Nu există încă o teorie a timpului general acceptată sau chiar o descriere care să se potrivească tuturor. Cu toate acestea, oamenii de știință au inventat multe mașini de timp - până la urmă, nicio lege fizică nu interzice acest lucru. Vom putea vreodată să manipulăm această categorie ciudată a universului.
Săgeata timpului
Nu percepem timpul cu niciunul dintre simțuri, dar știm despre el intuitiv și chiar știm cum, în anumite limite, să prezicem ce se va întâmpla în curând. În viziunea noastră, timpul trece, rulează, curge. Vorbim despre momentul prezent, trecutul și viitorul. Două evenimente diferite pot fi legate ca cauză și efect: unul dă naștere la celălalt. Niciodată invers. Aceasta este esența principiului cauzalității sau ireversibilității timpului.
Academicianul laureat Nobel Vitaly Ginzburg a inclus ireversibilitatea (săgeata timpului) în lista a trei mari probleme ale fizicii.
În mecanica clasică, ireversibilitatea se datorează faptului că corpurile constau din mulți atomi, molecule, care tind către o stare haotică (crește entropia). Cel mai simplu exemplu este crema în ceai. Pot fi agitate, dar nu pot fi colectate în aceeași picătură, deși moleculele substanței și numărul lor par să rămână aceleași.
Un alt lucru este lumea cuantică, în care obiectele sunt particule elementare, câmpuri. Acolo săgeata timpului nu există, procesele sunt reversibile, dar numai atât timp cât nu încercăm să le măsurăm, să le observăm. Particulele sunt în toate stările posibile în același timp (fizicienii preferă să vorbească despre funcția de undă). Dar în momentul măsurării cu dispozitivele noastre, „aleg” una dintre stări (sau noi alegem).
Apar întrebări legale: este timpul un fenomen obiectiv care există independent de conștiință, ca un lac, o casă, soarele? Sau este o proprietate a conștiinței și fără noi aceasta nu există?
Video promotional:
„Timpul este cel mai rău lucru pe care îl poți adresa unui fizician modern. Discordia completă este aceea că fiecare dintre științe vede timpul doar de la una, partea sa. Prin urmare, trebuie să vorbim despre timp geometric, termodinamic, cuantic-mecanic. Chiar și a înțelege de ce diferitele definiții ale timpului au ceva de-a face între ele este o problemă”, spune Serghei Baranov, doctor în științe fizice și matematice, un cercetător de frunte la Laboratorul de interacțiune a radiațiilor cu materia la FIAN.
Gemenii și paradoxul ceasului
În epoca sovietică, poveștile despre anomaliile temporare, în care oamenii, navele și avioanele au căzut, au fost populare printre fanii senzațiilor. Pe Web, veți găsi relatări ale martorilor oculari cu privire la „călătoria timpului” în interiorul unei tornade puternice.
Potrivit lui Sergei Baranov, dacă excludeți înșelăciunea deliberată, „anomaliile de timp” se explică prin erori de percepție, defalcări ale electronicelor sub influența fenomenelor atmosferice sau a factorilor industriali.
„Șoferii care trec în apropierea radarelor militare observă defecțiuni ale sistemului GPS, dar este puțin probabil să fie legat de teleportare”, oferă un exemplu de știință.
Fizicienii întâlnesc paradoxuri reale ale timpului în experimente, dar toate sunt explicabile. De exemplu, în teoria specială a relativității, este cunoscut „paradoxul geamăn”: unul dintre frații gemeni care explorează spațiul de pe o rachetă rapidă, la întoarcere, descoperă că gemenii rămași pe Pământ au îmbătrânit. Fără misticism. Doar că în spațiul în patru dimensiuni pentru un corp în mișcare, timpul curge mai lent.
Dilatarea timpului este fixată pe acceleratoare în timpul degradării particulelor instabile. Dimpotrivă, ceasul atomic de la bordul sateliților care orbitează, rulează câteva microsecunde într-o zi. Aici gravitația joacă un rol, care, crescând cu înălțimea, întinde ușor nivelul de energie al electronilor și nucleelor.
