Если сценаристы не хотят влезать в дебри теорий, временная аномалия может существовать сама по себе, без всякой корректировки. Достаточно войти не в ту дверь, и герой оказывается в далеком прошлом. Туннель ли это, отверстие или магия — кто знает? Главный вопрос — как выбраться обратно!
Как вернуться в прошлое и прожить заново? Как изменить событие в прошлом? Что такое время?
Глянцевое название статьи, конечно, не означает, что в ней прямо предлагаются способы сделать это. Простите меня, если я дал вам ложную надежду. Эта статья — один из первых шагов к пониманию природы времени и способов управления им (не тайм-менеджмента, конечно) с акцентом на практическое применение. Многие люди хотели бы вернуться в прошлое и исправить свои ошибки или даже спасти близкого человека от смерти. К сожалению, наука не предлагает нам готовых вариантов для этого, а все теории о путешествиях в прошлое основаны на воображаемых, нереальных червоточинах, черных дырах и сверхсветовых перемещениях, на которых невозможно построить настоящую «машину времени», нам нужны более разумные варианты.
Ниже я хотел бы представить свои аргументы по этому вопросу и попытаться понять, куда нам нужно двигаться дальше, чтобы когда-нибудь получить возможность путешествовать в прошлое и превращать прошлое в реальность, ведь сегодня легко можно сделать то, что казалось научной фантастикой 50-100 лет назад. Эта статья написана для всех тех, кто хочет лучше понять природу времени, и мотивировать энтузиастов заняться практическими исследованиями и экспериментами по созданию сущностей, перемещающихся в прошлое или изменяющих его, а также организационной работой по привлечению ученых, лабораторий и финансовых ресурсов для решения этой проблемы.
Я верю, что в будущем (даже в обозримом будущем) появится некая технология времени, которая позволит нам, подобно компьютеру, нажимать кнопку «отменить» в жизни.
Путешествия в будущее уже стали реальностью: на скорости света или в условиях высокой гравитации время замедляется (например, по сравнению с земным временем). Для испытателя проходит 1 секунда, для остального мира — около года (в зависимости от скорости или гравитации). Испытатель находится на один год (без одной секунды) в будущем. Существует также биологический способ: воскрешение (для живых организмов).
С прошлым все сложнее, потому что пока не ясны не только физические принципы путешествия в прошлое, но и логика. Логические решения при путешествии в прошлое.
- Классический вариант. Окружающий мир для испытателя отгоняется назад во времени, а сам испытатель (тело и мозг) продолжают идти в будущее. Например, 25-летний испытатель переместится на 20 лет в прошлое, и ему там так же будет 25 лет, но он ещё и встретит в прошлом себя 5-летнего. Этот вариант маловероятен, потому что можно собрать рядом бесконечное число своих копий, перемещаясь каждый раз всего на секунду назад (каждая копия будет младше предыдущей на 1 сек), и во Вселенной просто не хватит вещества для такого количества копий. А также возникают другие парадоксы типа «убитого дедушки» (правда, его обычно гипотетически решают так, что при перемещении в прошлое создаётся параллельная реальность, с которой путешественник не связан причинно-следственными связями, но это всё лишь теория).
- Время отгоняется назад и у окружающего мира, и у испытателя. Тогда при перемещении на 20 лет назад испытатель становится младше на 20 лет, причём и телом, и мозгом, опытом, памятью, знаниями. Он не будет ничего помнить о перемещении во времени, потеряет весь накопленный за 20 лет опыт, в общем, полностью вернётся в свой 5-летний возраст и никакой более младшей своей копии не встретит. И не сможет, конечно, целенаправленно изменить свою жизнь (если только нельзя будет как-то взять с собой эту информацию из настоящего времени). В этом случае также не получится «полететь к динозаврам», а максимум — на время своего возраста. Зато — никаких парадоксов и возможность прожить жизнь заново с самого детства.
- «Полететь к динозаврам» без парадоксов, параллельных реальностей и опасности невозврата (см. ниже ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕАЛЬНОСТИ) можно на «машине времени прошлого read-only». Т.е. такая машина как-то получит точную инфу, ЧТО происходило в таком-то месте 65 млн лет назад, и представит это в виде виртуальной реальности, видеофайла или голограммы, которую мы сможем наблюдать. И это будет не компьютерное моделирование, а самые настоящие события того времени, но мы сможем только наблюдать их, — потрогать, изменить что-то мы не сможем (и слава богу). И конечно, не будет никакой опасности, что динозавры сожрут нас, а древние римляне возьмут в плен. И именно благодаря невмешательству (read-only) в ход истории мы сможем видеть «чистую» историю, никак не изменённую нами.
