установленный факт того, что должно случиться в будущем. Например, если решение о том, будем ли мы «ловить» холостой фотон зависит от подбрасывания монеты, то уже в начале эксперимента мы будем знать, «каким образом упадет монетка». Когда на экране появиться картинка, это будет уже свершившийся факт еще до подбрасывания монеты.
Возникает интересная особенность, которая кажется меняет причинно-следственную связь. Мы можем спросить – каким образом следствие (которое произошло в прошлом) может формировать причину (которое должно произойти в будущем)? А если причина еще не наступала, то каким образом мы можем наблюдать следствие? Чтобы это понять попробуем углубиться в специальную теорию относительности Эйнштейна и разобраться с тем, что происходит на самом деле. Но в этом случае нам придется рассматривать фотон как частицу, чтобы не смешивать квантовую неопределенность с теорией относительности.
Почему именно фотон
Это именно та частица, которая идеально подходит для данного эксперимента. Конечно, квантовой неопределенностью обладают и другие частицы, такие как электроны и даже атомы. Но именно фотон имеет предельную скорость движения в пространстве и для него не существует само понятие времени, поэтому оно может беспрепятственно пересекать временное измерение, связывая прошлое с будущем.Картина времени
Чтобы представить время, необходимо рассмотреть пространство-время в виде непрерывного блока растянутого во времени. Срезы, формирующие блок, являются моментами настоящего времени для наблюдателя. Каждый срез представляет пространство в один момент времени с его точки зрения. Этот момент включает в себя все точки пространства и все события во вселенной, которые представляются для наблюдателя как происходящее одновременно. Объединяя эти срезы настоящего, расположив одну за другим в том порядке, в котором наблюдатель переживает эти временные слои, мы получим область пространства-времени.
Но в зависимости от скорости движения, срезы настоящего будут делить пространство-время под разными углами. Чем больше скорость движения относительно других объектов, тем больше получается угол среза. Это означает, настоящее время движущегося объекта не совпадает с настоящим временем других объектов, относительно которых оно движется.
По направлению движению, срез настоящего времени объекта смещается в будущее относительно неподвижных объектов. В обратном направлении движения, срез настоящего времени объекта смещается в прошлое относительно неподвижных объектов. Это происходит потому, как свет, летящий на встречу движущегося объекта достигает его раньше, чем свет, догоняющей движущийся объект с противоположный стороны. Максимальная скорость движения в пространстве обеспечивает максимальный угол смещения текущего момента времени. Для скорости света этот угол составляет 45°.
Замедление времени
Как я уже писал, для частицы света (фотона) не существует понятие времени. Попробуем рассмотреть причину этого явления. Согласно специальной теории относительности Эйнштейна по мере увеличения скорости объекта происходит замедление времени. Это связано с тем, что по мере увеличения скорости движущегося объекта для света требуется преодолевать все большее расстояние за единицу времени. Например, при движении автомобиля, свету его фар необходимо преодолевать большее расстояние за единицу времени, чем если бы автомобиль стоял на парковке. Но скорость света является предельной величиной и не может увеличиваться. Поэтому складывание скорости света со скоростью движения автомобиля не приводит к увеличению скорости света, а приводит к замедлению времени, согласно формуле:
где r – длительность времени, v – относительная скорость движения объекта.
Для наглядности рассмотрим еще один пример. Возьмем два зеркала и расположим их противоположно одну над другой. Допустим, что луч света будет многократно отражаться между этими двумя зеркалами. Движение луча света будет происходить по вертикальной оси, при каждом отражении отмеряя время как метроном. Теперь начнем двигать наши зеркала по горизонтальной оси. С увеличением скорости движения, траектория движения света будет наклоняться по диагонали, описывая зигзагообразное движение.
Чем больше скорость движения по горизонтали, тем сильнее будет наклонена траектория движения луча. При достижении скорости света рассматриваемая траектория движения будет выпрямлена в одну линию, как если бы мы растянули пружину. То есть свет уже перестанет отражаться между двумя зеркалами и будет двигаться параллельно горизонтальной оси. А значит наш «метроном» перестанет отмерять ход времени.
Поэтому для света не существует измерения времени. Фотон не имеет ни прошлого, ни будущего. Для него есть только текущий момент, в котором оно существует.
Сжатие пространства
Теперь попробуем разобраться с тем, что происходит с пространством на скорости света, в котором пребывают фотоны.Для примера возьмем некий объект длиной в 1 метр и будем ускорять его до около световой скорости. По мере увеличения скорости объекта мы будем наблюдать релятивистское сокращение длины движущегося объекта, согласно формуле:
где l – это длина, а v – относительная скорость движения объекта.
Под словом «мы будем наблюдать» я имею ввиду неподвижного наблюдателя со стороны. Хотя с точки зрения движущегося объекта, неподвижные наблюдатели так же будут сокращаться в длине, ибо наблюдатели будут с той же скоростью двигаться в противоположном направлении относительно самого объекта. Отметим, что длина объекта является измеряемой величиной, а пространство является точкой отсчета для измерения этой величины. Мы также знаем, что длина объекта имеет фиксированную величину в 1 метр и не может меняться относительно пространства, в котором оно измерено. Значит, наблюдаемое релятивистское сокращение длины говорит о том, что сокращается пространство.
Что произойдет, если объект постепенно ускориться до скорости света? На самом деле ни одна материя не может ускоряться до скорости света. Можно максимально приближаться к этой скорости, но достичь скорости света не возможно. Поэтому с точки зрения наблюдателя, длина движущегося объект будет бесконечно сокращаться, пока не достигнет минимально возможной длины. А с точки зрения движущегося объекта, все относительно неподвижные объекты в пространстве будут бесконечно сжиматься, пока не сократятся до минимально возможной длины. Согласно специальной теории относительности Эйнштейна мы также знаем одну интересную особенность - не зависимо от скорости движения самого объекта, скорость света всегда остается неизменной предельной величиной. Значит, для частицы света всё наше пространство сжато до размеров самого фотона. Причем сжаты все объекты, не зависимо от того двигаются они в пространстве или остаются неподвижными.
Тут можно заметить, что формула релятивистского сокращения длины недвусмысленно дает нам понять, что при скорости света всё пространство будет сжато до нулевого размера. Я же писал о том, что пространство будет сжато размеров самого фотона. Полагаю, оба вывода являются правильными. С точки зрения Стандартной модели фотон является калибровочным бозоном, выполняющую роль переносчика фундаментальных взаимодействий природы, для описания которого требуется калибровочная инвариантность. С точки зрения М-теории, которая на сегодняшний день претендует на звание Единой теории всего, считается, что фотон представляет из себя колебание одномерной струны со свободными концами, которая не имеет размерности в пространстве и может содержать в себе свернутые измерения. Я честно не знаю по каким расчетам сторонники теории суперструн пришли к подобным выводам. Но то, что наши расчеты ведут нас к тем же результатам думаю говорит о том, что мы смотрим в правильном направлении. Расчеты теории суперструн перепроверялись десятилетиями.
Итак. К чему же мы пришли:
- С точки зрения наблюдателя, всё пространство фотона свернуто до размеров самого фотона в каждой точке траектории движения.
- С точки зрения фотона, траектория движения в пространстве свернуто до размеров самого фотона в каждой точке пространства фотона.
Рассмотрим какие выводы следуют из всего что мы узнали:
- Линия текущего времени фотона пересекает линию нашего времени под углом 45°, в следствии которого наше измерение времени для фотона является нелокальным пространственным измерением. Это значит, что если бы мы могли перемещаться в пространстве фотона, то мы бы перемещались от прошлого к будущему или от будущего к прошлому, но эта история была бы составлена из разных точек нашего пространства.
- Пространство наблюдателя и пространство фотона непосредственно не взаимодействуют, их связывает движение фотона. При отсутствии движения отсутствуют угловые расхождения в линии текущего времени, и оба пространства сливаются в одну.
- Фотон существует в одномерном пространственном измерении, в следствии которого движение фотона наблюдается только в пространственно-временном измерении наблюдателя.
- В одномерном пространстве фотона не существует движения, в следствии чего фотон заполняет свое пространство от начальной до конечной точки, в пересечении с нашим простраством дающее начальные и конечные координаты фотона. Данное определение говорит, что в своём пространстве фотон выглядит как вытянутая струна.
- Каждая точка пространства фотона содержит проекцию самого фотона во времени и в пространстве. Имеется ввиду, что фотон существует в каждой точке этой струны, представляя разные проекции фотона во времени и в пространстве.
