În 1949, matematicianul german Kurt Gödel, după ce a rezolvat ecuațiile câmpului gravitațional obținut de Einstein, a dovedit teoretic posibilitatea deplasării în timp. Aproape șaptezeci de ani mai târziu, oamenii de știință americani și canadieni au construit un model matematic pentru acest lucru. Și primăvara trecută, calculatorul cuantic a întors o secundă.
Noua dimensiune - noi posibilități
La începutul secolului al XX-lea, fizicienii au început să considere timpul ca o dimensiune egală, împreună cu cele trei deja cunoscute: sus și jos, dreapta și stânga și înainte și înapoi. Drept urmare, în știință a apărut un concept al continuului spațiu-timp și s-a format o viziune diferită a legilor naturii - teoria specială și generală a relativității (STR și GR). SRT a considerat doar obiecte drepte și în mișcare uniformă, GRT - situații în care corpurile au fost accelerate sau întoarse în lateral.
În relativitatea generală, în 1915, Einstein, împreună cu matematicianul german Hilbert, au derivat un sistem de ecuații pentru câmpul gravitațional care leagă spațiul-timp cu proprietățile materiei care îl umple. Treizeci de ani mai târziu, Gödel a rezolvat aceste ecuații reprezentând materia ca fiind particule de praf rotative distribuite uniform. Când a propus să considere galaxiile drept aceste particule, a obținut un model de Univers rotativ.
În ea, lumina este implicată în mișcarea de rotație, ceea ce înseamnă că obiectele sunt capabile să se deplaseze de-a lungul unor traiectorii care sunt închise nu numai în spațiu, ci și în timp. Cu alte cuvinte, călătorind prin univers, poți să te întorci în trecut. Probabilitatea existenței unor astfel de traiectorii (ele se numesc curbe de timp închise) este determinată de alte versiuni de soluții la ecuațiile câmpului gravitațional - „cilindrul Tipler” obținut în 1974 și „găurile de vier traversabile”.
Prin spațiu și timp
Video promotional:
Fizicianul britanic Roger Penrose a presupus că curbele de timp închise trebuie să treacă orizontul evenimentului - o graniță imaginară în spațiu-timp. Pe de o parte a graniței există puncte de spațiu-timp despre care se poate învăța ceva, pe de altă parte - nu se știe nimic. Persoana se află în afara acestui orizont de eveniment. Prin urmare, el nu poate observa încălcarea principiului cauzalității în curbele de timp închise.
Potrivit lui Stephen Hawking, încercarea de a crea astfel de curbe trebuie să se încheie neapărat cu o gaură neagră. Ca urmare, pentru observator, o singularitate goală - un punct în care este vizibil un viitor sau un trecut infinit de îndepărtat - se dovedește a fi închisă de evenimentele găurilor negre. Chiar dacă o persoană ajunge în acest punct, nu va putea spune nimănui despre asta. Pentru a face acest lucru, trebuie să ieșiți din gaura neagră, care este complet în afara problemei.
Cu toate acestea, oamenii de știință au găsit o modalitate, în timp ce teoretic, de a ocoli aceste limitări. Fizicienii americani și canadieni au dezvoltat un model matematic al unei mașini a timpului, care vă permite să vă deplasați pe curbe închise ca în timp, cu viteză superluminală. Mai mult, în căutarea acestor curbe, nu este necesar să intrați în găuri negre, notează autorii lucrării.
Direcția timpului pe suprafața spațiului-timp pare o curbură care se intensifică atunci când se apropie de o gaură neagră - există dovezi că timpul în imediata sa apropiere se încetinește. Oamenii de știință au descris posibilitatea unei curburi circulare pentru pasageri într-o mașină de timp în afara găurii negre. Acest cerc îi trimite în trecut.
Mașina timpului în sine este o bulă. Oamenii care se găsesc în interiorul ei se mută în trecut și viitor de-a lungul curbei închise rezultate, apoi se întorc la punctul lor de plecare. În același timp, un observator extern va vedea două versiuni de pasageri: pentru unul, timpul curge în mod normal, iar pentru celălalt, în sens invers.
Este adevărat, o astfel de mașină a timpului este încă o construcție pur speculativă. Materialul din care ar putea fi realizat nu a fost încă inventat.
O despărțire acum a doua
În martie a acestui an, oamenii de știință din Rusia, Statele Unite și Elveția au demonstrat că călătoria în timp este posibilă în practică, dar numai la nivel cuantic. Ei au creat o astfel de stare a sistemului, care în sine s-a dezvoltat în direcția opusă - de la haos la ordine, adică a încălcat a doua lege a termodinamicii, care afirmă că, în timp, haosul Universului (în termeni științifici - entropie) este în continuă creștere, ceea ce înseamnă că timpul se mișcă doar într-o singură direcție: din trecut în viitor.
În primul rând, fizicienii au arătat teoretic că un electron în spațiul gol este capabil să se deplaseze spontan în trecut, adică să se întoarcă la starea în care se afla acum câteva momente. Cu toate acestea, un astfel de eveniment, conform calculelor, poate apărea o singură dată în timpul întregii existențe a Universului. În acest caz, va fi posibil să se întoarcă doar 0,06 nanosecunde.
Apoi au încercat să efectueze această operație într-un experiment folosind un computer cuantic cloud. Într-un caz, două au fost combinate, în celălalt, trei qubits - module de calcul elementare și celule de memorie ale mașinilor cuantice. Le-am umplut cu un set de numere și am început să manipulăm conținutul, astfel încât nivelul haosului din acest sistem cuantic a crescut rapid. Atunci când entropia a atins un anumit nivel, un alt program a preluat controlul criblurilor și le-a transferat într-o astfel de stare încât evoluția ulterioară a mers către ordine, mai degrabă decât spre haos. Drept urmare, criblurile au fost momentane în starea lor inițială. Cu alte cuvinte, s-au întors în trecut.
Cu toate acestea, acest truc nu a fost întotdeauna reușit: în aproximativ 80 la sută din cazuri cu două cioburi și doar la jumătate cu trei. Potrivit autorilor studiului, eșecurile sunt asociate cu erori în funcționarea computerului cuantic în sine și nu cu unele motive inexplicabile. Aceasta înseamnă că se pot crea algoritmi mai eficienți pentru călătoriile în trecut.
Alfiya Enikeeva