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕАЛЬНОСТИ, или почему нельзя предсказать будущее
Если мы полетим в будущее (замедляя время), вернемся в прошлое, а затем снова полетим в будущее, то будущее2 будет выглядеть иначе, чем будущее1. Причина этого в том, что, когда мы летим в прошлое, мы удаляем всю информацию о событиях из этого «прошлого» (потому что мы бежим назад во времени), то есть мы возвращаемся в исходное состояние, в котором человек и природа снова имеют свободу выбора. И ничто не может помешать им действовать иначе, чем в «первое» время (будущее1). Конечно, люди будут руководствоваться здравым смыслом и законами физики, но всегда будут совпадения, которые внесут свою лепту.
Какой вывод можно сделать из этого? Есть жесткие причинно-следственные связи, а есть совпадения. Пример: человек работает на заводе, получает травму и больше не может там работать. Он вынужден уйти с завода. Это жесткая причинно-следственная связь: если есть травма, то он уходит с завода, а если травмы нет, то он работает на заводе (чрезмерно). Эта связь применяется к каждой ветви символа, чтобы ветви были похожи друг на друга. И случайность решает, получит человек травму или нет. Случайность будет отличать одну ветвь от другой. То есть в любой реальности, в которой человек получает такую травму, он покидает завод. В той реальности, где этого не происходит, он продолжает там работать. Случайность является причиной того, что разные реальности отличаются друг от друга. Чем больше случайностей, тем сильнее отличаются реальности.
Поэтому, даже если мы совершили полет в будущее, вернувшись в прошлое, мы не можем делать никаких предсказаний, потому что когда мы вернемся и попадем в будущее «вместе со всеми» (то есть не замедляя время), это уже будет будущее2. Такова природа параллельных миров/реальностей/вселенных: каждый раз происходит новая ветвь событий. Именно это не позволит нам получить информацию из будущего: его еще нет, оно создается и строится по мере вхождения в него Вечного. (Правда, я предполагаю, что Вселенная многофакторна, что, вероятно, так и есть. Если она неизменна, то неважно, сколько раз вы вернетесь в прошлое — все «случайности» повторятся в точности, потому что они предопределены. Я в это не верю).
Поэтому если вы полетите в прошлое и увидите динозавров, есть опасность, что вы не сможете вернуться. Если вы летите в прошлое, вы не можете вернуться в настоящее. Например, мы летим из 2020 года в-5000 лет до нашей эры. А затем сразу возвращаемся в наше настоящее в 2020 год (но для нас сейчас — это будущее). Мы прибудем в 2020 год, но он будет совершенно другим, чем тот, из которого мы прибыли. Скорее всего, наш дом, наша семья, наш город и даже наша страна исчезнут! И почему
- Когда мы прилетели в -5000 год до н.э., то вернулись в исходную точку, в которой у людей и природы снова есть свобода выбора. Они ничего не знают о тех 7000 лет, которые мы своим перемещением стёрли. А раз нет информации, то и выбор свой, решения люди будут принимать заново. Конечно, они будут руководствоваться здравым смыслом, но всегда будут случайности, которые будут отличать 7000 лет, нам известные, от 7000 лет новых. Вначале различия будут небольшими, но потом они будут накапливаться, и за 7000 лет отличия будут очень значительными.
- В будущее (в 2020-й) летим путём замедления времени, т.е. замедляемся и смотрим, как с огромной скоростью (с нашей точки зрения) человечество и планета начинают проживать эти 7000 лет до 2020-го.
Физические принципы перемещения в прошлое
Правильный способ путешествия в прошлое: Поскольку путешествия в будущее возможны уже сейчас, мы путешествуем в будущее до тех пор, пока люди не изобретут машину времени для прошлого и не воспользуются ею.