- В каждой точке пространства фотона сжата полная траектория его движения в нашем пространстве.
- В каждой точке пространства наблюдателя (где может пребывать фотон) сжата полная история и траектория самого фотона. Данный вывод следует из первого и пятого пункта.
Пространство фотона
Давайте попробуем разобраться что из себя представляет пространство фотона. Признаюсь, трудно представить что такое пространство фотона. Разум сцепляется за привычное и пытается провести аналогию с нашим миром. А это приводит к ошибочным выводам. Чтобы представить другое измерение нужно отбросить привычные представления и начать думать по другому.Итак. Представьте себе лупу, собирающее в фокусе всю картину нашего пространства. Допустим, что мы взяли длинную ленту и расположили фокус лупы на этой ленте. Это есть одна точка в пространстве фотона. Теперь немного передвинем лупу параллельно нашей ленте. Точка фокуса также передвинется по ленте. Это уже другая точка в пространстве фотона. Но чем отличаются эти две точки? В каждой точке есть панорама всего пространства, но проекция выполнена из другой точки нашего пространства. К тому же, пока мы передвигали лупу успело пройти какое то время. Получается, что пространство фотона в чем то похоже на кинопленку, снятую с движущегося автомобиля. Но есть некоторые отличия. Пространство фотона имеет только длину и не имеет ширину, поэтому там фиксируется только одно измерение нашего пространства - от начальной до конечной траектории фотона. Так как в каждой точке записана проекция нашего пространства, то в каждой из них имеется наблюдатель! Да да, ведь в каждой точке фиксируются одновременные события с точки зрения самого фотона. И раз уж начальные и конечные траектории фотона расположены в одной линии времени - это одновременные события для фотона, которые затрагивают его в разных точках своего пространства. В этом основное отличие от аналогии с кинопленкой. В каждой точке пространства фотона получается одинаковая картина из разных точек обзора, и отражающая разные моменты времени.
Что происходит, когда фотон движется? Пробегает волна по всей цепочки пространства фотона, когда пересекается с нашим пространством. Волна затухает когда сталкивается с препятствием и передает ему свою энергию. Возможно пересечение пространства фотона с нашим пространством создает момент импульса элементарной частицы, называемое также спином частицы.
А теперь посмотрим как выглядит фотон в нашем мире. С точки зрения наблюдателя пространство фотона свернуто в размеры самого фотона. По сути это самое свернутое пространство и является самим фотоном, отдаленно напоминающую струну. Струна построенная из симметричных проекций самого себя из разных точек пространства и времени. Соответственно фотон содержит в себе всю информацию о самом себе. В любой точке нашего пространства он “знает” весь путь, и все события прошлого и будущего, касающегося самого фотона. Я считаю, что фотон безусловно может предсказывать свое будущее, нужно только поставить правильный эксперимент.
Выводы
1. Остается масса вопросов, ответы на которых трудно получить без проведения экспериментов. Не смотря на то, что подобные эксперименты с двумя щелями проводились много раз, и с различными модификациями, в интернете очень трудно найти об этом информацию. Даже если удается что-то найти, нигде не приводятся вразумительных объяснений сути происходящего и анализа результатов эксперимента. Большинство описаний не содержит никаких выводов и сводится к тому что, «есть такой парадокс и никто не может его объяснить» или «если вам кажется что вы что то поняли, значит вы ничего не поняли» и т. д. А между тем я считаю, что это перспективное направление исследования.2. Какую информацию можно передавать из будущего в настоящее? Очевидно, что мы можем передать два возможных значения, когда мы будем или не будем наблюдать за холостыми фотонами. Соответственно, в текущем времени мы будем наблюдать волновую интерференцию или скопление частиц из двух полос. Имея два возможных значение можно использовать бинарное кодирование информации и передавать любую информацию из будущего. Для этого потребуется должным образом автоматизировать этот процесс, с использованием большого количества квантовых ячеек памяти. В этом случае мы сможем получать тексты, фотографии, аудио и видео всего, что нас ожидает в будущем. Также можно будет получать передовые разработки в области программных продуктов и возможно даже телепортировать человека, если заранее отправят инструкцию, как построить телепорт.
3.
Можно заметить, что достоверность получаемой информации относиться только к самим фотонам. Из будущего может быть отправлена заведомо ложная информация, ведущая нас в заблуждение. Например, если подбросили монетку, и упала решка, но мы отправили информацию, что упал орел, то мы сами вводим себя в заблуждение. Достоверно можно утверждать только то, что отправленная и полученная информация не противоречат друг другу. Но если мы решим ввести себя в заблуждение, то думаю, со временем сможем узнать, почему мы решили так поступить.
Кроме этого, мы не можем точно определить из какого времени получена информация. Например, если мы хотим узнать что произойдет через 10 лет, то нет гарантии того, что мы отправили ответ гораздо раньше. Т.е. можно сфальсифицировать время отправки данных. Думаю для решения этой проблемы может помощь криптографию с открытыми и закрытыми ключами. Для этого потребуется независимый сервер, занимающийся шифрованием и расшифрованием данных, и хранящий в себе пары открытых-закрытых ключей, сформированных на каждый день. Сервер может по запросу шифровать и расшифровать наши данные. Но пока у нас не будет доступа к ключам, мы не сможем сфальсифицировать время отправки и получения данных.
4. Рассматривать результаты экспериментов только с точки зрения теории относительно было бы не совсем правильным. Хотя бы в силу того, что СТО имеет сильную предопределенность будущего. Не приятно думать, что всё предопределено судьбой, хочется верить, что у каждого из нас есть выбор. А если есть выбор, значит должны быть альтернативные ветки реальности. Но что будет, если мы решим действовать по другому, вопреки тому, что отображается на экране? Возникнет новая петля, где мы тоже решим действовать по другому, и это приведет к возникновению бесконечного количества новых петель с противоположными решениям? Но если есть бесконечное количество петель, то мы изначально должны были видеть на экране смесь интерференций и двух полос. А значит, мы изначально не могли бы определиться с противоположным выбором, что снова приводит нас к парадоксу… Я склоняюсь к мысли, что если существуют альтернативные реальности, то на экране будет отображаться только один вариант из двух возможных, не зависимо от того, сделаем мы такой выбор или нет. Если мы сделаем другой выбор, мы создадим новую ветку, где изначально на экране будет показан уже другой вариант из двух возможных. Возможность сделать другой выбор будет означать о существовании альтернативной реальности.
5. Существует вероятность того, что как только экспериментальная установка будет включена, будущее окажется предопределенным. Возникает такой парадокс, что установка сама предопределяет будущее. Сможем ли мы разорвать это кольцо предопределенность, ведь у каждого есть свобода выбора? Или же наша «свобода выбора» будет подчинена хитрым алгоритмам предопределенности, и все наши попытки что то изменить, в конце концов сложатся в цепь событий, которые приведут нас к данной предопределенности? Например, если мы знаем номер выигрышной лотереи, то у нас есть шанс найти этот билет и получить выигрыш. Но если мы также знаем имя победителя, то мы уже не сможем ничего изменить. Может даже кто то другой должен был выиграть лотерею, но мы определили имя победителя и создали цепь событий, которая привела к тому, что предсказанный человек выиграет эту лотерею. Трудно ответить на эти вопросы без проведения экспериментальных опытов. Но если такое имеет место, то единственная возможность избежать предопределенности видеться в том, чтобы не пользоваться этой установкой и не заглядывать в будущее.
Записывая эти выводы, мне вспоминаются события фильма «Час расплаты». Поражает то, насколько точно совпадают детали фильма с нашими расчетами и выводами. Ведь мы не стремились получит именно такие результаты, а просто хотели разобраться с происходящим и следовали формулам теории относительности Эйнштейна. И всё же, если есть такой уровень совпадения, то видимо, мы не одиноки в своих расчетах. Возможно, подобные выводы уже были сделаны десятки лет назад…
Со времен эпохи королевы Виктории и до сегодняшнего дня понятие путешествий во времени будоражило умы любителей фантастики. Каково это - путешествовать сквозь четвертое измерение? Самое интересное, что для путешествий во времени не нужна машина времени или нечто вроде «кротовой норы».
Вы наверняка заметили, что мы постоянно перемещаемся во времени. Движемся сквозь него. На базовом уровне понятия время - это скорость изменения Вселенной, и вне зависимости от того, нравится нам это или нет, мы подвержены постоянным изменениям. Стареем, планеты движутся вокруг Солнца, вещи разрушаются.
