Возможны ли путешествия во времени? (часть первая)

Несмотря на отсутствие хоть сколько-нибудь значимых практических результатов, учёные до сих пор не отрицают саму возможность путешествия во времени, и теоретические разработки продолжаются.

Теории о путешествиях во времени — пожалуй, остаются одними из самых впечатляющих вслед за разработками в области телепортации, торсионных полей и антигравитации. Впрочем, путешествию во времени не повезло больше — до сих пор не только нет очевидцев перемещения во времени, но и универсального определения времени.

В каком-то смысле каждый их нас путешественник во времени, правда это не впечатляет, тем более, что двигаться в этом понимании можно только "вперёд".

До Эйнштейна о путешествиях во времени говорили только литераторы, причём идея "времени вспять" принадлежит вовсе не Герберту Уэллсу, а Эдварду Пейджу Митчеллу (Edward Page Mitchell), издателю газеты New York Sun, который за 7 лет до "Машины времени" опубликовал рассказ "The Clock That Went Backward" ("Часы, которые шли назад").

 

 

В физике о возможности подобных перемещений стало модно размышлять вслед за Эйнштейном. Феномен путешествия во времени с того момента стал объясняться с точки зрения действия пространственно-временного континуума. "Тень" Эйнштейна по сей день "лежит" на всех мало-мальски серьезных рассуждениях на эту тему.

Эйнштейну, перевернувшему представления о пространстве и времени, приписывают фразу: "Ньютон, прости меня".

По теории относительности выходит, что при скорости, приближающейся к скорости света, время должно замедляться. Однако скорость света практически недостижима — в отличие, скажем, от скорости звука, барьер который был преодолён в последней четверти прошлого века. Далее, по теории Эйнштейна следует, что когда тело развивает скорость, близкую к скорости света, его вес начинает увеличиваться и в точке достижения этой скорости практически бесконечен.

Ещё одна аксиома, которая также сопровождает теории о времени, гласит: первое путешествие, если ему суждено будет произойти, будет связано не с изобретением сверхбыстрого транспорта, а с открытием особой среды, в которой любое транспортное средство могло бы разогнаться до нужной скорости. Коридор во времени может быть образован и сугубо "природным" явлениями: чёрными дырами, тоннелями, космическими струнами и так далее.

	В фильме "Назад в будущее" специально оборудованный автомобиль, разогнавшись до скорости света, преодолевает линейное время безо всяких дыр.

Наиболее вероятным претендентом на "коридор времени" называют чёрные дыры, о природе которых до сих пор известно крайне мало. Принято считать, что когда звёзды, масса которых превышает массу Солнца как минимум в четыре раза, гибнут, то есть когда их "топливо" сгорает, они взрываются из-за давления, вызванного их собственным весом.

В результате взрыва образуются чёрные дыры, гравитационные поля в которых настолько мощны, что эту область не может покинуть даже свет. Всякий объект, достигающий границы чёрной дыры — так называемого горизонта событий — всасывается в её недра, причём снаружи не видно, что происходит "внутри".

Черная дыра окружена гравитационным полем, в котором тела достигают скорости света

Предполагается, что в глубине чёрной дыры — предположительно, в центре, в так называемой точке сингуляра — законы физики прекращают действовать, и пространственная и временная координаты, грубо говоря, меняются местами, а путешествие в пространстве становится путешествием во времени.

Кроме того, физики предположили, что если есть чёрные дыры, затягивающие всё, оказавшееся в зоне воздействия, то где-то там, в "ядре" дыры, должна быть некая "белая дыра", выталкивающая материю со столь же сокрушительной силой.

В центре черной дыры находится коридор, где пространство и время меняют свои характеристики.

Однако есть одно "но": прежде чем тело достигнет зоны, где законы традиционной физики перестают действовать, оно будет разрушено. Эта точка зрения была высказана физиком Калифорнийского Института Технологии (California Institute of Technology) Кипом Торном (Kip Thorne), автором монографии "Чёрные дыры и искривление времени".