Что значит «путешествовать в прошлое» или «возвращать прошлое»? Рассмотрим простую двумерную систему, состоящую из двух материальных точек A и B (рис. 1). В момент времени t1 (рис. 1) точки находятся в заданных координатах. В момент времени t2 точки перемещаются в другие координаты (рис. 2). В момент времени t3 (рис. 3) точки возвращаются в исходные координаты, как и в момент времени t1. Различить состояние системы в моменты времени t1 и t3 невозможно, так как в системе нет часов (только две материальные точки). Следовательно, мы можем сказать, что система вернулась в прошлое и что время t3 является прошлым по отношению к времени t2. Таким образом, возвращение в прошлое — это возвращение всех точек системы в исходное положение (т.е. всей системы в исходное состояние).
Это легче понять, если использовать систему, состоящую из человека (контролера) и часов. А снаружи находится наблюдатель со своими часами. Предположим, что в момент времени t1 часы наблюдателя и контроллера показывают 12:00. В момент времени t2 на обоих часах 12:01. А в момент времени t3 часы наблюдателя включаются и показывают 12:02. Система и часы наблюдателя условно установлены в точно такое же состояние, как и в момент времени t1, т.е. тело и мозг наблюдателя установлены в состояние в момент времени t1, а его часы установлены на 12:00. Наблюдатель видит, что простой физический процесс пошел вспять, но само время идет вперед, потому что его часы идут вперед (он использует их для измерения времени, также его мозг говорит ему, что у экзаменуемого сначала было 12:00, потом 12:01, а ПОСЛЕ 12:00 снова 12:00, т.е. последовательность событий идет вперед). И для экзаменатора не существует времени t3, потому что когда его тело, мозг и часы вернутся в состояние t1, он даже не будет знать, что было время t2, потому что в момент t1 еще не было t2. Для эксперта и его часов это время само по себе.
Это похоже на СТО: для экзаменатора, движущегося со скоростью, близкой к скорости света, время замедляется по часам неподвижного наблюдателя, но по собственным часам экзаменатора время наблюдателя ускоряется. Так же обстоит дело и в данном случае: Это зависит от того, по какую сторону системы мы находимся. Итак: обратное движение во времени есть не что иное, как возвращение всех материальных точек в исходное состояние. Этот вывод показывает, что «время» гораздо проще, чем пытаются представить некоторые теоретики. Время — это просто движение всей материи. Без движения нет времени. Движение назад — это возвращение в прошлое
Что если только часть материи движется назад? Давайте еще раз вернемся к нашим материальным точкам. Посмотрим на рисунок 4, где показана другая версия реализации событий в момент времени t3: точка A вернулась в исходное положение, а точка B — нет. Здесь t3 явно отличается от t1, и уже нельзя сказать, что между t1 и t3 нет никакой разницы. Уже здесь в системе t1
Возможно ли путешествия в будущее
Как объясняет Брайан Грин, профессор физики и математики Колумбийского университета, в научно-популярном видео для Tech Insider, мы знаем, что можно путешествовать в будущее, просто у нас еще нет для этого технологий. Альберт Эйнштейн был первым, кто понял, что теоретически мы можем путешествовать в будущее, если взлетим с Земли и полетим обратно со скоростью, близкой к скорости света. В общей теории относительности он также показал, что время для вас замедляется по сравнению со всеми остальными, когда вы находитесь вблизи сильного источника гравитации — например, нейтронной звезды или черной дыры — и приближаетесь к краю этого объекта. Таким образом, когда вы возвращаетесь домой, вы оказываетесь в далеком будущем. Физически возразить нечего. Но как насчет путешествия во времени в прошлое?
На нашем канале Яндекс.Дзен вы можете прочитать статьи, которых нет на сайте. Подписывайтесь на него, чтобы не пропустить ничего интересного!
Узкое место червоточины или мост Эйнштейна-Розена
Путешествия в прошлое и будущее
На протяжении многих лет физики спорят о том, возможно ли путешествие в прошлое. Разногласия возникают, как вы, наверное, заметили, потому что большинство физиков считают, что это невозможно. Но более интересной представляется другая точка зрения, не так ли? Главная гипотеза, которая заслуживает внимания, — это гипотеза о путешествии во времени через червоточину.
Червоточина — это гипотетическая область в пространстве-времени, которая представляет собой «туннель» в пространстве в определенный момент времени.
В 1935 году Альберт Эйнштейн и математик Натан Розен предположили, что существует непроницаемая червоточина, соединяющая два одинаковых, почти плоских пространства, образуя «мост». Сегодня физики считают более узкую часть моста Эйнштейна-Розена горизонтом событий черной дыры. Предположительно, между правой и левой сторонами горизонта существует особая нестационарная область, которую нельзя пересечь, не пересекая дыру.