Мы измеряем ход времени секундами, минутами, часами и годами, но это совсем не означает, что время течет с постоянной скоростью. Как вода в реке, время идет по-разному в разных местах. Короче говоря, время относительно.
Но что вызывает временные флуктуации на пути от колыбели до могилы? Все сводится к отношению между временем и пространством. Человек способен воспринимать в трех измерениях - длина, ширина и глубина. Время же дополняет эту партию как самое важное четвертое измерения. Время не существует без пространства, пространство не существует вне времени. И эта парочка соединяется в пространственно-временной континуум. Любое событие, происходящее во Вселенной, должно вовлекать пространство и время.
В этой статье мы рассмотрим наиболее реальные и повседневные возможности путешествия сквозь время в нашей вселенной, а также менее доступные, но от этого не менее возможные пути сквозь четвертое измерение.
Поезд - реальная машина времени.
Если вы хотите прожить пару лет немного быстрее, чем кто-то другой, вам нужно управляться с пространством-временем. Спутники глобального позиционирования совершают это каждый день, обгоняя естественный ход времени на три миллиардных доли секунды. На орбите время течет быстрее, поскольку спутники находятся далеко от массы Земли. А на поверхности масса планеты увлекает за собой время и замедляет его в относительно небольших масштабах.
Этот эффект называется гравитационным замедлением времени. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, гравитация искривляет пространство-время, и астрономы используют это следствие, когда изучают свет, проходящий вблизи массивных объектов (о гравитационном линзировании мы писали здесь и здесь).
Но какое отношение это имеет ко времени? Помните - любое событие, происходящее во вселенной, вовлекает как пространство, так и время. Гравитация не только стягивает пространство, но и время.
Будучи в потоке времени, вы едва ли заметите изменение его хода. Но достаточно массивные объекты - вроде сверхмассивной черной дыры альфы Стрельца, расположенной в центре нашей галактики - будут серьезно искривлять ткань времени. Масса ее точки сингулярности - 4 миллиона солнц. Такая масса замедляет время в два раза. Пять лет на орбите черной дыры (без падения в нее) - это десять лет на Земле.
Скорость движения тоже играет важную роль в скорости течения нашего времени. Чем ближе вы подходите к максимальной скорости движения - скорости света - тем медленнее течет время. Часы в быстро идущем поезде к концу путешествия начнут «опаздывать» на одну миллиардную секунды. Если поезд достигнет скорости в 99,999% световой, за один год в вагоне поезда можно перенестись на двести двадцать три года в будущее.
По сути, на этой идее строятся гипотетические путешествия в будущее в будущем, простите за тавтологию. Но как насчет прошлого? Можно ли повернуть время вспять?
Временные путешествия в прошлое
Звезды - пережитки прошлого.
Мы выяснили, что путешествие в будущее происходит все время. Ученые доказали это экспериментально, и эта идея лежит в основе теории относительности Эйнштейна. В будущее вполне можно переместиться, вопросом остается только «насколько быстро»? Что касается путешествий в прошлое, то для ответа на этот вопрос нужно взглянуть в ночное небо.
Галактика Млечный Путь шириной примерно в 100 000 лет, а значит, свету от далеких звезд нужно преодолеть тысячи и тысячи лет, прежде чем он достигнет Земли. Уловите этот свет, и по сути, вы просто заглянете прошлое. Когда астрономы измеряют космическое микроволновое излучение, они заглядывают в тот космос, каким он был 10 миллиардов лет назад. Но все ли это?
В теории относительности Эйнштейна нет ничего, что исключало бы возможность путешествие в прошлое, но само возможное существование кнопки, которая могла бы вернуть вас во вчерашний день, нарушает закон причинности или причины и следствия. Когда во вселенной что-то происходит, событие порождает новую бесконечную цепочку событий. Причина всегда рождается раньше следствия. Просто представьте себе мир, где жертва бы умирала до того, как пуля попадет ей в голову. Это нарушение действительности, но несмотря на это, многие ученые не исключают возможности путешествий в прошлое.
Например, полагают, что движение быстрее скорости света может отправить назад в прошлое. Если время замедляется по мере того, как объект приближается к скорости света, то может преодоление этого барьера повернет время вспять? Конечно, при приближении к скорости света растет и релятивистская масса объекта, то есть приближается к бесконечности. Ускорить бесконечную массу представляется невозможным. Теоретически, варп-скорость, то есть деформация скорости как таковой, может обмануть универсальный закон, но даже это потребует колоссальных затрат энергии.
А что, если путешествия во времени в будущее и прошлое зависят не столько на наших базовых знаниях космоса, а больше от существующих космических феноменов? Давайте взглянем на черную дыру.
Черные дыры и кольца Керра
Что находится по ту сторону черной дыры?
Покружитесь около черной дыры достаточно долго и гравитационное замедление времени забросит вас в будущее. Но что, если вы угодите прямо в пасть этого космического монстра? О том, что будет при погружении в черную дыру, мы уже писали , но не упоминали такую экзотическую разновидность черных дыр, как кольцо Керра . Или черная дыра Керра.
В 1963 году новозеландский математик Рой Керр предложил первую реалистическую теорию вращающейся черной дыры. Концепция включает нейтронные звезды - массивные коллапсирующие звезды размером с Санкт-Петербург, например, но с массой земного Солнца. Нейтронные дыры мы включили в список самых загадочных объектов во Вселенной, обозвав их магнетарами . Керр предположил, что если умирающая звезда сколлапсирует во вращающееся кольцо нейтронных звезд, их центробежная сила не даст им превратиться в сингулярность. И поскольку у черной дыры не будет точки сингулярности, Керр посчитал, что вполне можно будет попасть внутрь, без страха быть разорванным гравитацией в центре.
Если черные дыры Керра существуют, мы могли бы пройти сквозь них и выйти в белую дыру. Это как выхлопная труба черной дыры. Вместо того, чтобы засасывать все, что только можно, белая дыра будет, напротив, выбрасывать все, что можно. Возможно, даже в другом времени или другой Вселенной.
Черные дыры Керра остаются теорией, но если они действительно существуют, они являются своего рода порталами, предлагающими одностороннее путешествие в будущее или прошлое. И хотя чрезвычайно развитая цивилизация могла бы развиваться таким образом и перемещаться во времени, никто не знает, когда «дикая» черная дыра Керра исчезнет.
Кротовые норы (червоточины)
Искривление пространства-времени.
Теоретические кольца Керра являются не единственным способом возможных «сокращенных» путей в прошлое или будущее. В научно-фантастических фильмах - от «Звездного пути» до «Донни Дарко» - часто рассматривается теоретический мост Эйнштейна-Розена . Вам эти мосты более известны под названием червоточин .
Общая теория относительности Эйнштейна допускает существование червоточин, поскольку в основе теории великого физика лежит искривление пространства-времени под воздействием массы. Чтобы понять эту кривизну, представьте себе ткань пространства-времени в виде белого листа и согните его пополам. Площадь листа останется прежней, сам он не деформируется, но вот расстояние между двумя точками соприкосновение явно будет меньшим, чем когда лист лежал на плоской поверхности.
В этом упрощенном примере пространство изображается в виде двухмерной плоскости, а не четырехмерной, каким на самом деле и является (вспомним четвертое измерение - время). Аналогично работают и гипотетические кротовые норы.
Перенесемся в космос. Концентрация массы в двух разных частях Вселенной могла бы создать своеобразный туннель в пространстве-времени. В теории этот туннель соединил бы два разных отрезка пространственно-временного континуума между собой. Разумеется, вполне возможно, что какие-нибудь физические или квантовые свойства не дают таким червоточинам зарождаться самостоятельно. Ну или они рождаются и тут же гибнут, будучи нестабильными.
По словам Стивена Хокинга, десять самых интересных фактов из жизни которого мы вам недавно представляли, червоточины могут существовать в квантовой пене - самой мелкой среде во Вселенной. Крошечные туннели постоянно рождаются и разрываются, связывая отдельные места и время на короткие мгновения.
Кротовые норы могут оказаться слишком малы и кратковременными для перемещения человека, но вдруг однажды мы сможем их найти, удержать, стабилизировать и увеличить? При условии, как отмечает Хокинг, что вы будете готовы к обратной связи. Если мы захотим искусственным образом стабилизировать туннель пространства-времени, радиация от наших действий может его уничтожить, как обратный ход звука может повредить динамик.
