Mitä muuta emme tiedä aikamatkoista?

Mikä on läpimenoaika? St. Augustine sanoi: "Tiedän, mikä on aika, kunnes ajattelen sitä." Fysiikan vakiomallin mukaan aika on neljäs ulottuvuus kolmen alueellisen ulottuvuuden lisäksi. Joten voit käydä läpi sen. Tieteiskirjailijat ovat monien vuosien ajan kunnioittaneet aikamatkustusmahdollisuuksia monissa yksityiskohdissa. Jokaisen vuosisadan aikana hallitsemme yhä enemmän uusia tekniikoita, löydämme uusia tieteen näkökohtia. Mitä meidän on opittava aikamatkoista ennen kuin alamme kääntää ne todellisuudeksi?

Olet todennäköisesti huomannut, että olemme jatkuvastiliikkuu ajoissa. Me liikumme sen läpi. Konseptin perustasolla aika on maailmankaikkeuden muutosnopeus, ja riippumatta siitä pidämme siitä vai ei, meillä on jatkuvia muutoksia. Vanhetessamme planeetat liikkuvat auringon ympäri, asiat tuhoutuvat.

Mittaa ajan kuluminen sekunneissa, minuutteina,tunteja ja vuosia, mutta tämä ei tarkoita ollenkaan, että aika virtaa vakionopeudella. Kuten joki vesi, aika kulkee eri paikoissa eri tavalla. Lyhyesti sanottuna, aika on suhteellinen.

Mutta mikä aiheuttaa väliaikaisia ​​vaihteluita matkallakehto hautaan? Se kaikki johtuu ajan ja tilan välisestä suhteesta. Henkilö pystyy havaitsemaan kolme ulottuvuutta - pituuden, leveyden ja syvyyden. Aika täydentää tätä juhlaa tärkeimmänä neljäntenä ulottuvuutena. Aika ei ole olemassa ilman tilaa, tilaa ei ole ajan ulkopuolella. Ja tämä pari on kytketty avaruus-ajan jatkumoon. Kaikkien maailmankaikkeudessa tapahtuvien tapahtumien on sisällettävä tilaa ja aikaa.

Tässä artikkelissa tarkastelemme todellisimpia jaarjen mahdollisuudet matkustaa ajan kautta maailmankaikkeudessamme, samoin kuin vähemmän tavoitettavissa olevat, mutta ei vähemmän mahdolliset tavat neljännen ulottuvuuden kautta.

Sisältö

• 1 Tilapäiset matkat tulevaisuuteen
• 2 Väliaikaiset matkat menneisyydessä
• 3 mustaa reikää ja Kerr-renkaat
• 4 madonreikiä (madonreikiä)
• 5 kosmiset kielet
• 6 Aikamatkan paradoksit

Väliaikaiset matkat tulevaisuuteen

Jos haluat elää pari vuotta hieman nopeammin,kuin kukaan muu, sinun täytyy selviytyä avaruus-ajasta. Globaalit paikannussatelliitit tekevät tämän joka päivä, ohittaen luonnollisen ajan kulun kolmella miljardilla sekunnilla. Kiertoradalla aika virtaa nopeammin, koska satelliitit ovat kaukana maapallon massasta. Ja pinnalla planeetan massa kantaa aikaa mukanaan ja hidastaa sitä suhteellisen pienessä mittakaavassa.

Tätä vaikutusta kutsutaan gravitaation hidastumiseksi.aikaa. Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian mukaan painovoima taipuu tilan ja ajan välillä, ja tähtitieteilijät käyttävät tätä seurausta tutkiessaan valoa, joka kulkee massiivisten esineiden lähellä.

Mutta mitä sillä on tekemistä ajan kanssa? Muista - kaikki universumissa tapahtuvat tapahtumat koskevat sekä tilaa että aikaa. Painovoima ei vain vetä yhdessä tilaa, vaan myös aikaa.

Koska olet ajan virta, tuskin huomaamuutos sen kurssilla. Mutta melko massiiviset esineet - kuten supermassiivinen musta aukko Alpha Jousimies, joka sijaitsee galaksiamme keskellä - vääristävät vakavasti ajan kangasta. Sen singulaarisuuspisteen massa on 4 miljoonaa aurinkoa. Tällainen massa hidastaa aikaa puoleen. Viisi vuotta mustan aukon kiertoradalla (putomatta siihen) on kymmenen vuotta maan päällä.