Горизонт событий черной дыры — это область пространства-времени, своего рода космическая тюрьма, из которой нет выхода, даже для фотонов света.
Проще говоря, это мост из одной точки пространства в другую, своего рода туннель, по которому путешествие из одной точки Вселенной в другую может быть значительно сокращено. Но что происходит, когда вы можете пересечь это нестатичное пространство? Физики подозревают, что когда вы пересекаете мост Эйнштейна-Розена, вы путешествуете не только из одной точки пространства в другую, но и из одной точки времени в другую. Если вы идете направо, вы оказываетесь в прошлом; если налево, вы оказываетесь в будущем. Или наоборот.
Существуют ли червоточины?
Если существуют параллельные вселенные, то возможно, что в одной из них человечество изобрело космические корабли, которые могут достигать глубин космоса.
Если вас несколько смутил этот вопрос, то вы абсолютно безнадежны. Напомню, что до 12 апреля 2019 года черные дыры — как сегодня червоточины — считались гипотетическими объектами. Все изменилось, когда ученым удалось сфотографировать горизонт событий космического монстра Стрелец А*, сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный Путь. Поэтому вполне возможно, что однажды ученые смогут доказать существование червоточин. Но даже если червоточины существуют, мы не знаем, можно ли через них пройти. Так же, как мы не знаем, что происходит за горизонтом событий черной дыры. Всемирно известный физик-теоретик Стивен Хокинг предположил, что черные дыры могут оказаться воротами в другие вселенные. Подробнее об этом читайте в нашем материале. Важно понимать, что от такой теории может немного закружиться голова, поскольку она предполагает существование мультивселенной — бесконечного количества миров. И в каждом из этих миров законы физики могут отличаться от законов нашей вселенной. Или нет.
Как вы думаете, можно ли путешествовать через червоточину в прошлое или в будущее? Поделитесь своим ответом в комментариях и с участниками нашего Telegram-чата.
В любом случае, сегодня мы не знаем, существуют ли червоточины, мультивселенная и черные дыры. А если они существуют, можем ли мы пройти через них? Большинство ученых так не считают. Но наука, вооруженная воображением, может достичь многого. Кто знает, может быть, ответ на эти удивительные загадки Вселенной будет найден в ближайшем будущем.
Как вернуться в прошлое: заклинание, которое работает
Возможно ли путешествие в прошлое, чтобы исправить большую ошибку? Или изменить свою жизнь? Да, и это не так уж сложно. Самое главное — верить в результат, и тогда вы сможете добиться потрясающих результатов!
Самые незначительные события, которые происходят сейчас, оставляют память в виде тонких «эфирных» отпечатков. И когда человек с помощью ритуалов входит в такие «невидимые» образы и таким образом изменяет картину прошлого, он может реально изменить настоящее. То есть на физическом плане прошлое остается, но его влияние на настоящее становится иным.
Обряд: запускаем «машину времени»!
Например, в прошлом можно отстоять свое мнение в важном споре, когда веские аргументы и решимость появились только сейчас. Или — повторить какое-то событие воображаемыми средствами. Наконец, легко «путешествовать назад», например, визуализируя по пути мысли.
Из точки прибытия вы можете, при желании, добраться до еще более раннего ключевого момента. Например, выяснить, почему возникла ситуация, которую вы хотите разрешить. Иногда путешествие к истокам в прошлое даже решает такие проблемы, как ожирение. Определите конечную точку как «событие, которое привело вас к целостности». Признание и исправление ситуации, когда человека бессознательно заставляют «есть», нормализует вес его тела.
Как это работает?
Чтобы вернуться в прошлое, сначала возьмите в руку семечко или зерно и вспомните свои ощущения. Затем произнесите заклинание 7 раз, закройте глаза и положите руки ладонями вверх. Через несколько секунд после произнесения магических слов в вашей ладони появится ощущение зерна.
Сожмите кулак, зерно растворится в вашем теле, и вы перенесетесь прямо в прошлое — туда, куда захотите. Обратите внимание на ландшафт прошлого времени. Если вы увидите ямы и выбоины, которых на самом деле не было, мысленно залатайте их — ведь они являются косвенными символами препятствий. Возвращение в настоящее произойдет само собой.
Причина или следствие?
Ответ на вопрос о месте назначения — как и сама концепция путешествия во времени — зависит от того, как работает время в конкретном воображаемом мире.