Мы пытаемся протиснуться сквозь черные дыры и червоточины, но, может, есть другой способ путешествий во времени с использованием теоретического космического феномена? С этими мыслями мы обращаемся к физику Дж. Ричарду Готту, который изложил идею космической струны в 1991 году. Как следует из названия, это гипотетические объекты, которые могли сформироваться на ранних этапах развития вселенной.
Эти струны пронизывают всю Вселенную, будучи тоньше атома и находясь под сильным давлением. Естественно, из этого следует, что они дают гравитационную тягу всему, что проходит рядом с ними, а значит объекты, прикрепленные к космической струне, могут путешествовать во времени с невероятной скоростью. Если подтянуть две космические струны поближе друг к другу или расположить одну из них рядом с черной дырой, можно создать то, что называется замкнутой времениподобной кривой.
Используя гравитацию, производимую двумя космическими струнами (или струной и черной дырой), космический корабль теоретически мог бы отправить себя в прошлое. Для этого нужно было бы сделать петлю вокруг космических струн.
Между прочим, квантовые струны сейчас очень горячо обсуждаемые. Готт заявил, что для путешествия назад во времени, нужно сделать петлю вокруг струны, содержащей половину массы-энергии целой галактики. Другими словами, половину атомов в галактике пришлось бы задействовать как топливо для вашей машины времени. Ну и как всем хорошо известно, нельзя вернуться во времени раньше, чем была создана сама машина.
Кроме того, существуют и временные парадоксы .
Парадоксы путешествий во времени
Убил деда - убил себя.
Как мы уже сказали, идея путешествия в прошлое слегка омрачается второй частью закона причинности. Причина следует перед следствием, как минимум в нашей вселенной, а значит может испортить даже самые продуманные планы путешествий во времени.
Для начала представьте: если вы отправитесь в прошлое на 200 лет, вы появитесь задолго до своего рождения. Подумайте об этом секунду. В течение какого-то времени следствие (вы) будет существовать прежде причины (ваше рождение).
Чтобы лучше понять, с чем мы имеем дело, рассмотрим известный парадокс деда. Вы - убийца, который путешествует во времени, вшаа цель - ваш собственный дедушка. Вы проникаете сквозь ближайшую кротовую нору и подходите к живой 18-летней версии отца вашего отца. Вы поднимаете пистолет, но что происходит, когда вы нажимаете на спусковой крючок?
Подумайте. Вы еще не родились. Даже ваш отец еще не родился. Если вы убьете деда, у него не будет сына. Этот сын никогда не родит вас, и вы не сможете отправиться в прошлое, выполняя кровавую задачу. И ваше отсутствие никак не нажмет на курок, тем самым отрицая всю цепочку событий. Мы называем это петлей несовместимых причин.
С другой стороны, можно рассмотреть идею последовательной причинной петли. Она, хоть и заставляет задуматься, теоретически избавляет от временных парадоксов. По мнению физика Пола Дэвиса, подобная петля выглядит следующим образом: профессор математики отправляется в будущее и похищает сложнейшую математическую теорему. После этого выдает ее самому блестящему студенту. После этого перспективный студент растет и учится с тем, чтобы однажды стать человеком, у которого профессор однажды спер теорему.
Кроме того, есть еще одна модель путешествий во времени, которая включает в себя искажение вероятности при приближении к возможности парадоксального события. Что это означает? Давайте вернемся в шкуру убийцы вашего деушки. Эта модель путешествия во времени может убить вашего дедушку виртуально. Вы можете нажать на курок, но пистолет не сработает. Птичка чирикнет в нужный момент или произойдет еще что-нибудь: квантовая флуктуация не даст парадоксальной ситуации состояться.
И наконец, самое интересное. Будущее или прошлое, в которое вы отправитесь, попросту может существовать в параллельной Вселенной. Представим это как парадокс разделения. Вы можете уничтожить все, что угодно, но на ваш домашний мирок это никак не повлияет. Вы убьете деда, но не исчезнете - исчезнет, возможно, другой «вы» в параллельном мире, ну или сценарий пойдет по уже рассмотренным нами схемам парадокса. Однако, вполне возможно, что такое путешествие во времени будет одноразовым и вы никогда не сможете вернуться домой.
Совсем запутались? Добро пожаловать в мир путешествий во времени.
Вот уж тысячи лет человечество вступает в войну со временем. Предотвратить процесс старения, узнать будущее - всё это толкает человечество задуматься о том, как сделать машину времени. Над этим вопросом трудились светлейшие умы человечества как и в прошлом, так и в настоящем. Писатели, что славятся фантастическими рассказами, режиссёры, снимающие фильмы о путешествиях во временных капсулах, заставляют поверить в осуществление идеи о создании машины, способной перемещать людей сквозь время.
История попыток создания машины времени
Учёные-физики, в частности Альберт Эйнштейн и Курт Гедель, работали над созданием машины, которая способна перенести человека сквозь временное пространство в прошлое или будущее. Теория, которую выдвинул Эйнштейн, основана на управлении Вселенной. Вернее на том, чтобы вывести уравнение её гравитационного поля. Учёный считал, что Вселенная - вращающееся тело. А свет - элемент, который входит в траекторию её вращения. Благодаря этому можно пролететь сквозь пространственно-временные кольца, которые создаются при вращении Вселенной и световых частиц, тем самым увидеть своё прошлое.
Теория относительности всегда вызывала противоречивое мнение у математиков и физиков. Ведь если учёные поверят в её правдивость, примут её, они автоматически согласятся с тем, что путешествие во времени - это отнюдь не сказка, а вполне реальная возможность.
Существует ещё одно мнение, которое бытует среди учёных, желающих покорить время. Оно состоит в том, что на время можно воздействовать, как и на всё остальное. Дело в том, что время - такая же составляющая нашего мира, как и пространство. Его можно изменить или исказить при помощи давления гравитации. При этом время превращается из прямой линии в петлю, через которую и можно путешествовать. Нужно лишь набрать определённую скорость.
Но на то она и теория, что не подтверждена практикой. И вопрос о том, как изобрести машину времени, остаётся всего лишь вопросом, хотя существует много не совсем обоснованных заявлений о том, что такая машина уже давно существует.
Современные попытки создания
Проекты по созданию временных туннелей были проведены в Соединённых Штатах Америки. Все они разрабатывались для того, чтобы подтвердить возможность путешествий во времени. Хотя некоторые источники подтверждают, что в ходе таких экспериментов получилось попасть в будущее. Парадокс состоит в том, что всех испытуемых, подтверждающих такие «прорывы», признали просто сумасшедшими. Напрашивается вопрос о том, зачем проводили эксперименты, которые заранее признаны недействительными? Например, секретный проект под названием «Феникс», в ходе которого было установлено, что временные петли существуют. Участники хотели выяснить, насколько теория о временном перемещении возможна на практике. К сожалению, тех, кто ответил положительно, определили в места для умалишённых.
Никому не известно, изобретут ли машину времени. А может быть, она уже существует. Некоторые тайны всегда остаются неразгаданными. Возможно, что даже положительный ответ на этот вопрос не сможет удовлетворить учёных, лишь даст им понять, что всю свою жизнь они положили на алтарь науки, разгадывая загадку, которая уже была разгадана в далёком прошлом или будущем.
Источники: onlinemultfilmy.ru, hobiz.ru, kinogo.co, www.tripadvisor.ru, elhow.ru
Рождение для вечной жизни
Арктида
Призрак Линкольна
Святая гора Афон
Лощина Черного бамбука
Разработка сайтов сегодня
Создание сайтов - индустрия в прямом смысле этого слова. И как всякая другая индустрия, разработка сайтов сегодня подчиняется законам и...
Тонги – радикальные организации Китая
Что представляют собой Тонги? Хаким Бей в своем эссе «Тонги» пишет следующее: «Тонг можно определить как взаимовыгодное общество людей с...
Медведицкая гряда
Одной из крупнейших аномальных зон в России является Медведицкая гряда. Она находится на границе Саратовской и Волгоградской областей и знаменита...
Редкие виды насекомых
Нло документальные фильмы
Иногда мы все, хотя бы вскользь, слышим об очередной сенсации, связанной с инопланетными летательными объектами. Некоторые люди видели загадочные...
Акустическая левитация – за завесой тайны
Долгое время в научной среде само понятие левитация вызывало категорическое непринятие, вызывая ассоциацию с шарлатанством. Тем не менее последние исследования в...
Титаник на дне
Кадры, где четко видны детали затонувшего корабля, сделаны подводными роботами на глубине около четырех километров. Одна из последних видеосъемок Титаника, лежащего на дне...