Nopeudella on myös tärkeä rooliaikamme nopeus. Mitä lähemmäksi maksiminopeutta - valon nopeutta - sitä hitaampi aika on. Nopeasti liikkuvan junan kello ”myöhästyy” sekunnin miljardilla sekunnilla matkan loppuun mennessä. Jos juna saavuttaa nopeuden 99,999% kevyt, voit matkustaa vuodessa junavaunussa kaksisataa kaksikymmentäkolme vuotta tulevaisuuteen.

Itse asiassa hypoteettiset tulevaisuuden matkat perustuvat tähän ajatukseen, anteeksi tautologiasta. Entä menneisyys? Onko mahdollista kääntää kelloa taaksepäin?

Väliaikaiset matkat menneisyyteen

Huomasimme, että matka tulevaisuuteen tapahtuukoko ajan. Tutkijat ovat todistaneet tämän kokeellisesti, ja tämä ajatus perustuu Einsteinin suhteellisuusteoriaan, joka täytti 100 vuotta tänä vuonna. On täysin mahdollista siirtyä tulevaisuuteen, kysymys jää vain ”kuinka nopeasti”? Mitä tulee menneisyyteen matkustamiseen, sinun on tutkittava yötaivaalle vastaamaan tähän kysymykseen.

Linnunradan galaksi noin 100 000 leveävalovuosia, mikä tarkoittaa etäisten valojen valoa on voitettava tuhansia ja tuhansia vuosia ennen kuin se saavuttaa maan. Ota tämä valo, ja itse asiassa katsot vain menneisyyttä. Kun tähtitieteilijät mittaavat kosmista mikroaaltosäteilyä, he katsovat kosmokseen, mikä se oli 10 miljardia vuotta sitten. Mutta se ei ole kaikki.

Einsteinin suhteellisuusteoria ei ole mitäänjoka sulkee pois mahdollisuuden mennä menneisyyteen menneisyyteen, mutta kaiken mahdollisen painikkeen olemassaolo, joka voisi tuoda sinut takaisin eilen, rikkoo syy-yhteyttä tai syy-seurauslakia. Kun jotain tapahtuu maailmankaikkeudessa, tapahtuma tuottaa uuden loputtoman tapahtumaketjun. Syy syntyy aina ennen tutkimusta. Kuvittele vain maailma, jossa uhri kuolee ennen kuin luoti osuu päähänsä. Tämä rikkoo todellisuutta, mutta tästä huolimatta monet tutkijat eivät sulje pois mahdollisuutta matkustaa menneisyyteen.

Esimerkiksi uskotaan, että liike on nopeampaa.valo voi lähettää takaisin menneisyyteen. Jos aika hidastuu objektin lähestyessä valon nopeutta, voiko tämän esteen ylittäminen kääntää kellon taaksepäin? Tietenkin, kun lähestyt valon nopeutta, kohteen relativistinen massa kasvaa, eli lähestyy äärettömyyttä. Äärettömän massan kiihdyttäminen näyttää mahdottomalta. Teoreettisesti loimen nopeus, toisin sanoen nopeuden muodonmuutos, voi harhauttaa universaalia lakia, mutta jopa tämä vaatii valtavia energiakustannuksia.

Mutta entä jos aikamatka tulevaisuuteen ja menneisyyteen ei riippuu niinkään avaruustutkimuksestasi vaan pikemminkin olemassa olevista kosmisista ilmiöistä? Katsotaanpa mustaa reikää.

Mustat reikät ja Kerr-renkaat

Pyöritä mustan aukon ympärillä tarpeeksi kauan jagravitaatioaika dilaatio heittää sinut tulevaisuuteen. Mutta entä jos putoat suoraan tämän avaruus hirviön leukoihin? Olemme jo kirjoittaneet siitä, mitä tapahtuu, kun sukellamme mustaan ​​reikään, mutta emme maininneet niin eksoottista monenlaista mustaa reikää kuin Kerr-rengas. Tai Kerrin musta aukko.

Vuonna 1963 Uusi-Seelannin matemaatikko Roy Kerrehdotti ensimmäistä realistista teoriaa pyörivästä mustasta aukosta. Konseptiin sisältyy neutronitähtiä - massiivisia romahtavia tähtiä, jotka ovat esimerkiksi Pietarin kokoisia, mutta joiden maapallon auringon massa on suuri. Lisäsimme neutronireiät maailmankaikkeuden salaperäisimpien esineiden luetteloon kutsuen niitä magnetaareiksi. Kerr ehdotti, että jos kuoleva tähti romahtaa pyörivään neutronitähtien renkaaseen, niiden keskipakoisvoima estää niitä muuttamasta singulaarisuudeksi. Ja koska mustalla aukolla ei ole pistettä yksilöllisyydestä, Kerr päätti, että sisälle on mahdollista päästä pelkäämättä sitä, että painovoima repeää keskeltä.

Jos Kerrin mustia aukkoja on, voisimmemennä heidän läpi ja mennä ulos valkoiseen reikään. Se on kuin mustan aukon pakoputki. Sen sijaan, että imisit kaiken mahdollisen, valkoinen reikä päinvastoin heittää kaiken pois, mikä on mahdollista. Ehkä jopa toisena aikana tai toisessa maailmankaikkeudessa.

Kerrin mustat aukot ovat edelleen teoria, mutta jostodella olemassa, ne ovat eräänlaisia ​​portaaleja, jotka tarjoavat yksisuuntaisen matkan tulevaisuuteen tai menneisyyteen. Ja vaikka erittäin kehittynyt sivilisaatio voisi kehittyä tällä tavalla ja siirtyä ajoissa, kukaan ei tiedä milloin Kerrin ”villi” musta aukko katoaa.

Madonreikä (madonreikä)

Kerrin teoreettiset renkaat eivät oleainoa mahdollinen tapa "lyhentää" polkuja menneeseen tai tulevaisuuteen. Tieteiskirjallisissa elokuvissa, Star Trekistä Donnie Darkoon, harkitaan usein teoreettista Einstein-Rosen-siltaa. Nämä sillat tunnetaan paremmin matoreikien nimellä.

Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria myöntäämadonreikien olemassaolosta, koska suuren fyysikon teoria perustuu avaruus-ajan kaarevuuteen massan vaikutuksen alaisena. Ymmärtääksesi tämän kaarevuuden kuvittele avaruus-aika-kangas valkoisen arkin muodossa ja taivuta se puoliksi. Arkin pinta-ala pysyy samana, se itse ei ole muodonmuutos, mutta kahden kosketuspisteen välinen etäisyys on selvästi pienempi kuin silloin, kun arkki makasi tasaisella pinnalla.

Tässä yksinkertaistetussa esimerkissä avaruusSe on kuvattu kaksiulotteisen tason muodossa eikä neliulotteisen tason muodossa, mikä se todellisuudessa on (muista neljäs ulottuvuus - aika). Hypoteettiset madonreikät toimivat samalla tavalla.

Nopeasti eteenpäin avaruuteen. Massan keskittyminen kahteen eri osaan maailmankaikkeutta voisi luoda eräänlaisen tunnelin avaruus-ajassa. Teoriassa tämä tunneli yhdistäisi kaksi eri tilaa avaruus-ajan jatkuvuudesta toisiinsa. Tietenkin on täysin mahdollista, että jotkut fysikaaliset tai kvanttiominaisuudet estävät tällaisia ​​madonreikiä kutemasta yksinään. No, tai he syntyvät ja kuolevat heti epävakaina.

Stephen Hawkingin mukaan madonreiät voivatesiintyvät kvanttivaahdossa - maailmankaikkeuden pienimmässä väliaineessa. Pienet tunnelit syntyvät ja repeytyvät jatkuvasti, ja ne yhdistävät yksittäiset paikat ja ajan lyhyisiin hetkiin.

Matoreiät voivat olla liian pienet jalyhytaikainen ihmisen liikuttamiseen, mutta yhtäkkiä voimme löytää, pitää, stabiloida ja lisätä niitä yhtenä päivänä? Edellyttäen, kuten Hawking toteaa, että olet valmis palautteeseen. Jos haluamme vakauttaa tilan ja ajan tunnelin keinotekoisesti, toiminnomme säteily voi tuhota sen, koska käänteinen äänireitti voi vahingoittaa kaiutinta.

Kosmiset jouset

Yritämme puristaa mustien reikien läpi jamadonreikiä, mutta ehkä on olemassa toinen tapa aikamatkaamiseen käyttämällä teoreettista kosmista ilmiötä? Näillä ajatuksilla käännymme fyysikko J. Richard Gottin puoleen, joka hahmotti kosmisen kielen ajatusta vuonna 1991. Kuten nimestä voi päätellä, nämä ovat hypoteettisia esineitä, jotka olisivat voineet muodostaa maailmankaikkeuden alkuvaiheissa.

Nämä jouset tunkeutuvat koko maailmankaikkeuteenohuempi kuin atomi ja voimakkaan paineen alaisena. Tästä seuraa luonnollisesti, että ne antavat painovoiman kaikelle, joka kulkee lähellä niitä, mikä tarkoittaa, että kosmiseen naruun kiinnitetyt esineet voivat kulkea ajassa uskomattoman nopeudella. Jos vedät kaksi kosmista merkkijonoa lähemmäksi toisiaan tai sijoitat yhden mustan aukon viereen, voit luoda ns. Suljetun ajan kaltaisen käyrän.