Законы физики не являются руководством к действию для терминаторов.
В конце концов, главная проблема с путешествиями во времени — это не скорость света. Отправка чего-либо в прошлое, даже сообщения, нарушает фундаментальный закон природы — принцип причинности. Даже самое небрежное пророчество в некотором смысле уже является путешествием во времени! Все известные нам научные принципы основаны на том, что событие сначала происходит, а затем имеет следствие. Если следствие предшествует причине, то законы физики нарушаются.
Чтобы «исправить» эти законы, нам нужно понять, как мир реагирует на такую аномалию. Именно здесь писатели-фантасты могут дать волю своему воображению.
Если жанр фильма — комедия, то, как правило, опасности «сломать» время нет: все действия героев слишком незначительны, чтобы повлиять на будущее, а главная задача — выпутаться из собственных проблем.
Можно утверждать, что время — это единая, неделимая нить: существует некое напряжение между прошлым и будущим, по которому можно двигаться.
Именно в таком мировоззрении возникают самые известные петли и парадоксы: например, если убить своего дедушку в прошлом, то можно исчезнуть из Вселенной. Парадоксы возникают потому, что эта точка зрения (философы называют ее «B-теорией») утверждает, что прошлое, настоящее и будущее так же реальны и неизменны, как и привычные нам три измерения. Будущее пока неизвестно — но рано или поздно мы увидим единственную версию событий, которая обязательно произойдет.
Этот фатализм порождает самые ироничные истории о путешественниках во времени. Когда пришелец из будущего пытается исправить события прошлого, он вдруг понимает, что сам их вызвал — и что так было всегда. В таких мирах время не переписывается, а лишь создается причинно-следственная петля, и любая попытка что-то изменить приводит лишь к сохранению первоначальной версии. Этот парадокс одним из первых подробно описал Роберт Хайнлайн в рассказе «По собственным следам» (1941), в котором выяснилось, что герой выполняет приказ, полученный от самого себя.
Герои антиутопического сериала Netflix «Тьма» путешествуют в прошлое, чтобы расследовать преступление, но вынуждены сами совершать действия, которые привели к преступлению.
О сериале
Первый немецкий сериал Netflix часто сравнивают с «Очень странными делами». Однако на самом деле это совершенно разные истории…
Хуже того, в более «гибких» мирах неосторожное действие путешественника может привести к «эффекту бабочки». При вмешательстве в прошлое весь поток времени сразу переписывается — и мир не только меняется, но и полностью забывает о том, что он изменился. Обычно только сам путешественник помнит, что все было иначе. В трилогии «Назад в будущее» даже Док Браун не мог уследить за прыжками Марти во времени — но, по крайней мере, он полагался на слова своего спутника, чтобы описать изменения, а обычно такой истории никто не верит.
В общем, время с одной нитью — вещь запутанная и антиутопичная. Многие авторы предпочитают не ограничивать себя и прибегают к параллельным мирам.
Сюжет, в котором герой оказывается в мире, где его рождение было аннулировано, взят из рождественского фильма «Эта замечательная жизнь» (1946).
Раздвоение времени
Это идея, которая не только позволяет уйти от противоречий, но и стимулирует воображение. В этом мире возможно все: каждая секунда делится на бесконечное количество похожих отражений, каждое из которых отделено лишь несколькими несущественными деталями. Путешественник во времени на самом деле ничего не меняет, а просто прыгает туда-сюда между различными аспектами мультивселенной. Это популярная сюжетная линия в телевизионных сериалах: Почти в каждом сериале есть эпизод, в котором герои оказываются в альтернативном будущем и пытаются вернуть все на свои места. Можно бесконечно блуждать в бесконечном поле — и без парадоксов!
В наши дни хронофантастика обычно использует модель параллельного мира (кадр из «Звездного пути»).
Всех не перевешать
Однако некоторые физики, в отсутствие доказательств гипотезы защиты времени, пытались доказать, что такие путешествия, даже без нее, не приводят к катастрофическим последствиям, описанным выше. Дэвид Дойч в 1991 году предложил следующее решение: В начале путешествия каждая система распадается на две подсистемы. Одна из них — замкнутая кривая времени B, вторая — внешняя подсистема A (например, путешественник). Если, согласно расчетам Дойча, мы можем описать все различия между системами A и B единичной матрицей, то мы автоматически переводим происходящее в представление Шредингера. Тогда одновременно существует несколько возможных решений, одно из которых обладает наибольшей энтропией. В нем произойдет изменение (мир изменится), но во всех остальных локально ничего не изменится.
То есть, убьете вы Гитлера или нет, не так важно для поддержания принципа причинности. Даже если убийца добьется успеха, мир, в котором лидер не придет к власти, будет не нашим, а частью параллельной вселенной (интерпретация мультивселенной). Как мы видим, этот вариант гораздо более оптимистичен, чем уничтожение человечества при первой попытке запустить машину времени. Однако, если это правда, мы никогда не сможем наблюдать никаких последствий от деятельности путешественников во времени. Все их гигантские усилия приведут лишь к образованию еще одной параллельной вселенной, не имеющей ничего общего с нашей.
Моральный кодекс хронопутешественника
В 1970-х годах известный астрофизик Игорь Новиков предложил не менее оригинальное объяснение парадокса времени. Принцип Новикова прост: в нашей Вселенной локально могут происходить только те перемещения во времени, которые универсально самосогласованны, то есть не являются взаимоисключающими. Любая попытка радикально изменить прошлое в нашем мире (а не в одной из параллельных вселенных) может быть обречена на провал. Например, если вы отправитесь в прошлое и убьете своего деда, то, вернувшись, обнаружите, что вы, как и небольшой процент всех детей на Земле, являетесь потомком внебрачной связи, что делает убийство вашего предполагаемого деда совершенно неэффективным.
Новиков даже предполагает, что свободная воля всех путешественников во времени строго ограничена предложенным им принципом природы. То есть условный эквивалент закона сохранения энергии — своего рода закон сохранения причинности — не допускает изменения того, что повлияло на появление субъекта в том или ином виде. Подобно тому, как гравитация не позволяет самолету взлететь без самолета, принцип самосогласованности не позволяет убить Гитлера.
Если кажется, что путешественник изменил прошлое вопреки всему, это, скорее всего, только видимость. В знаменитой сцене из первой части фильма «Назад в будущее» Марти Макфлай играет хит Чака Берри «Джонни Б. Гуд» 1955 г. Присутствующий при этом чернокожий гитарист тут же звонит своему кузену (Чаку Берри) и предлагает ему проверить «новый звук» на телефоне. На первый взгляд, это кажется довольно вопиющим вмешательством в историю: Чак Берри — один из самых влиятельных музыкантов раннего рок-н-ролла, а Johnny B. Goode был написан им только в 1958 году. Изменение прошлого? Посмотрите на эту сцену еще раз: Марвин не дает своему кузену Марти высказаться, пока тот не закончит песню и не исполнит хард-хитовое гитарное соло, которое все еще довольно свежо даже для 1980-х годов и совершенно нетипично для рок-н-ролла. Ничего из того, что он мог бы позаимствовать у Берри, так и не было услышано.
Но некоторые аспекты начинания Новикова неясны. Представьте себе, что мы изобрели машину времени, отправились в прошлое и решили рассказать людям XIX века о существовании такой машины. Рассказать людям XIX века о существовании такого устройства. Это, конечно, было бы огромным вмешательством в историю, после которого жизнь земных государств могла бы значительно измениться. Разумеется, путешественнику во времени было бы невозможно сообщить любому жителю прошлого о существовании такого устройства (до того, как пресса сообщила о его изобретении). Летая в двадцать первом веке, можно лишь купить бумаги на имя Герберта Уэллса и написать что-то вроде романа на эту тему.
Беспричинные люди
На первый взгляд, принцип Новикова устраняет все временные парадоксы даже без непроверяемой интерпретации мультивселенной. К сожалению, все не так просто. Вспомним неизданный сюжет серии «Терминатор»: пытаясь сразиться с Коннором, Скайнет невольно познакомил молодого человека с возможностью путешествий во времени. В итоге он отправил своего отца, который родился позже, чем сам Коннор, в прошлое, в то время, когда он рос. Таким образом, налицо новиковская самосогласованность, но также и парадокс: сын Сары Коннор становится продуктом существования замкнутой временной кривой, из которой он не может появиться с определенным набором генов.
Действительно, вся научная фантастика полна таких примеров, а иногда (Стальная крыса Гаррисона) встречаются даже существа, которых никто не зачинал и не рожал, которые возвращаются из собственного будущего в собственное прошлое. Они бесконечно проходят через цикл своей жизни, подобно персонажу из «Дня сурка». Только, в отличие от последнего, у них нет возможности что-либо изменить в своей жизни.