	Карикатура на Торна и его "теорию червоточин" в пространственно-временном континууме

Торн предложил другой способ достижения необходимого для путешествия во времени ускорения. Он, основываясь на той же тории Эйнштейна, по которой пространство и время везде постоянно, изучал другие "прорехи" в пространственно-временном континууме. Эти норы-тоннели, якобы, способны возникать между отдалёнными объектами благодаря казуальной скрученности пространства.

Тоннели могут связывать отдалённые в пространстве точки, которые существуют в принципиально разных временных плоскостях.

Кип Торн абсолютно серьёзно, в преддверии открытия этих тоннелей, предлагал для поддержания их открытыми покрывать поверхность туннеля неким веществом с отрицательной плотностью энергии. Гравитационные силы будут стремиться разрушить туннель, захлопнуть его, а покрытие будет расталкивать стенки и удерживать от коллапса.

Модель тоннеля между Землей и Сириусом.

Ещё одна любопытная теория о способах путешествия во времени принадлежит Ричарду Готу (Richard Gott) — физику из Принстона. Он предположил существование неких комических струн, которые были образованы на ранних этапах формирования Вселенной.

Согласно теории струн, все микрочастицы образованы замкнутыми в петли крохотными струнами и находятся под чудовищным натяжением в сотни миллионов тонн. Их толщина гораздо меньше размеров атома, однако колоссальная гравитационная сила, с которой они воздействуют на объекты, попадающие в зону их влияния, разгоняет их до колоссальной скорости. Совмещение струн или соположение струны и чёрной дыры способно создать закрытый коридор с искривлённым пространственно-временным континуумом, который и мог бы использоваться для путешествия во времени.

Существует и другие, менее экзотичные способы "обмануть" время. Легче всего это будет сделать астронавтам. Пребывание, к примеру, на Меркурии в течение 30 лет, означает, что астронавт вернётся на нашу планету более молодым, нежели если бы он оставался на Земле, так как Меркурий вращается вокруг Солнца чуть быстрее Земли. Однако, здесь линейный ход времени сохраняется, и в чистом виде путешествием во времени данный феномен называть не стоит.

Более того, зафиксировано, что астронавты, которых на орбиты выносит "Шаттл", уже сейчас опережают "земное" время на несколько наносекунд, хотя до скорости света им, мягко говоря, далеко.

"Машина времени" викторианской эпохи.

Помимо проблем технического характера физики обсуждают и возможные конфликты времени. Реальная проблема, которая может ждать путешественников,— парадоксы времени. Их возникнет множество, и все они будут связаны с возможным воздействием на ход уже совершённых событий — "парадокс дедушки", например.

Большинство теоретиков сошлись на том, что всякое воздействие на ход совершённого создает новую, параллельную реальность либо другую "мировую линию", ничуть не мешающую существованию "исходной". И таких "параллельностей" будет ровно столько, сколько необходимо для непротиворечивого существования каждой из них.

Вообще, надо заметить, что рассуждения, дискуссии и лекции о природе времени и возможности путешествия во времени до сих пор остаются излюбленным занятием серьёзных физиков — своего рода интеллектуальной забавой. В своё время астрофизик NASA Карл Саган (Carl Sagan) в ответ на заявление Стивена Хокинга (Stephen Hawking) о том, что если бы путешествия во времени были бы возможны, среди нас было бы полно "ребят из будущего", парировал, что есть, как минимум, дюжина способов опровергнуть это заявление.

	Карл Саган: "Почитайте Кэрролла: нора, в которую падает Алиса, и есть "червоточина" Торна".

Во-первых, машина времени, к примеру, сможет переносить только в будущее. Во-вторых, машина времени сможет переносить только в недалекое прошлое, а мы — опять же, к примеру — "слишком давно". В-третьих, наши потомки из будущего могут перемещаться только к тем предкам, у которых машина уже есть и так далее.

Как бы там ни было, гипотетическая возможность подобных путешествий сохраняется, и опровергнуть её не в силах самые язвительные скептики. Более того, теории — теориями, а практически разработки всё-таки ведутся. Причём, с определёнными успехами.

Продолжение следует.

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru