General, Research, Technology

Чи можливі подорожі в часі?

У романі Курта Воннегута "Бійня № 5 або хрестовийпохід дітей »головного героя на ім'я Біллі Пілігрим викрадають інопланетяни. Прибульці з планети Тральфамадор відкривають Біллі таємницю про подорожі в часі і дозволяють йому відчути себе одним з них, подарувавши Пілігримові можливість переміщатися в різні часові відрізки власного життя. Примітно і те, що для Тральфамадорци не існує смерті, так як смерть - це лише відрізок у часі, в який можна заглянути в будь-який момент. Схожа ідея простежується і в фільмі «Прибуття» 2016 року. Але якщо відволіктися від науково-фантастичних творів і подумати про навколишнє нас Всесвіту, то як дізнатися, чи можна насправді подорожувати в часі?

Не виключено, що коли вчені відкриють нову, революційну теорію всього, вона допоможе зрозуміти як подорожувати в часі

У 1915 році Альберту Ейнштейну вдалося більш-Проте пояснити наш світ. До сих пір загальна теорія відносності (ЗТВ) залишається найкращим описом гравітації в сучасній фізиці. Передбачення теорії були підтверджені численними спостереженнями та експериментами, проведеними як в минулому столітті, так і в нинішньому. ОТО передбачила виявлення надмасивних чорних дір і гравітаційних хвиль. Таким чином, ми знову і знову вимовляємо: «Ейнштейн був правий». Однак сьогодні дослідники знаходяться в пошуку нової теорії, здатної пояснити причини, за якими Всесвіт розширюється з прискоренням. Але ж відповідно до ОТО, наш Всесвіт не повинна розширюватися все швидше і швидше. Вчені вважають, що за прискорення розширення Всесвіту відповідальна загадкова темна енергія - невидима субстанція і рушійна сила Всесвіту. Але є й інші невідповідності: недавно дослідники виявили чорну діру в нашій галактиці, яка, якщо вірити ОТО і нашим знанням про еволюцію зірок, не повинна існувати. Виходить, нам потрібна нова фундаментальна теорія всього, що буде узгоджуватися як з ОТО, так і з квантової теорії.

Геній Альберта Ейнштейна

Ісаак Ньютон розмірковував про фундаментальні силахВсесвіту ще задовго до народження Альберта Ейнштейна. Його думки про наше місце у Всесвіті якнайкраще описує Шекспір: «Весь світ театр, а люди в ньому актори». Ньютон вважав, що всі об'єкти у Всесвіті це актори на сцені: Сонце, комети, собака і навіть яблуко. І сама сцена була простором і часом, двома речами, які абсолютні, і ніщо не може на них вплинути. Стрілка годинника рухається з постійною швидкістю, незалежно від того, де вони знаходяться, вважав Ньютон. Ці думки поклали початок класичній механіці, яка могла пояснити майже всі. Однак слово «майже» неприйнятно, якщо ми намагаємося пояснити, як працює вся Всесвіт, а не тільки її частину.

Час щодо, не варто про це забувати

Через приблизно двісті років Альберт Ейнштейнприпустив, що простір і час можуть поєднуватися з усіма об'єктами у Всесвіті. Те, що Ньютон вважав абсолютним Ейнштейн зробив частиною спектаклю. Згідно ОТО, три виміри простору і один вимір часу об'єднані в одне чотиривимірний простір-час. І простір не є недоторканним: існують потужні об'єкти, які можуть впливати на форму самого простору, а також на перебіг часу. Але і це ще не все: Ейнштейн стверджував, що час індивідуально. Теоретично, це допускає `можливість особливих« шляхів »в просторі-часі, здатних відхилятися в минуле - це свого роду замкнуті криві, за якими можна повернутися назад до більш раннього моменту в часі. Таким чином, теорія Ейнштейна дозволяє подорожувати в минуле. Але не в майбутнє.

Один з найталановитіших філософів і математиків20-го століття Курт Гедель вважав, що по замкнутим временіподобним кривим частка може дістатися до точки в своєму минулому. Однак для того, щоб припущення Геделя працювало, наш Всесвіт повинна обертатися, а її розмір повинен залишатися незмінним. Але ми з вами прекрасно знаємо, що Всесвіт розширюється з прискоренням. Після Геделя інші вчені створювали теорії, які співвідносилися з концепцією Ейнштейна. Але навіть якщо замкнуті временіподобние криві існують, щоб їх пройти, необхідно досягти швидкості, що перевищує 220 тисяч кілометрів на секунду. Однак неузгодженість ОТО з фактом прискореного розширення Всесвіту і існування замкнутих временіподобних кривих - це лише вершина айсберга, коли мова заходить про подорожі в часі, адже перед нами стоїть набагато більш серйозна проблема: теорія Ейнштейна жодним чином не співвідноситься з квантовою фізикою. І це найбільша проблема в сучасній фізиці. Нам дійсно потрібна інша теорія для опису Всесвіту. Теорія, яка буде враховувати квантову природу матерії.

Однією із спроб пояснити Всесвіт розставившивсі крапки над І є теорія струн. Шелдон Купер з «Теорії Великого Вибуху», як відомо, працював саме над нею. Однак теорія струн також не позбавлена ​​проблем: щоб вона виявилася правильною, необхідно існування шести додаткових вимірів простору. Поряд з теорією струн існують теорія петлевий квантової гравітації, теорія причинних множин та багато інших. Проте, не дивлячись на те, що, жодна з них на сьогоднішній день не в змозі повністю пояснити все, що відбувається у Всесвіті, вчені не поспішають списувати їх з рахунків. По крайней мере, розмірковуючи про подорожі в часі.

