Se știe că astronauții moderni fac deja acest lucru. Adevărat, ei călătoresc doar spre viitor până acum. Și pentru o secundă despărțită. Dar cine știe - poate într-o zi vom putea zbura cu ani de zile sau chiar cu secole înainte, sau, dimpotrivă, să surprindem stăpânirea bunicului nostru de cinci ani? Dar să începem în ordine.
Oprește-te pentru o clipă
Timpul zboară diferit în spațiul gol al spațiului și pe Pământ. Acest lucru este cunoscut fiecărui student. Cu cât este mai puternică gravitatea unui obiect, cu atât timpul mai lent curge în vecinătatea sa. Acest lucru se datorează faptului că gravitația denaturează „țesătura” spațiului-timp în patru dimensiuni. Pe de altă parte, Einstein a arătat că cu cât viteza este mai mare, cu atât este mai mare masa. Prin urmare, pentru toate obiectele care se mișcă cu viteze foarte mari, timpul încetinește și el. Viteza ISS este de peste 27 de mii de km / h. Cosmonautul rus Sergei Krikalev, de exemplu, a petrecut în total 803 zile, 9 ore și 39 minute pe orbită. Astfel, el trăiește în timp, cu 1/50 complet de secundă înaintea noastră.
Mașina timpului
Teoria relativității ne spune că poate fi creată o mașină a timpului care ne duce în viitor. Intrați în ea, așteptați. Ieși afară și află că au trecut secole pe Pământ. Nu există încă tehnologii pentru asta, dar știința știe că este posibil.
Totuși, pentru aceasta trebuie să accelerați până la o viteză apropiată de viteza luminii. Este de mirare că o mașină a timpului nu este altceva decât o navă spațială, deoarece, potrivit Teoriei Generale a Relativității, timpul și spațiul sunt inextricabil legate (întrebarea cum, atunci când se accelerează la o viteză atât de frenetică, să îți menții corpul și nava intactă., nu inca). Dar poate o persoană care a făcut o astfel de călătorie să se întoarcă înapoi în trecut?
Video promotional:
Primele indicii conform cărora legile fizicii permit oamenilor să călătorească în trecut au apărut în 1949, când matematicianul Kurt Gödel a găsit o nouă soluție pentru ecuațiile lui Einstein și, de fapt, o nouă structură a spațiului-timp, care este destul de acceptabilă din punctul de vedere al relativității generale. Cu toate acestea, pe baza ecuațiilor lui Gödel, universul ar trebui să se rotească în ansamblu și să nu se extindă cu accelerație - ceea ce, așa cum s-a dovedit de atunci, nu corespunde realității.
În ultimii ani, oamenii de știință au sugerat alte căi pentru deplasările potențiale în timp - curbura spațiului-timp. Cu toate acestea, analiza fondului cu microunde și alte date arată că universul nu a fost niciodată suficient de răsucit pentru a face posibilă această călătorie. Cu toate acestea, există și o soluție.
Care este trecutul?
Potrivit relativității generale, nu numai că nu există nicio măsură uniformă de timp pentru toți observatorii, dar în anumite circumstanțe nu este nevoie nici măcar ca observatorii să fie de acord asupra unei singure secvențe de anumite evenimente. Să spunem că timpul pe Alpha Centauri se mișcă cu aceeași viteză ca pe Pământ (planeta pe care trăiesc extratereștrii are aceeași masă și se mișcă cu aceeași viteză). În 2014, au avut loc Jocurile Olimpice de la Sochi. Să presupunem, de asemenea, că deschiderea Turneului Interplanetar de Șah de pe Alpha Centauri are loc în 2015. Ce eveniment s-a întâmplat mai devreme?
Din punct de vedere al pământenilor - Jocurile Olimpice. Din punctul de vedere al „Centaurilor” - un turneu. La urma urmei, lumina de pe Pământ până la Alpha Centauri va dura patru ani. Deplasându-vă mai repede decât lumina, puteai să mergi la olimpiade și să zbori la turneu, iar apoi să te întorci din nou pe Pământ … înainte de olimpiadă. Firește, în teorie - dacă găsiți o modalitate de a călători mai repede decât viteza luminii.
Se știe că mișcarea mai rapidă decât viteza luminii, bazată pe teoria relativității, este imposibilă. Pe măsură ce te apropii de „barieră de lumină”, este nevoie de tot mai multă energie pentru a accelera un obiect. La un moment dat - cu realizarea teoretică a vitezei luminii - ar fi nevoie de o cantitate infinită. În plus, un corp care ar atinge o astfel de viteză trebuie să dobândească o masă infinită.