Paradoxul gemenilor. Stânga: o rachetă twin în spațiu, cealaltă - rămâne pe Pământ. Corect: a trecut mai mult timp pentru fratele care a rămas pe Pământ decât pentru călătorul spațial / Ilustrație de RIA Novosti / Alina Polyanina.
Găurile de vierme ca teleport
Teoria relativității prezice existența găurilor negre în Univers - obiecte cu o masă uriașă care distorsionează spațiul. Pentru un observator exterior, se pare că înainte este sfârșitul lumii, dincolo de care nu există nimic. Aceasta se numește orizontul evenimentului. Timpul încetinește în spatele său, în interiorul găurii negre orice materie este sfâșiată de forțele de maree. Puteți cădea doar într-o gaură neagră. Nu este cale de intoarcere.
În acest sens, "gaura de vierme" (sau "gaura de vierme") oferă mai multe oportunități. Cele două intrări sunt conectate printr-un tunel scurt. Ele pot fi localizate în părți îndepărtate ale universului nostru sau pot fi în universuri diferite. După cum afirmă fizicianul Michio Kaku în „Fizica imposibilului”, găurile de vierme îți permit să călătorești prin timp și spațiu.
Problema este că găurile de vierme sunt instabile și se prăbușesc sub influența gravitației. Cosmologul Igor Novikov de la Centrul astronomic al Institutului fizic Lebedev consideră: dacă „gaura de vierme” este umplută cu materie exotică cu densitate negativă de energie (pentru a crea antigravitate), va deveni pasabilă.
„Substanța exotică este o stare cuantică a materiei, cunoscută doar în teorie. Nu știm dacă există cantități mari dintr-o astfel de substanță, dacă poate fi obținută artificial. Nu există legi care să-i interzică existența, inclusiv în natură”, specifică cosmologul.
Conceptele științifice moderne presupun că în centrele galaxiilor, inclusiv Calea Lactee, locul găurilor negre este ocupat de „găurile de vierme”. Proiectele viitoare, cum ar fi Millimetronul rus, o stație spațială în punctul Lagrange, care, împreună cu radiotelescoapele la sol, formează un interferometru gigant capabil să distingă obiectele la o distanță relativ mică unele de altele, va ajuta la înțelegerea acestui lucru. Lansarea sa este programată pentru 2023.
„Principala diferență între„ gaura de vierme”și o gaură neagră este că intrările au un câmp magnetic de monopol. În plus, materia poate ieși dintr-un orificiu de vierme, dar doar curge într-o gaură neagră. Poți să te uiți în „gaura de vierme” ca într-un coridor. Dacă duce către un alt univers, puteți vedea ce se întâmplă acolo”, explică Novikov.
O gaură de vierme care leagă cele două universuri cu o săgeată a timpului (din articolul lui I. D. Novikov, 2018) / Ilustrație de RIA Novosti / Alina Polyanina.
Mașina timpului
Conform teoriei convenționale a gravitației, găurile de vierme ar trebui să fie foarte mici, cu o rază a gâtului Planck de ordinul a 10-33 centimetri. Dar gaura de vierme poate fi mărită. Pentru aceasta, ar trebui introdus în teorie un parametru suplimentar, consideră Arkady Popov, cercetător principal la Institutul de Fizică al Universității Federale Kazan.
„Există o altă opțiune pentru creșterea razei. Este necesar să se țină seama de temperatura vidului câmpurilor cuantificate - o substanță exotică care creează un „gă de vierme” în spațiu-timp. Calculăm acest lucru acum”, spune omul de știință.
Potrivit acestuia, teleportarea prin găurile de vierme nu este interzisă.
„S-ar putea dovedi că calea prin ea este mult mai scurtă decât prin spațiul exterior. Apoi, observatorii din lateral vor considera că v-ați mutat foarte repede - teletransportat”, adaugă Popov.
De asemenea, au încercat să creeze o mașină a timpului cu ajutorul „găurii de vierme”. De exemplu, un capăt poate fi adus în regiunea unei găuri negre, iar celălalt - departe, unde timpul curge într-un mod diferit. Dar atunci apar tot felul de încălcări ale teoriei.
„Aceasta înseamnă că mașinile de timp sunt cel mai probabil interzise, ceea ce, apropo, a spus Stephen Hawking”, își amintește fizicianul.
Tatiana Pichugina
