Физика путешествий во времени: насколько они реальны?

физика путешествий во времениГлавный герой романа Г.Уэллса «Машина времени», воспользовавшись неким фантастическим устройством с мигающими лампами, набирает несколько цифр и оказывается в будущем, преодолев десятки тысяч лет. Англия давно исчезла, и теперь на этой территории живут странные существа, именуемые морлоками и элоями. Как для фантастического романа, этот сюжет вполне приемлем, хотя физики всегда высмеивали идею путешествий во времени, считая, что поддерживать ее могут только недоумки, мистики и шарлатаны. И они почти что правы.

Противоречивые примеры

физика путешествий во времениОднако значительные достижения в области квантовой физики позволяют оживить теорию; с недавних пор она стала любимой игрушкой физиков-теоретиков, труды которых публикуются на страницах серьезных академических журналов. Самая упрямая проблема, связанная с путешествиями во времени – это необходимость разгадывать парадоксы нескольких типов. Вот, например, парадокс человека, не имеющего родителей. К примеру, как быть, если человеку, путешествующему во времени, случится убить своих родителей еще до того, как он родится? Вопрос: если ваши родители умерли еще до того, как вы родились, как вы могли появиться на свет, чтобы однажды, путешествуя в прошлое, убить их?

Существует также парадокс человека без прошлого. Представьте, например, молодого изобретателя, который тщетно пытается соорудить машину времени в собственном гараже. Внезапно из неоткуда появляется старик, которые делится с ним секретом создания устройства для путешествия во времени. Итак, зная будущее, молодой становится невероятно богатым: он играет на бирже, делает выгодные ставки на ипподроме, участвует в спортивных лотереях и выигрывает. И вот, состарившись, он решает предпринять последнее путешествие в прошлое, к себе, но молодому. Вопрос: откуда же возникла идея создания машины времени?

А как такой парадокс: человек, который является собственной матерью? По Хайнлайну «Джейн» в младенчестве подбросили под дверь сиротского приюта. Став девушкой, «Джейн» знакомится с молодым искателем приключений, влюбляется в него. Но тот бросает ее, после того, как «Джейн» забеременела. Случается несчастье: производя на свет дочь, которую впоследствии таинственным образом выкрали неизвестные, «Джейн» почти умирает от сильного кровотечения. Во время операции выясняется, что у «Джейн» присутствуют, как ни странно, и мужские, и женские половые признаки. И, чтобы спасти ей жизнь, врачи превращают «Джейн» в «Джима».

«Джим» становится горьким пьяницей, но, познакомившись однажды с очень дружелюбным барменом, который на самом деле оказывается тайным путешественником во времени, «Джим» попадает в прошлое. Там он встречает прекрасную молодую девушку, влюбляется, его возлюбленная беременеет и рожает дочь. Мучимый чувством вины, «Джим» решается на отчаянный поступок: он похищает свою дочь и подбрасывает ее под дверь сиротского приюта. Далее он вступает в сообщество людей, тайно путешествующих во времени, его жизнь удивительна и полна приключений, но у него есть мечта: выдать себя за бармена, чтобы в прошлом встретиться с забулдыгой по имени Джим. Вопрос: где мать, отец, брат, сестра, дед и бабка, а также внуки «Джейн»?

Исследования Эйнштейна

физика путешествий во времениВот почему нет ничего удивительного в том, что путешествия во времени всегда считались невозможными. В конце концов, Ньютон верил, что время напоминает выпущенную стрелу, которая летит прямо, никуда не сворачивая, не отклоняясь от заданной линии. Секунда на Земле равна секунде на Марсе. Часы, разбросанные по всей Вселенной, отсчитывают время с одной и той же скоростью. Эйнштейн представлял явление времени более радикально. Согласно Эйнштейну, время скорее напоминает реку, которая змеится вокруг звезд и галактик, ускоряясь или замедляясь, проходя вокруг громадных небесных тел. Секунда, прошедшая на Земле, отличается от марсианской секунды. Скорость хода часов во Вселенной различна, она зависит от многих факторов, о которых земляне могут и не догадываться.

Но перед смертью Эйнштейн столкнулся с проблемой, которая почти завела его в тупик. Его соседом во время учебы в Принстоне был Курт Гёдель, - пожалуй, самый великий логик и математик за последние пятьсот лет. Ему удалось, основываясь на формулах Эйнштейна, вывести собственное решение, которое допускало возможность путешествий во времени. Теперь «река времени» обрела водовороты, некие турбулентные потоки, в которых время способно сворачиваться, образуя круг. Решение, найденное Гёделем, оказалось совершенно оригинальным: согласно его постулату, Вселенная наполнена непрерывно циркулирующей жидкостью. И всякий, кто идёт в направлении движения этой жидкости, непременно очутится в начальной точке, в прошлом.

В своих мемуарах Эйнштейн писал, как обескуражил его тот факт, что в его формулах содержалось решение, позволяющее путешествовать во времени. Но вывод его оказался абсолютно однозначным: Вселенная не вращается, она расширяется (что полностью соответствует теории происхождения Вселенной, теории Большого Взрыва), поэтому решение, предложенное Гёделем, можно отвергнуть по «соображениям физического характера». (Очевидно, если бы Вселенная вращалась, были бы возможны путешествия во времени и в пространстве!)
Далее, в 1963 году новозеландский математик Рой Керр открыл решение уравнений Эйнштейна для вращающейся черной дыры, обладающей уникальными и невероятными свойствами. Она не сжимается до размеров точки (как было принято считать), но приобретает форму крутящегося кольца (нейтронов). Это кольцо вращается настолько быстро, что центробежная сила не дает ему упасть под влиянием силы притяжения. Действует оно, подобно зеркальцу Алисы в известной сказке Кэрролла. Всякий, кто пройдет сквозь это кольцо, не умирает, но попадает в иную Вселенную. С тех пор, благодаря формуле Эйнштейна, были найдены сотни подобных «червоточин» - гипотетических топологических особенностей пространства-времени, представляющих собою туннель в пространстве. Эти туннели соединяют между собой не только два различных участка пространства (как бы их ни назвали), но и два различных отрезка времени. В принципе, эти туннели могут использоваться как своего рода машины времени.

Читать дальше Проблемы

Самое обсуждаемое
Слово полтергейст пришло к нам из немецкого языка, в переводе оно означает «шумный дух». Случаи
Всем или почти всем из нас хочется знать, что же будет там, за гранью, ждёт ли там ещё какая-то,
Почти всегда, когда говорят о цунами, подразумевают морские (чаще всего - океанские) цунами,