Путешествие во времени — это реально?
Альберт Эйнштейн в 1905 году разработал специальную теорию относительности, которая стала одним из основных принципов современной физики. Эта теория описывает связь между пространством и временем для объектов, движущихся с постоянной скоростью по прямой линии.
Теория довольно проста. Во-первых, все вещи измеряются относительно чего-то другого, т.е. не существует «абсолютной» системы отсчета. Во-вторых, скорость света постоянна. Она остается постоянной, что бы ни происходило. И в-третьих, ничто не может быть быстрее скорости света. Путешествия в реальном времени вытекают из этих простых принципов. Для наблюдателя, путешествующего с большой скоростью на корабле, время замедляется и должно сокращаться вместе с кораблем в направлении движения, компенсируя эффекты движения и соблюдая принцип относительности.
Астронавт Скотт Келли провел на орбите 520 дней, а Марк Келли — 54 дня в космосе. Разница в скорости, с которой они воспринимали время в течение своей жизни, фактически увеличила разницу в возрасте между этими двумя мужчинами. «Если раньше я был старше всего на 6 минут, то теперь я старше на 6 минут и 5 миллисекунд», — сказал Марк Келли в разговоре 12 июля 2020 года.
Общая, специальная теории относительности и GPS
Глобальная система позиционирования (GPS) помогает нам точно знать, где мы находимся, благодаря нескольким десяткам спутников на высокой околоземной орбите. Спутники вращаются вокруг Земли на расстоянии 20 100 километров и движутся со скоростью 14 000 километров в час. Согласно специальной теории относительности, чем быстрее движется объект относительно другого объекта, тем медленнее первый объект воспринимает время. Публикации Physics Central Американского физического общества показывают, что этот эффект укорачивается на 7 микросекунд или 7 миллионных долей секунды каждый день для спутников GPS с атомными часами.
Согласно общей теории относительности, часы, находящиеся ближе к центру большой гравитационной массы, такой как Земля, тикают медленнее, чем часы, находящиеся дальше. Поскольку спутники GPS находятся гораздо дальше от центра Земли по сравнению с часами на поверхности Земли, часы спутника GPS каждый день переводятся вперед на дополнительные 45 микросекунд. Вместе с отрицательными 7 микросекундами, полученными в результате расчета специальной относительности, чистый результат составляет дополнительные 38 микросекунд. Это означает, что инженерам придется рассчитывать дополнительные 38 микросекунд в день для каждого спутника, чтобы обеспечить точность, необходимую для точного определения времени.
Что такое червоточины?
Согласно НАСА, общая относительность также может обеспечить сценарии, которые позволят путешественникам вернуться в прошлое. Но физическая реальность этих методов путешествия во времени не является «бесспорным».
Червоточины — это теоретические «туннели» в пространстве-времени, которые могут соединять различные моменты или части реальности с другими. Хотя они существуют в научной фантастике, в реальности червоточины пока не обнаружены. «На данный момент все это очень умозрительно. Никто не думает, что мы найдем червоточину в ближайшее время», — говорит Стивен Хсу, профессор теоретической физики в Университете штата Орегон.
Физик Паскаль Койран предложил новую теорию, согласно которой червоточины могут служить жизнеспособными короткими путями через пространство-время. В рамках исследования Койран использовал метрику Эддингтона-Финкельштейна, которая применялась в большинстве предыдущих анализов. В прошлом путь частицы через гипотетическую червоточину не мог быть прослежен. Однако с помощью метрики Эддингтона-Финкельштейна физику удалось сделать именно это. Работа Койрана была описана в базе данных arXiv в октябре 2021 года и опубликована в журнале Journal of Modern Physics.
Парадоксы путешествия во времени
Парадокс времени — это мысленный эксперимент, связанный с путешествием во времени, в котором путешественник, попадая в прошлое, делает что-то, что вызывает причинно-следственные противоречия.
Самый известный временной парадокс — это парадокс убитого дедушки. Если кто-то путешествует в прошлое и убивает дедушку до встречи с бабушкой, то родитель не рождается, поэтому сам путешественник не может родиться. А если он не родился, то не может отправиться в прошлое и убить дедушку, поэтому он будет жить. Из этого подхода вытекают две гипотезы:
- Гипотеза о защите линии времени: если подсыпать в блюдо яд, дедушка никогда его не съест. Если поднести к голове пистолет, при нажатии на спусковой крючок ничего не произойдёт.