Как подготовить ребенка к английской школе
Обучение в семье преподавателя – это наиболее эффективный способ подготовить ребенка к английской школе в кратчайшие сроки. Ребенку будет обеспечен...
Кратко о статье: Путешествия во времени - одна из самых распространенных тем научной фантастики. Александр Стоянов в статье «Сквозь время» суммирует все, что мы знаем о машине времени - примеры из литературы и кино, парадоксы путешествий в прошлое, теории Эйнштейна, эксперименты физиков, предсказания ясновидящих, летающие тарелки, реальная возможность попасть в будущее, заморозив свое тело... Впервые о машине времени - в разделе, который назван в честь этого фантастического устройства!
Время - парадоксов друг
Машина времени: проблемы создания и эксплуатации
Время - это иллюзия, хотя и весьма навязчивая.
Альберт Эйнштейн
Можно ли путешествовать во времени? По своему желанию переноситься в отдаленное будущее, в далекое прошлое и обратно? Вершить историю и потом наблюдать за плодами своей работы? До сих пор подобные вопросы относились к числу “ненаучных”, и их обсуждение было уделом писателей-фантастов. Но с недавних пор подобные заявления можно услышать даже из уст ученых!
Каков принцип действия машины времени? Что нужно для того, чтобы попасть в 23 век? Поговорить с древними мудрецами? Поохотиться на динозавров или взглянуть на нашу планету, когда на ней вообще еще не было жизни? Не нарушат ли такие посещения всю последующую историю человечества?
Началом литературных путешествий во времени считается роман Герберта Уэллса “Машина времени” (1894). Но, строго говоря, пионером в этом деле был редактор нью-йоркского журнала “Sun” Эдвард Митчелл с его новеллой “Часы, которые шли назад” (1881), написанной за семь лет до знаменитого романа Уэллса. Однако это произведение было весьма посредственным и не запомнилось читателям, поэтому пальму первенства в деле литературного покорения времени мы обычно отдаем Уэллсу.
На эту тему писали А. Азимов, Р. Брэдбери, Р. Сильверберг, П. Андерсон, М. Твен и многие другие авторы мировой фантастики.
Чем так привлекательна идея путешествия во времени? Дело в том, что она предлагает нам полную свободу от пространства, времени и даже смерти. Разве можно отказаться хотя бы даже от мысли об этом?
Четвертое измерение?
Герберт Уэллс в “Машине времени” утверждал, что время - это четвертое измерение .
Впрочем, сам факт путешествия во времени мало интересовал Уэллса. Автору нужен был лишь более-менее правдоподобный повод, чтобы герой смог оказаться в далеком будущем. Но со временем физики стали брать его теорию на вооружение.
Естественно, что факт присутствия человека не в своем времени должен повлиять на мировую историю. Но, прежде чем рассматривать парадоксы времени, следует упомянуть, что бывают случаи, когда путешествия во времени не создают противоречий. Например, парадокс не может возникнуть, если кто-нибудь просто наблюдает прошлое, не вмешиваясь в его течение, или если кто-то отправляется в будущее/прошлое во сне.
Но когда кто-то "реально" путешествует в прошлое или в будущее, взаимодействует с ним и возвращается назад, возникают весьма серьезные трудности.
А я дедушку не бил, а я дедушку любил
Самой известной проблемой считается парадокс замкнутости временных процессов. Это означает, что если вам удастся переместиться в прошлое, то может представиться возможность убить, допустим, своего прапрадеда. Но если он умрет, вы никогда не родитесь, а потому не сможете путешествовать во времени, чтобы совершить убийство.
Это хорошо показано в рассказе Сэма Майнза "Найди скульптора ". Ученый строит машину времени и отправляется в будущее, где обнаруживает памятник себе за первое путешествие во времени. Он забирает с собой статую, возвращается в свое время и сооружает памятник самому себе. Вся хитрость состоит в том, что ученый должен установить памятник в своем времени, чтобы потом, когда он отправится в будущее, памятник уже стоял на своем месте и ждал его. И вот здесь не хватает одной части цикла - когда и кем был изготовлен памятник?
Гринвичская обсерватория - место, где начинается время. |
Но фантасты нашли выход из этого положения. Первым это сделал Дэвид Даньелз в рассказе "Ветви времени " (1934). Его идея его столь же проста, сколь и необычна: люди могут совершать путешествия во времени самостоятельно и совершенно свободно. Однако в тот момент, когда они попадают в прошлое, реальность расщепляется на два параллельных мира. В одном происходит развитие новой вселенной с существенно другой историей. Она и становится новым домом для путешественника. В другом все остается без изменений.
Медленно минуты уплывают вдаль...
Традиционно мы представляем время равномерно текущим из прошлого в будущее. Однако представления о времени неоднократно менялось за историю человечества. Например, в Древней Греции можно выделить три основных взгляда на этот счет. Аристотель настаивал на цикличности времени, то есть вся наша жизнь будет повторяться бесконечное число раз. Гераклит, напротив, считал, что время необратимо, и сравнивал его с рекой. Сократ, а затем и Платон вообще старались не думать о времени - зачем ломать голову над тем, чего ты не знаешь?
Существует множество свидетельств случайного перемещения во времени. Так, в начале 1995 года в одном китайском городе появился странно одетый мальчик. Он говорил на непонятном диалекте, а в полиции сказал, что он живет в 1695 году. Естественно, его сразу же отправили в сумасшедший дом. Лечащий врач с коллегами в течение года проверяли его психику и выяснили, что мальчик совершенно здоров. В начале следующего года мальчик неожиданно исчез. Когда разыскали монастырь, в котором этот мальчик якобы жил в 17 веке, то выяснилось, что согласно старым записям, один прислужник неожиданно пропал в начале 1695 года. А через год вернулся, "одержимый бесами". Он рассказывал всем, как люди живут в XX веке. Тот факт, что он вернулся назад, вполне может означать, что прошлое и будущее существуют одновременно. А значит, время можно укротить. |
Виднейший христианский теолог Августин Аврелий (345-430) впервые разделил время на прошлое, будущее и настоящее, а течение самого времени представил летящей стрелой. И хотя с момента жизни Августина прошло более полутора тысяч лет, религия все же пытается заставить нас верить в то, что мы плывем в будущее, и все объекты, которые попадают в прошлое, теряются навеки.
Но, как ни печальна утрата прошлого, линейное время имеет свои плюсы. Оно предусматривает прогресс, свободу мысли, способность забыть и простить. Именно оно позволило Дарвину создать теорию эволюции, которая теряет смысл при условии движения времени по кругу.
Ньютон считал, что время течет равномерно и ни от чего не зависит. Но если рассмотреть второй закон механики, то мы обнаружим, что время в нем взято в квадрате, а значит, и использование отрицательного значения времени (время, бегущее назад) не окажет никакого влияния на результат. Во всяком случае, математики настаивают, что это чистая правда. Таким образом, сама идея путешествия во времени даже не противоречит законам ньютоновской физики.
Угадай мои мысли!
Однако в реальности обратное течение времени кажется маловероятным: попробуйте собрать тарелку, разбитую на полу; пройдет вечность , пока разлетевшиеся осколки соберутся вновь. И поэтому физики выдвинули несколько объяснений этого феномена. Одно из них - самособирающаяся тарелка в принципе возможна, но вероятность этого бесконечно мала (так в нашем мире можно объяснить что угодно - от появления НЛО на небе до зеленых чертиков за столом).
Долгое время существовало еще одно интригующее объяснение: время - функция человеческого разума . Восприятие времени - не более чем система, в которую наш мозг помещает события для того, чтобы осмыслить наш опыт. Но практически невозможно доказать, что эмоциональное состояние человека или, например, наркотики влияют на течение времени. Можно лишь говорить о субъективном ощущении времени.
В 1935 году психолог Джозеф Райн пытался доказать гипотезу восприятия времени, используя статистический анализ. Для исследования использовалась колода с пятью символами - крест, волна, круг, квадрат и звезда. Некоторые из испытуемых угадывали от 6 до 10 карт. Так как вероятность этого чрезвычайно мала, Рейн с коллегами заключили, что эксперимент демонстрирует существование паранормального восприятия. С течением времени число желающих повторить этот эксперимент увеличилось. При этом было замечено, что некоторые испытуемые угадывали не “посланную” карту, а следующую за ней. Другими словами, предсказывали будущее. Для этого требуется одна-две секунды, но, может быть, можно увидеть больше?
Писатель Джон Данн в 1925 году выразил мысль, что провидение приходит во сне. Он отмечает, что у большинства людей сны забываются, и знакомое чувство (deja vu ) уже виденного может быть вызвано вещим сном. По его мнению, все сны состоят из беспорядочно смешанных образов прошлого и будущего. Вселенная как бы вытянута во времени, но в состоянии бодрствования “будущая” половина отрезана от “прошлой” скользящим “настоящим моментом”. Многие психоаналитики вполне серьезно относятся к вещим снам.
| Назад в будущее |
Самым известным фильмом про путешествия во времени можно с полным правом назвать трилогию Роберта Земекиса “Назад в будущее” (1985, 1989, 1990). Эта научно-фантастическая комедия рассказывает о невероятных приключениях юного Марти МакФлая и сумасшедшего доктора Эммета Брауна, создавшего машину времени из автомобиля "ДеЛореан" (оборудованного плутониевым реактором). Друзья путешествуют в прошлое, будущее, испытывают все мыслимые и немыслимые парадоксы времени - и неизменно выходят сухими из любых неприятностей. Эта искрометная, яркая, добрая и необычная картина - бессмертная классика кинематографа, интересная для зрителей даже спустя десятилетия после ее выхода на экраны. |
И даже если ходишь, ты все равно сидишь...
Когда-то считали, что ньютоновская физика способна объяснить любые причинно-следственные связи. Если вам известны законы движения (а Ньютон был убежден, что вывел их все), вы можете предсказать будущее движущегося объекта, зная при этом начальные условия. Но такое положение создает опасную логическую цепочку. Если законы природы определяют будущие события, то, имея достаточно информации к моменту сотворения Вселенной, можно предсказать любое событие в ее будущей истории. Другими словами, вся жизнь подлежит абсолютному предопределению .
К счастью, теперь мы знаем, что это не так. В конце концов, человечество перешагнуло законы ньютоновской физики: они хорошо работают в “нашем мире” - машин и велосипедов, но дают сбой при больших массах и скоростях, близких к скорости света. Человеком, перевернувшим всю ньютоновскую физику, был Альберт Эйнштейн .
Он начал с того факта, что скорость света постоянна, нисколько не беспокоясь о том, как свет мог прийти к вам за одно и то же время, независимо от направления движения. Вслед за этим была сформулирована СТО (специальная теория относительности). В самом общем виде ее смысл сводится к тому, что скорость света всегда постоянна и ничто не может ее превысить. Понятие времени и пространства были объединены и названы континуумом. По теории Альберта выходило, что если какой-нибудь объект достигнет скорости света, то для него время практически остановится.
Этим постулатом СТО теоретически позволяет переместиться во времени. Впервые это было высказано самим Эйнштейном и развито в его парадоксе близнецов. В этом сценарии один из двух близнецов становится астронавтом и отправляется в космос на корабле, который движется со скоростью, близкой к скорости света. Второй брат остается на Земле. Когда астронавт вернется на Землю, то найдет брата изрядно постаревшим (если землянин вообще доживет до встречи с братом).
Долгое время бытовала гипотеза, что существуют некие частицы (тахионы ), которые уже превысили скорость света и она является нижним пределом их скорости. Согласно СТО, такие частицы всегда путешествуют в прошлое. Их открытие означало бы почти готовую машину времени. Однако после бесплодных поисков было решено, что, даже если эти частицы и существуют, обнаружить их невозможно.
Стоит отметить, что СТО подразумевает лишь путешествие в будущее. Прошлое для нее закрыто.
Самый известный кинопутешественник во времени. |
|
| А вы знаете, что |
|
* * *
Время от времени в журналах и СМИ появляются сообщения, что, мол, мы знаем, как построить машину времени, только дайте пару миллионов на проект. Новоявленные изобретатели утверждают, что используют работы Эйнштейна, современную квантовую механику и другие передовые достижения науки.
Впрочем, саму идею путешествий во времени нельзя отрицать только потому, что это нереализуемо в наше время. Попробовали бы вы сказать жителю 19 века, что люди смогут спокойно перемещаться по воздуху и летать в космос...
Если что-то в принципе возможно, то рано или поздно это будет изобретено. Но с машиной времени связан один очень важный вопрос - любое гениальное изобретение может быть превращено в оружие. Достаточно вспомнить атомную бомбу: одно-единственное открытие поставило весь мир на грань последней войны. С машиной времени (если она будет построена) может произойти так же. Может, лучше будет, если перемещение во времени навсегда останется темой для фантастов?
Не так давно в британских СМИ появилась любопытная статья Квентина Купера «Почему путешествие в прошлое – это парадокс?», в статье автором отвергается возможность создания машины времени. Приведем некоторые отрывки:
«Где-то мы это уже видели. «Патруль времени», который стартовал относительно недавно в британском прокате, пополнил и без того обширную коллекцию фильмов, которые посвящены путешествиям во времени. С того времени, как тридцать лет назад вышли первые серии фильмов «Терминатор» и «Назад в будущее», таких фильмов было снято уже больше сотни. Все они имеют отношение к жанру научной фантастики, но мало общего имеют с научными фактами.
В основе «Патруля времени» увлекательный сюжет: герой Итана Хоука отправляется в прошлое, для предотвращения преступления до того, как они будут совершены. Как это бывает с такими фильмами, хронология в нем выстроена вопреки законам здравого смысла: кинематографические путешествия во времени заставляют нас забыть о достижениях науки и отдаться во власть временного безумия.
Сюжетные перипетии плохо укладываются в голове. К примеру, как вам такое: человек построил машину времени. Что мешает ему возвратится на минуту раньше и разбить машину, не успев ей воспользоваться? Получается, машину так и не запустили – тогда почему она разбита? Множество парадоксов, возникающих благодаря путешествиям в прошлое – к примеру, стать собственным дедушкой, до того, как он начнет Вторую мировую войну, и т. д., – идет вразрез с основными законами физики. А Вселенная, насколько мы ее можем понимать, любит играть по правилам.
И физика, и другие аспекты нашей жизни во многом подчиняются закону причины и следствия, при этом всегда именно в таком порядке. Если бы вы могли изменить прошлое, этот закон был бы нарушен. Ваши действия сказались бы на том, из-за чего вы изначально отправились в прошлое. К примеру, если бы вам удалось убить Гитлера, он не мог бы совершить тех действий, которые подтолкнули вас на мысль вернуться и убить его.
И все же, кинорежиссеры не перестают фантазировать, что произошло бы, если бы мы могли заглянуть в историю. Для Голливуда аплодисменты и спецэффекты важней, чем причинно-следственные связи, потому путешествия во времени позволяют разгуляться фантазии – и компьютерной графике. В роли машин времени на экранах фигурировали полицейская будка («Доктор Кто»), телефон-автомат («Невероятные приключения Билла и Теда»), спорткар «ДеЛориан» («Назад в будущее») и большой энергетический шар, где можно путешествовать исключительно голым(«Терминатор»)».
Кротовая нора
Дальше Квентин Купер пишет: «Многие темы, к которым часто обращается научная фантастика – к примеру, роботы, превосходящие человека своим интеллектом, межзвездные полеты или – или теоретически возможны, или могут воплотиться в будущем. А вот вероятность современная наука отвергает окончательно и бесповоротно.
Ну, почти бесповоротно. Есть одна лазейка. Крошечная лазейка, которую называют кротовой норой, или кротовиной.
Стивен Хокинг – только один из целого ряда уважаемых ученых, которые убеждены, что вся Вселенная пронизана кротовинами, по сути являющимися «туннелями» в пространстве и во времени. Существование кротовин не противоречит теории относительности Эйнштейна и другим популярным в современном мире представлениям о природе вещей. Вместе с тем, «кротовые норы» делают потенциально возможными не только (можно попасть в кротовину с одной стороны и покинуть ее с другого конца на несколько дней, лет или веков раньше), но и , между далекими друг от друга частями космоса, со скоростью, превышающей скорость света. Нет ничего удивительного, что концепция кротовой норы так часто можно встретить в научно-фантастических фильмах (среди которых «Звездный путь», «Звездные врата», «Мстители» и «Интерстеллар»).
Впрочем, не надо торопится строить свой космический корабль и брать курс на ближайшую кротовину. Пусть кротовые норы существуют, пусть их много, пусть попадание в них позволяет преодолеть – все равно не факт, что ими возможно воспользоваться. Профессор Хокинг признает, что он «одержим временем» и что он хотел бы верить в возможность путешествий во времени. Тем не менее, даже Хокинг ссылается на существующий в научном мире консенсус, согласно которому кротовины существуют только в «квантовой пене» – то есть речь идет о частицах меньше атомов. Пожалуй, космическому кораблю туда не влезть. И Арнольд Шварценеггер также. И даже Майклу Джей Фоксу, исполнителю роли Марти МакФлая в фильме «Назад в будущее».