Сьогодні наші знання про Всесвіт не так великі, як нам би хотілося

Так, дослідження, над яким працювали вченіз Оксфордського університету, передбачає, що створення машини часу насправді можливо. В роботі розглядається логічна, метафізична і фізична можливість подорожей у часі, спираючись на існування замкнутих временіподобних кривих. Вчені вважають, що ці криві можна буде виявити за допомогою нових технологій і стверджують, що жоден з передбачуваних парадоксів не виключає подорожей у часі. Також в роботі дослідники пишуть, що подорожі в часі можливі відповідно до теорії квантової гравітації, теорією струн і теорією петлевий квантової гравітації. Як би там не було, питань сьогодні більше, ніж відповідей.

Чи можна зупинити час?

Альберт Ейнштейн продемонстрував, що часщодо: воно рухається повільніше, якщо об'єкт рухається швидко. Події не відбуваються в установленому порядку. Не існує єдиного універсального «зараз», в тому сенсі, в якому його описувала б ньютоновская фізика. Це правда, що багато подій у Всесвіті можна впорядкувати, але час не завжди чітко розділено на минуле, сьогодення і майбутнє. Деякі фізичні рівняння працюють в будь-якому напрямку. Один з аспектів сприйняття часу, який багато хто з нас розділяють - це те, як ми думаємо про своє минуле: ми представляємо його як гігантську відеотеку, архів, в якому можна ознайомитися з записами подій власного життя. Деякі фізики-теоретики, наприклад Карло Ровеллі, заходять в своїх роздумах ще далі, вважаючи, що час не лінійно або зовсім не існує. Однак, хоча деякі фізики і припускають, що часу не існує, існує наше сприйняття часу. Ось чому докази фізики розходяться з тим, як ми сприймаємо хід життя. Наша розуміння таких значень як «майбутнє» або «минуле» не обов'язково відноситься до всього у Всесвіті, але відображає реальність нашого життя тут, на Землі. Однак, як і в ньютонівської ідеї абсолютного часу, віра в протягом часу здатна вводити нас в оману.

А як ви думаєте, чи існує час насправді чи це всього лише ілюзія? Діліться своєю думкою в коментарях і з учасниками нашого Telegram-чату

Швидше за все, історії про подорож в майбутнє так і залишаться на сторінках науково-фантастичних творів

Деякі дослідники вважають, що хід часуможна зупинити, хоча це може бути недоцільно. Щоб зрозуміти, як зупинити час, потрібно знову звернутися до теорії відносності Альберта Ейнштейна: швидкість світла становить 299 792 458 метрів в секунду і є постійною у всьому Всесвіті. Ця швидкість залишається незмінною, навіть якщо спостерігач рухається щодо неї. Однак, згідно з даними, отриманими дослідниками з Університету Південного Мена, наше сприйняття світу можна змінити. Теоретично, це означає, що наше сприйняття часу теж можна змінити за допомогою явища, відомого як «уповільнення часу». Уповільнення часу - це різниця в часі при вимірюванні на двох годинах. Уявіть, що одні з цих годин встановлені на космічному кораблі, який рухається зі швидкістю світла або близько до неї, а інші годинник залишилися на Землі.

Коли космічний корабель досягає швидкостісвітла, час на дві години починає йти по-різному. Оскільки швидкість світла незмінна, може здатися, що час на кораблі буде рухатися набагато повільніше. Результати дослідження показали, що чим більше швидкість корабля, тим більше ефект уповільнення часу. Тільки коли швидкість корабля наближається до швидкості світла, ефект уповільнення часу стає значним. Таким чином, якби космічний корабель досяг швидкості світла, то час на борту просто-напросто буде перервана ця праця. Можна спробувати уявити, що корабель продовжить рух зі швидкістю світла аж до 2214 року. В такому випадку, для нас пройшло б дві сотні років, а на кораблі не змінилося б взагалі нічого. Це надзвичайно дивно, але теоретично правильно. Однак не варто забувати про те, що з точки зору фундаментальних законів фізики, досягти швидкості світла неможливо.

А ви б сіли за кермо ДеЛоріана?

Професор Стівен Хокінг вважав, що дослідженняЕйнштейна в області гравітації, простору і часу, починаючи з 1915 року, можливо, вирішили проблему подорожей у часі. Відповідь, як ви, ймовірно, вже зрозуміли, криється в червоточини або кротячих норах. Кротова нора - це перехід крізь тканину простору-часу, який з'єднує два віддалені точки космосу. Таким чином, червоточина може з'єднувати не тільки два різних місця у Всесвіті, а й дві різні Всесвіти. Нагадаємо, що британський фізик-теоретик не виключав того, що чорні діри і кротові нори можуть бути порталом в інші Всесвіти. Більш того, одна з останніх робіт Хокінга була присвячена паралельним Всесвітах. Якщо представники розвинених цивілізацій існують і мають технологіями, необхідними для космічних подорожей, не виключено, що вони можуть подорожувати з однієї частини галактики в іншу і через тиждень або два можуть повернутися додому раніше, ніж вирушили в дорогу. Ось такий парадокс.

І все ж, коли мова заходить про подорожі вчасу, не варто забувати про найголовніше - щоночі, коли ми дивимося на зоряне небо, ми бачимо минуле. Світло далеких зірок досягає нашої планети через мільйони років, а об'єкти, які його випромінюють, давно згасли. Незважаючи на те, що ми з вами не Тральфамадорци і наше сприйняття часу сильно обмежена, у нас є прилади, за допомогою яких ми можемо зазирнути назад у часі і побачити сліди Великого Вибуху. Виходить, всі ми - мандрівники в часі.