Käyttämällä kahden tuottamaa painovoimaakosmisilla merkkijonoilla (tai narulla ja mustalla aukolla) avaruusalus voisi teoreettisesti lähettää itsensä menneisyyteen. Tätä varten olisi tarpeen tehdä silmukka kosmisten jousien ympärille.

Muuten, kvanttijonot ovat nyt hyvinkuuma keskustelu. Gott sanoi, että matkustaaksesi ajassa taaksepäin, sinun on silmukoitava narun ympärille, joka sisältää puolet koko galaksin massaenergiasta. Toisin sanoen, puolta galaksin atomeista olisi käytettävä polttoaineena aikakoneellesi. No, ja kuten kaikki tietävät, on mahdotonta palata ajoissa aikaisemmin kuin kone itse luotiin.

Lisäksi on väliaikaisia ​​paradokseja.

Aikamatkan paradoksit

Kuten totesimme, ajatus matkustaa menneisyyteensyy-lain toinen osa on hieman peittänyt. Syy seuraa tutkimusta, ainakin maailmankaikkeudessa, mikä tarkoittaa, että se voi pilata kaikkein yksityiskohtaisimmat matkasuunnitelmat ajoissa.

Ensin kuvittele: Jos palaat 200 vuotta taaksepäin, sinut ilmestyy kauan ennen syntymää. Ajattele sitä hetkeksi. Jonkin aikaa vaikutus (sinä) on olemassa ennen syytä (syntymääsi).

Ymmärtääksemme paremmin mitä olemme tekemisissä,pitäkää kuuluisan isoisän paradoksia. Olet aikamurhaaja, tavoitteesi on oma isoisäsi. Läpi lähimmän madonreiän ja lähestyt isäsi isän 18-vuotiaan eloisaa versiota. Nout aseen, mutta mitä tapahtuu, kun vedät liipaisinta?

Ajattele sitä. Et ole vielä syntynyt. Jopa isäsi ei ole vielä syntynyt. Jos tappaa isoisäsi, hänellä ei ole poikaa. Tämä poika ei koskaan synnytä sinua, etkä voi mennä menneisyyteen suorittamalla veristä tehtävää. Ja poissaolosi ei vedä liipaisinta millään tavalla, kieltäen siten koko tapahtumaketjun. Kutsumme tätä silmukkaan yhteensopimattomia syitä.

Vaihtoehtoisesti voit harkita ideaaperäkkäinen syy-silmukka. Se, vaikka se saa ajattelemaan, eliminoi teoreettisesti aikaparadoksit. Fyysikko Paul Davisin mukaan tällainen silmukka näyttää tältä: matematiikan professori lähtee tulevaisuuteen ja varastaa monimutkaisimman matemaattisen lauseen. Sen jälkeen hän antaa sen loistavimmalle opiskelijalle. Sen jälkeen lupaava opiskelija kasvaa ja oppii saadakseen yhdeksi päiväksi henkilö, jonka professori varasti kerran lauseen.

Lisäksi Malmissa on toinen matkamalliaika, joka sisältää todennäköisyyden vääristymisen lähestyessä paradoksaalisen tapahtuman mahdollisuutta. Mitä tämä tarkoittaa? Palataan takaisin isoisäsi tappaja-ihoon. Tällä kertaa matkamalli voi tappaa isoisäsi käytännössä. Voit vetää liipaisinta, mutta ase ei toimi. Lintu piipittää oikeaan aikaan tai tapahtuu jotain muuta: kvanttivaihtelu ei salli paradoksaalisen tilanteen syntymistä.

Ja lopuksi mielenkiintoisin. Tulevaisuus tai menneisyys, johon olet menossa, voi yksinkertaisesti olemassa rinnakkaisessa universumissa. Kuvittele tätä erottelun paradoksina. Voit tuhota mitä haluat, mutta se ei vaikuta kotimaailmaan. Tappaat isoisäsi, mutta ei katoa - ehkä toinen "sinä" rinnakkaismaailmassa katoaa, tai kirjoitus noudattaa jo käsiteltyjä paradoksijärjestelmiä. On kuitenkin mahdollista, että tällainen aikamatka on kertaluonteinen ja et koskaan voi palata kotiin.

Täysin hämmentynyt? Tervetuloa aikamatkailuun.