Есть сторонники идеи, что развитие технологий, усилия физиков-теоретиков и, само время помогут нам заполучить в свое распоряжение парочку бесконечно малых кротовин и увеличить их в миллиарды раз, чтобы отправиться в произвольное время и место. Пока это только умозрительные рассуждения, но представим, что рано или поздно будут созданы подобные туннели, подходящие для человека. Даже если вы не станете вмешиваться в ход истории, все равно вас ждет очередной парадокс, угрожающий всей вашей затее».
Эффект бабочки
«Эффект бабочки хорошо описан в известном рассказе Рэя Брэдбери, написанном в начале 1950-х годов – «И грянул гром». Его герои отправились в доисторические времена на нашей планете, передвигались там по антигравитационной тропе, чтобы свести к минимуму вероятность контакта с прошлым. Один из персонажей сошел с тропы и случайно раздавил бабочку. Возвратившись в свое привычное время, герои обнаруживают, что многое изменилось – от правописания слов до исхода выборов. Выходит, они создали .
Рассказ Брэдбери часто цитируется в работах , поскольку в нем впервые упоминается так называемый «эффект бабочки»: незначительное изменение сейчас может иметь большие и часто непредсказуемые последствия в будущем. И это серьезное препятствие к тому, чтобы путешествовать в прошлое. Даже если кто-то преодолел бы все трудности и придумал бы, как это сделать технически, не менее трудно было бы совершать такого рода путешествия, не рискуя изменить ход истории.
Опять же, есть люди, которые ломают голову над способами обойти такие ограничения. Существуют самые разные теории, предполагающие различные конфигурации многочисленных кротовин, «замкнутые временеподобные кривые» и другие затейливые альтернативы. К несчастью для любителей кинофантастики, предпочитающих иметь научное обоснование для происходящего на экране, существует единственная причина, по которой все эти проблемы и парадоксы выглядят неразрешимыми – они попросту таковыми являются».
На мой взгляд, Квентин Купер вслед за Рэем Брэдбери сильно преувеличивает этот «эффект бабочки». Внутри каждой системы есть масса случайных событий, но в целом они никак не влияют на значимые реалии, которые обусловлены тенденциями, а не случайностями .
Что касается «кротовых нор», то они, насколько я понимаю, предусматривают только мгновенное перемещение в пространстве, а не . И уже совсем Квентин Купер ошибается в рассуждениях в главке «Моложе на долю секунды»…
«Моложе на долю секунды»
Автор пишет: «С другой стороны, не факт, что путешествия в будущее невозможны. Более того, есть люди, которым это уже удавалось. Величайший из них – космонавт Сергей Крикалев, рекордсмен Земли по суммарному времени пребывания в космосе. Его можно считать «хрононавтом», потому как в результате своего пребывания на орбите Крикалев попал в собственное будущее примерно на 1/200 секунды раньше окружающих.
Немного, наверно. И все же этого достаточно, чтобы заставить вас крепко задуматься. Все дело в расширении времени – явлении, описанном в теории относительности Эйнштейна. Чем быстрей передвигается человек (а Сергей Крикалев провел более двух лет на борту станции «Мир» и Международной космической станции, движущихся со скоростью почти 30 000 км/ч), тем медленнее идут его часы по сравнению с часами на Земле. На самом деле все еще сложней из-за гравитации, однако в целом Крикалев постарел за это время чуть меньше, чем если бы он не отправился в космос.
Увеличивая скорость, мы добьемся более выраженного эффекта: если бы хрононавт провел свои два года в космосе, передвигаясь чуть медленней скорости света (то есть почти в 40 000 раз быстрей, чем скорость МКС), он вернулся бы и обнаружил, что на Земле прошло два столетия или даже больше.
Вот это и правда путешествия во времени. Безусловно, никто не гарантирует, что когда-то нам удастся развить такую скорость, да и отправиться можно только в одну сторону, однако в отличие от погружения в историю мы, по крайней мере, знаем, что это возможно. Потому фильмы о путешествиях в прошлое являются чистым вымыслом, а вот те картины, где герои оказываются в будущем, частично основаны на научных фактах. Жаль, что их снимают так мало!
…Единственный известный мне фильм, создатели которого попытались воссоздать условия путешествий во времени – «Интерстеллар». Фильм посвящен расширению времени, ее герои – астронавты, обнаружившие после возвращения, что их близкие и друзья постарели гораздо быстрей их самих. Подобный персонаж – Рип ван Винкль, проспавший 20 лет своей жизни – появился в литературе еще в начале XIX столетия благодаря американскому писателю Вашингтону Ирвингу.
Возможно, «Интерстеллар» положит начало эпохе картин о путешествиях во времени, основанных на научных фактах, но верится в это с трудом».
Увы, вынужден огорчить Квентина Купера и его британских читателей, а также всех зрителей фильма «Интерстеллар» (который сегодня почему-то очень популярен в странах СНГ). Все эти рассуждения и показанные в фильме приключения – это несусветная глупость, порожденная полным непониманием теории Эйнштейна.
Во-первых, из теории следует, что при приближении к скорости света замедляется не только локальное время, но и локальные размеры. И в таком случае космонавт не только бы «обнаружил, что на Земле прошло два столетия или даже больше», как рассказывает нам сказки автор статьи, но вернулся бы этот космонавт сущим карликом размером со спичечный коробок.
Первым этот «прокол» совершил, видимо, Станислав Лем в романе «Возвращение со звезд» в 1960-е, где описал подобную ситуацию, но забыл про то, что по теории Эйнштейна заодно уменьшаются и размеры. А ведь картина получается, прямо скажем, невеселая. В космос улетел огромный звездолет, а на Землю возвращается игрушка не больше стиральной машины, из которой выходят лилипутики размером с детских солдатиков. Что куда более впечатляюще, чем их не постаревший вид.
Но самые главные проблемы возникают в том, что их вещество не в состоянии контактировать с нашим веществом – потому как у них совсем иной размер атомов и молекул, что определяет заодно и совсем иную скорость всех процессов – ядерных, химических и физических взаимодействий, а также биологических. Эти лилипуты в том числе не смогли бы дышать воздухом Земли, так как их организмы не в состоянии усваивать наши молекулы.
Во-вторых, теория Эйнштейна – это теория относительности , что, увы, все забыли. Искажения, возникающие при приближении к скорости света, вовсе не абсолютные , как неверно поняли многие ученые и за ними фантасты. Они относительные и кажущиеся . Со стороны Земли нам кажется, что на звездолете растянут ход времени и уменьшились размеры, а со стороны звездолета кажется, что на Земле время значительно ускорилось и размеры увеличились. Но стоит звездолету вернуться на Землю (в исходную систему координат), как эта иллюзия пропадает . И окажется, что и размеры у всех одинаковые, и возраст у всех тот же самый.
И абсолютно нелепы басни про то, что якобы: «космонавт Сергей Крикалев, рекордсмен Земли по суммарному времени пребывания в космосе. Его можно считать «хрононавтом», потому как в результате своего пребывания на орбите Крикалев попал в собственное будущее примерно на 1/200 секунды раньше окружающих».
Ни в какое «будущее» он не попадал. И «моложе» землян даже на 1/200 секунды не стал. Ведь в этом случае он бы попросту умер, так как и все его клетки, атомы и молекулы в равной мере должны были бы измениться в размерах – пусть и в незначительной степени, но вполне достаточно для минимум онкологических проблем.
Конечно, обывателю кажется – мол, вот мы на Земле в неподвижности, а там космонавт летает со скоростью 11 км/с. Но ведь все дело в относительности ! Земля вовсе не стоит на месте, а крутится и вращается вокруг Солнца на огромной скорости, сама Солнечная система перемещается со скоростью 30 км/с, а галактика со скоростью на порядок больше, наше скопление галактик – еще быстрее и т.д.
В этом смысле мы сами – огромный звездолет. И если взять некую неподвижную точку в пространстве, то для находящегося там наблюдателя ракета, посланная против нашего движения (Земли, Солнечной системы, галактики и пр.) будет казаться как раз менее удаляющейся, чем мы. И соответственно для наблюдателя из этой точки как раз у жителей земли время будет более растянуто и пространство сжато, чем у космонавтов.