- Множественная гипотеза вселенных: в результате убийства дедушки в прошлом, в настоящем создаётся временная шкала, в которой путешественник никогда не существовал. Таким образом возникает параллельная вселенная.
Ученые все еще исследуют вопрос о путешествиях во времени, чтобы ответить на него. Возможно, этот ответ появится в следующем десятилетии, а пока важно изучить имеющиеся данные.
Что почитать?
- Джеймс Глик — «Путешествия во времени. История»
- Гарднер Мартин — «Путешествие во времени»
- Митио Каку — «Физика невозможного»
- Красников С. В. — «Некоторые вопросы причинности в ОТО: «машины времени» и «сверхсветовые перемещения»
- Стивен Хокинг — «Мир в ореховой скорлупке»
- Нил Деграсс Тайсон — «Смерть в черной дыре и другие мелкие космические неприятности»
- Баландин Р. — «Эйнштейн убивает время. Абсолютна ли теория относительности?»
- Альберт Эйнштейн — «Бог не играет в кости. Моя теория относительности»
- «Путешествие во времени и теория относительности. Новые Тайны Вселенной» — Discovery
- «Машина времени» — BBC
- «Настоящий гений со Стивеном Хокингом: Возможно ли путешествие во времени?» — National Geographic
- «Космос: пространство и время» — National Geographic
- «Космос: персональное путешествие» — National Geographic
- «Интерстеллар» — режиссёр Кристофер Нолан
Путешествия во времени — FAQ
Это была та информация о путешествиях во времени, которая известна на сегодняшний день. Однако некоторые интересные вопросы остаются:
Черная дыра может образоваться из любого объекта, если его достаточно сильно сжать. Радиус, до которого должно быть сжато физическое тело, чтобы стать сингулярностью, называется радиусом Шварцшильда. Для Солнца радиус сферы Шварцшильда составляет около трех километров, для Земли — девять миллиметров. Физическое тело, радиус которого меньше радиуса Шварцшильда, становится черной дырой.
Очень небольшое количество экзотической материи образуется в результате эффекта Казимира. Между двумя металлическими пластинами, находящимися на расстоянии миллиардной доли метра друг от друга, возникает притягательная сила, вызванная отрицательным давлением экзотической материи. Между пластинами создается меньше волн, чем снаружи, что и вызывает отрицательное давление. Количество создаваемой экзотической материи составляет 10-30 граммов. Для поддержания червоточины размером с человеческий рост требуется количество материи, почти равное массе Юпитера.
Роджер Пенроуз назвал это явление случаем космической цензуры. Сингулярности, возникающие в результате гравитационного коллапса, появляются в таких местах, как черные дыры, где они надежно скрыты от глаз.
Что квантовая механика говорит о путешествиях во времени?
Квантовая механика, как и другие области теоретической физики, не отрицает путешествия во времени. Однако это зависит от интерпретации. Есть две очень известные интерпретации квантовой механики:
Копенгагенская (квантовые сущности описываются волновой функцией, но когда они взаимодействуют со своим окружением, волновая функция схлопывается до определенных значений величины). Если рассматривать путешествие во времени с точки зрения копенгагенской интерпретации, то можно столкнуться с многочисленными парадоксами.
Мультивселенная (каждая квантовая вероятность подразумевает возникновение отдельной вселенной, в которой происходит определенный исход). Если рассматривать интерпретацию мультивселенной, то парадоксы устраняются, поскольку при путешествии в прошлое человек попадает в прошлое другой вселенной, а не той, из которой он пришел.
Квантовая телепортация — это репликация состояний частиц без переноса энергии или материи. Когда две частицы образуются одновременно, они объединяются друг с другом. Если отправить их в разные концы Вселенной и через некоторое время изменить состояние одной частицы, то изменится и состояние другой. Это явление может быть полезно для путешествий во времени.
Точного ответа на этот вопрос нет. Однако Стивен Хокинг выдвинул гипотезу о хронологической защите — механизме, который предотвращает путешествия во времени. Машина времени либо уничтожается в момент создания, либо погибает тот, кто пытается ее использовать.
Рекомендуем посмотреть научно-популярный фильм «Время с Алексеем Семякатовым». В фильме рассказывается о природе времени и его противоречивости.