Găurile de vierme
Aici este posibilă o manevră de sens giratoriu. Se află în potențialul de a deforma spațiul-timp. De exemplu, astfel încât s-a deschis o scurtă cale de la olimpiadă la turneul de șah. Nu te vei mișca mai repede decât viteza luminii - ci vei călători mai repede în spațiu.
În 1935, Albert Einstein și Nathan Rosen au scris o lucrare în care susțineau că relativitatea generală admite existența unor astfel de poduri spațiale în timp, arcuri - „găuri de vierme”.
Podurile Einstein-Rosen, așa-numitele "găuri de vierme"
Alamy
Menținerea integrității unei găuri de vierme necesită o energie uriașă, iar teoria prevede că acestea nu pot dura suficient timp pentru ca o navă spațială sau alt obiect macroscopic să treacă. Un astfel de pod se poate „prăbuși”, iar nava va dispărea undeva în singularitate.
Adevărat, oamenii de știință recunosc ideea că o civilizație avansată din punct de vedere tehnic ar putea menține o astfel de gaură deschisă la momentul potrivit. Dar cum se poate realiza acest lucru este încă complet neclar.
Merită spus aici că toată materia la care suntem obișnuiți are o densitate energetică pozitivă, ceea ce conferă spațiului-timp o curbură pozitivă asemănătoare unei sfere. Iar pentru deformarea spațiului-timp, care ne-ar permite să călătorim în trecut, avem nevoie de materie cu curbură negativă - adică cu densitate de energie negativă. Mecanica cuantică, după cum știți, permite existența unei astfel de densități energetice negative (cu condiția ca această „negativitate” să fie compensată de „pozitivitate” în alte domenii) și să permită posibilitatea teoretică a deformării spațiului-timp.
Acest lucru nu este ușor de imaginat. Pentru a face acest lucru, astrofizicienii folosesc adesea exemplul de deal. Dacă săpați o gaură mare și aruncați murdăria din ea pe marginea găurii, ajungeți nu doar cu o gaură, ci și cu un deal. În acest caz, dealul va fi o metaforă pentru această energie pozitivă, iar groapa va fi negativă.
Găuri negre și multe altele
Oamenii de știință sugerează cu precauție că găurile negre pot fi un fel de analogi ale găurilor de vierme. Ideea este că bo? Cea mai mare parte a spațiului este aproape plat. Este deformat sever doar în găuri negre. Gaura neagră denaturează spațiul-timp în jurul său, încât formează un fel de „pâlnie”, o „gaură” de formă conică.
Gravitatea din imediata apropiere a găurii negre este atât de mare încât spațiul-timp din el, de fapt, încetează să mai existe sau este distorsionat atât de mult încât timpul se oprește practic. În plus, unele găuri negre se rotesc la viteze aproape de lumină. Drept urmare, spațiul-timp „se pliază” în gaură, practic într-un „tub”. Poate, după ce am pătruns într-o gaură neagră, am putea trece prin tunelul său îngust și să ne regăsim … în trecut sau, de exemplu, într-un alt univers?
Cel mai cunoscut fizician teoretic al timpului nostru - Stephen Hawking - este sigur că acest lucru este imposibil. Chiar dacă nava spațială într-un mod incredibil (depășind efectul unei gravități enorme nevătămate) reușește să ajungă chiar în centrul găurii negre, aceasta va ajunge într-o singularitate și va înceta pur și simplu să existe.
Cu toate acestea, mulți alți oameni de știință cred că, odată într-o gaură neagră, în anumite condiții, puteți supraviețui și chiar puteți căuta modalități de a face acest lucru. Desigur, pare excentric. Dar istoria științei cunoaște multe exemple când astfel de excentrice au inventat un avion sau au mers pe Lună.
Gaura neagră din constelația Unicorn și însoțitorul său B (e) - vedetă așa cum a văzut artistul
ESA
Richard Gott, profesor de astrofizică la Universitatea Princeton, este un pasionat de călătorii în timp. El își creează proiectul teoretic pentru o mașină a timpului și chiar susține că a găsit o soluție pentru călătoria în trecut. În urma unor astrofiziști, Gott consideră că mașina naturală a timpului este centrul unei găuri negre cu rotire rapidă. Dar înțelege, de asemenea, cât de nesigur poate fi un astfel de „transport”.
Cu toate acestea, Gott a găsit un analog potențial mai puțin periculos al centrului unei găuri negre - un fenomen numit șiruri cosmice. Șirurile cosmice sunt falduri hipotetic existente de spațiu-timp, fire subțiri de energie rămase din Big Bang. Lățimea lor este mai mică decât nucleul atomic, dar au o densitate fenomenală. O astfel de sfoară, lungă de doar 1 m, ar avea mai multă gravitație decât întregul Pământ și ar crea o curbură extraordinară. Gott a descoperit că interacțiunea unor astfel de șiruri cu mișcare rapidă ar putea duce la o mașină naturală a timpului.