Парадокс в том, что чтобы остаться в этой точке – к примеру, чтобы остаться неподвижным относительно нашего движения галактики скоростью около 250 км/с – надо запустить звездолет с такой скоростью против направления движения галактики. Для неподвижного наблюдателя в этой точке как раз звездолет будет казаться неподвижным, а вот удаляющаяся Земля будет выглядеть удаляющимся с огромной скоростью огромным космическим кораблем.
Вот когда мы кроме двух субъектов системы вводим третий как «наблюдателя», тут и проявляется вся суть относительности . И становится очевидной вся абсурдность нынешних расхожих представлений на этот счет, вытекающая из неверного понимания сути формул Эйнштейна. Фактически все сводится только к тому, что по мере приближения к скорости света замедляются (для внешнего наблюдателя) процессы причинности (работа законов Природы) и организация вещества (материализация). Что, видимо, вызвано именно и только тем, что все во Вселенной и состоит из света. И приближаясь к скорости света – мы тем самым замедляем само вещество, из которого и состоим. Точней – передачу взаимодействий нас с окружающей Вселенной. Но это только временная иллюзия.
Скорость света
Многих теоретиков в наше время занимает идея о том, как преодолеть скорость света – что якобы заодно откроет возможность для путешествий во времени. Вот отрывок одной из научных статьи по этому поводу:
«Не стоит забывать, что специальная теория относительности Эйнштейна утверждает, что ничто с массой не может двигаться быстрей скорости света; и, насколько физики могут утверждать, вселенная соблюдает это правило. Но как быть с тем, что без массы?».
Фотоны по своей природе не могут превзойти скорость света, но частицы света – не единственные безмассовые вещи во вселенной. Пустое пространство не содержит материальную субстанцию, а значит не имеет массы по определению.
«Поскольку ничто не может быть более пустым, чем вакуум, он может расширяться быстрей скорости света, поскольку ни один материальный объект не нарушает световой барьер, – считает астрофизик-теоретик Мичио Каку. – Таким образом, пустое пространство, безусловно, может двигаться быстрей света».
Физики считают, что так и произошло сразу после Большого Взрыва в эпоху инфляции, которую впервые предположили физики Алан Гут и Андрей Линде в 1980-х годах. В течение триллионной триллионной доли секунды Вселенная умножалась на два в размерах и в результате расширилась экспоненциально очень быстро, в значительной степени превысив скорость света.
«Единственный возможный способ преодолеть световой барьер может быть скрыт в общей теории относительности и искривлении пространства времени, – считает Каку. – Это искривление мы называем «червоточиной», и она теоретически может позволить нам преодолевать огромные расстояния мгновенно, буквально пронзая насквозь ткань пространства-времени».
1988 год — физик-теоретик Кип Торн – научный консультант и продюсер фильма «Интерстеллар» – использовал уравнения общей относительности Эйнштейна, чтобы предсказать возможное существование червоточин, которые открыли бы нам дорогу в космос. Но в его случае этим кротовым норам необходима была странная экзотическая материя, которая поддерживала бы их в открытом состоянии.
«Удивительный на сегодня факт: это экзотическое вещество может существовать, благодаря странностям законов квантовой механики», – говорит Торн в своей книге «Наука «Интерстеллара».
И это экзотическое вещество может быть когда-то создано в лабораториях на Земле, хотя и в небольших количествах. Когда Торн предложил свою теорию стабильных червоточин в 1988 году, он призвал сообщество физиков помочь ему определить, может ли во вселенной существовать достаточно экзотического вещества, чтобы сделать существование червоточин возможным.
«Это породило много исследований в сфере физике; но сегодня, спустя десятилетия, ответ до сих пор неясен, – пишет Торн. Пока все идет к тому, что ответ «нет», но, – Мы пока далеко от окончательного ответа».
Конец цитаты. Снова «червоточины»…
В 70-е годы XX столетия, в Советском Союзе сняли фильм «Москва – Кассиопея» и его вторую часть «Отроки во Вселенной», где пионеры из Москвы на советском звездолете попали как раз вот в такую «червоточину» и не только оказались в иной звездной системе, но при этом за пару минут прожили время, которое на Земле заняло лет 30. Но при чем тут время ?
Чтобы выпасть из хода времени, надо выпасть из нашего пространства Вселенной – в какое-то иное пространство. В какое же? В иную Вселенную? Или в некое Небытие? Но, простите, если там нет времени, то там не может быть и никакого пространства – это азы научной философии. Ибо время и пространство – только категории материи.
«Червоточина» вовсе не означает перемещение быстрей скорости света – а означает только шлюз между двумя точками пространства – и для этого вовсе не нужны никакие звездолеты. Можно запросто пешком пройти, типа телепорта в фильме «Гостья из будущего», где школьник Коля Герасимов с авоськой пустых молочных бутылок туда-сюда через двери псевдоавтобуса перемещался по разным районам Москвы конца XXI века., наплевав на всякую скорость света. Собственно, скорость света к телепорту вообще никакого отношения не имеет – и потому нелепы невежественные попытки увязать к телепорту некие «путешествия во времени». От того, что герой фильма Коля туда-сюда по Москве телепортировался, он моложе не стал по отношению к другим.
Так возможна ли машина времени?
Сама суть фильма «Гостья из будущего» основана на идее машины времени, но автор сценария советский фантаст Кир Булычев ловко обошел все «проблемные аспекты» темы. Начиная с главного: вот Коля возвращается на день назад (или на секунду назад) – а там уже есть свой такой же Коля. Два Коли. Еще вернется раз 100 – уже сто Колей.
Умножение сущностей без затрат материи и энергии – что чудовищное нарушение законов сохранения вещества и энергии. Причем, это еще без рассмотрения законов причинности. Что вообще катастрофа.
Нетрудно увидеть, что машина времени предстает мультипликатором материи. У Коли по фильму в кармане примерно один советский рубль. После ряда манипуляций с перемещением во времени и мультипликацией «Колей» можно из рубля сделать хоть миллион рублей. Правда, с теми же номерами. Но глуповатый Коля, наверно, и не обратил бы внимания на такую деталь.
По этому поводу вспоминается советский анекдот. Лектор из города приехал в колхоз и читает там лекцию о Пушкине. Говорит: вот череп Пушкина в десять лет, вот череп Пушкина в двадцать лет, а вот его череп после дуэли. Все колхозники в зале молчат и с раскрытыми ртами слушают, и только один вопрос задает: «А разве у Пушкина было три черепа?» Лектор его спрашивает: «А вы кто, собственно, такой?» Тот: «Я дачник, из города приехал». Лектор: «В лекции ясно сказано: лекция для колхозников».
Это как раз именно по нашей теме. Если бы были возможны путешествия во времени, то можно было бы сегодня показывать и 3, и 300, и 30 миллионов черепов Пушкина – как и самих живых Пушкиных в таком же масштабе. И со своими черепами в руках.
Вся суть в том, что время – это категория существования материи, а не физическая величина. Это только скорость взаимодействия элементов и субъектов материи, обусловленная Законами Природы. И это лишь причинность в системе взаимодействия вещества.
Любая «машина времени» – это прежде всего и окончательно в сути именно и только машина причинности . Чтобы вернуться в прошлое – надо «отмотать» все за данный срок созданные во Вселенной причинные связи. Что под силу только Богу, Творцам. И то вряд ли. Вот каков уровень для такой «технологии»!
Нельзя заглянуть и в будущее, которого попросту нет, оно не субъект Сущего. Оно Ничто . Как же можно заглянуть в Ничто? В то, что не Сущее?
Сама по себе «машина времени» фантастов – это прежде всего по своему куда как более продуктивному использованию – машина пространства (для мгновенных перемещений в пространстве) и машина мультипликации материи , создающая бесконечные копии вещества.
Меня всегда удивляла и удивляет скудость фантазии фантастов, которые, идя по стопам Герберта Уэллса с его «Машиной времени», замыкаются только на аспекте чисто перемещений во времени. Ведь коль сей фантастический агрегат будет создан, то он автоматически и телепорт, и просто рог изобилия: можно наплодить ресурсов, еды, промышленных товаров, само население государства наплодить в десятки миллионов, его пересылая из секунды будущего в секунду прошлого.
Однако опасаюсь, что при этом такой бы бардак начался в нашей жизни и в самом Мироздании, что и всякий смысл нашего существования утратился бы. Точно так пропадает у геймера интерес к игре, если он начинает использовать коды.
А машина времени – это по сути и есть такие же «коды» к нашей Игре, которая называется Жизнь…