Calculele lui Gott nu au fost încă confirmate de observații, dar omul de știință încearcă să demonstreze că aceste șiruri există. Cu toate acestea, chiar el spune că este aproape imposibil să găsești două astfel de șiruri care să treacă unul de altul. Prin urmare, Gott atrage atenția asupra unei alte structuri teoretice, asupra inelelor cosmice care ar putea forma șiruri închise. În ciuda lipsei dovezilor existenței lor, nu există erori directe în teoria lui Gott. Pe lângă faptul că în interiorul unui astfel de „inel” va fi din nou … o gaură neagră. Și, în general, pentru a controla un sistem cu o gravitate atât de grandioasă, ar fi nevoie de resursele energetice ale galaxiilor întregi.
Galaxy M83. O gaură neagră găsită în galaxia M 83 a ocolit limita teoretică de luminozitate, respingând faptul că limita Eddington este o lege fundamentală a naturii
NASA
Nu poți rămâne înapoi în trecut
Dar teoria cuantică permite deplasarea timpului pe scala noastră - macroscopică? Stephen Hawking spune că o face, la prima vedere. Acest lucru este demonstrat de integralele Feynman peste traiectorii (esența integralelor Feynman este aceea că înlocuiesc definiția unei traiectorii unice, posibile, a oricărei particule elementare cu suma totală a unui set infinit de traiectorii posibile ale mișcării sale). La urma urmei, acestea acoperă toate scenariile posibile și, prin urmare, permit existența unei astfel de denaturari a spațiului-timp, care este necesară pentru călătoriile în trecut. Prin urmare, este imposibil să spunem că, în principiu, astfel de călătorii sunt imposibile.
Particule grele, care sunt accelerate în coliziuni la Centrul European de Cercetări Nucleare (CERN) sau la Laboratorul Național. Fermi în Statele Unite ating viteze egale cu 99,99% din viteza luminii. Cu toate acestea, indiferent de cât de mare crește puterea instalației, nu va fi posibilă depășirea barierei de lumină.
Hei, invitați din viitor
Dar dacă da, de ce nu ne-au vizitat încă oaspeții din viitor? Punctul de vedere popular este că civilizația viitorului este atât de „avansată” încât consideră că este inadecvat dezvăluirea secretului călătoriei în timp către astfel de ființe nerezonabile ca noi. Ce se întâmplă dacă un contemporan entuziast vrea să se întoarcă în timp și să le dezvăluie naziștilor secretul bombei atomice?..
O poveste atât de diferită
S-ar putea dovedi că istoria este un lanț strict de evenimente, așa că, chiar dacă reveniți la trecut, veți fi sortiți să faceți același lucru pe care l-ați făcut înainte. În caz contrar, revenind la viitorul tău, s-ar putea să descoperi chiar că … pur și simplu nu exiști, sau cei dragi nu există sau nu există nicio țară în care trăiești etc. O dramă similară este bine descrisă în faimoasa poveste de ficțiune științifică de Ray Bradbury „And Thunder Rocked”, personajul principal al cărui, într-o călătorie în trecut, a zdrobit accidental un fluture - un liberal este un dictator. În științele naturale, acest termen se numește efect fluture:un impact redus asupra unui sistem haotic poate avea consecințe mari și imprevizibile în altă parte și la un moment diferit.
Un alt mod posibil de a rezolva paradoxurile călătoriei în timp poate fi descris ca ipoteza istoriei alternative. Când călătorii în timp se întorc în trecut, se regăsesc în povești alternative care sunt diferite de cele pe care le cunosc. Mulți oameni de știință vorbesc astăzi despre existența posibilă a unui Multivers, care poate include toate acestea - și un număr infinit de altele - variante ale trecutului, care se ramifică într-un număr infinit de lumi …
La prima vedere, această ipoteză seamănă cu ecuațiile mecanice cuantice ale lui Feynman. Dar există și o contradicție insolubilă între ei. În integralele Feynman, fiecare traiectorie include complet spațiul-timp și tot ceea ce este în el. Și, după cum am aflat, în cadrul unei astfel de vederi, o rachetă putea călători prin spațiu-timp curb, chiar și în trecut. Racheta însăși ar fi rămas în același spațiu-timp „propriu” și, prin urmare, în aceeași istorie. Prin urmare, integralele Feynman vorbesc mai degrabă în favoarea ipotezei unui trecut fix.
Știința modernă se îndoiește de posibilitatea de a călători în trecut. Dar totuși, nu vă sfătuim să discutați cu cineva despre acest scor: ce se întâmplă dacă cineva se ceartă, cunoscând viitorul în avans?
Olga Fadeeva
