Путешественники во времени — уже реальность

Ади Фурд, доцент кафедры астрономии и астрофизики Мэрилендского университета в округе Балтимор (США), заявляет: вопрос, обратимо ли время (формулировка здесь крайне важна — подробности позднее), остается одним из самых больших из нерешенных в науке. «Если Вселенная следует законам термодинамики, это может оказаться невозможным», — говорится в работе ученого.

И далее: второй закон термодинамики сообщает, что «со временем все во Вселенной либо останется неизменным, либо будет становиться все более неупорядоченным». Проще говоря, согласно этому закону, «Вселенная никогда не сможет вернуться к тому состоянию, в котором она была раньше. Время может двигаться только вперед».

Однако специальная теория относительности Альберта Эйнштейна (подробнее — немного позднее) утверждает, что для разных наблюдателей время может течь с разной скоростью. В теории, для человека, летящего на условном космическом корабле со скоростью, близкой к скорости света, время течет медленнее, чем для человека на Земле.

В статье за авторством специалистки из Мэрилендского университета добавляется: астронавты на Международной космической станции вращаются вокруг Земли со скоростью, близкой к 28 200 км/ч. Что это дает?

Как пример — американский астронавт Скотт Келли. Он, как утверждается, суммарно провел на борту МКС 520 дней и в результате старел чуть медленнее, чем его же брат-близнец (и коллега-астронавт) Марк Келли.

«Скотт был на 6 минут моложе своего брата-близнеца. Но учитывая, сколько времени он провел на МКС (и на какой скорости вращался вокруг планеты), теперь он на 6 минут и 5 миллисекунд моложе», — говорится в статье.

Еще одним примером реального «путешественника во времени» может выступать российский космонавт Сергей Крикалев. Он провел на орбите более 800 суток. Таким образом, его возраст «отстал» от земного на 20 миллисекунд.

Как Альберт Эйнштейн изменил наше представление о времени

В BBC подробно описывают принципы работы специальной теории относительности Альберта Эйнштейна — модели, которую легендарный физик выдвинул в 1905 году и которая показывает, что время эластично.

Если не углубляться в дебри, то до Эйнштейна время считалось абсолютным, единым и неизменным фактором (как на Земле, так и в космосе). Но ученый доказал, что время — часть четырехмерного пространства-времени (проще говоря, не существует само по себе) и может течь по-разному для разных наблюдателей в зависимости от нескольких факторов.

В Scientific American добавляют: согласно специальной теории относительности, течение времени зависит от того, насколько быстро объект движется. Чем быстрее — тем медленнее идет время. Согласно общей теории относительности (физик выдвинул ее через десять лет, в 1915-м), гравитация также влияет на время. Чем она сильнее в определенной точке, тем медленнее течет время (возле нее).

Дэйв Голдберг, ученый из Дрексельского университета (США), предлагает более простое объяснение: если бы человек оказался на краю черной дыры, где гравитация очень высока, для него могло бы пройти всего несколько часов, в то время как для кого-то на Земле «прошла бы тысяча лет».

«Если бы персона, находящаяся рядом с черной дырой, вернулась на Землю, то эффективно перенеслась бы в будущее. Это, бесспорно, реальный эффект», — отмечает исследователь.

Эксперимент Хафеле ─ Китинга

Если обобщить вышесказанное, то получается, что с научной точки зрения путешествия в будущее возможны. И это сумели доказать (также помним про «помолодевших» на МКС астронавтов).

Каким образом? В октябре 1971 года двое ученых — а именно физик Джозеф Хафеле и астроном Ричард Китинг — провели необычный эксперимент на борту самолета авиакомпании Pan American. Вместе с ними в самолете находилось несколько (источники говорят про четыре экземпляра) цезиевых атомных часов. Для нас важно, что подобные устройства — сверхточные, отклонения составляют миллиардную долю секунды.

Во время кругосветного путешествия — сначала судно летело в восточном направлении, а затем в западном — исследователи проверяли теорию относительности (по которой, напомним, время для наблюдателей способно идти по-разному из-за разной скорости относительно друг друга либо из-за разницы в гравитационном потенциале между местоположениями).

Когда полет завершился, ученые сверили показания часов с самолета с показаниями аналогичных часов, находящихся на Земле в военно-морской обсерватории США. Выяснилось, что часы, летавшие на восток (против вращения Земли), отстали, а часы, летавшие на запад (вместе с вращением), — спешили. Часы на планете шли в ожидаемом темпе. Результаты эксперимента полностью совпали с выкладками Эйнштейна.

Вернуться в прошлое возможно?

С этим вопросом все намного сложнее. Если коротко, математически подобный вариант допустим. Но физически (по крайней мере, на сегодняшний день) подтверждений или обоснований для такого путешествия нет.

Заметим: и это если вообще не брать в расчет философские аспекты вроде «парадокса дедушки», по которому возвращение в прошлое и намеренное убийство дедушки до дня рождения родителя ставит под вопрос ваше существование.

Что в таком случае имеется в виду под «математически допустим»? В уравнениях теории относительности возможно решение с так называемыми замкнутыми временными кривыми. Но они требуют специальных условий, которые мы пока просто не способны создать.

Например, вращающиеся «бесконечно длинные цилиндры» с массой, близкой к бесконечной. Среди некоторых объяснений фигурирует также «экзотическая» материя с отрицательной энергией для создания кротовых нор.

Кротовые норы, в теории, представляют собой туннели в пространстве-времени, которые могли бы соединять две точки не только в пространстве, но и во времени. «Если один вход подвергнуть гравитационному замедлению времени (например, ускорить до релятивистских скоростей), то разница во времени между концами туннеля может быть использована для возвращения в прошлое», — говорят физики-энтузиасты.

Впрочем, и здесь все неоднозначно. Американский ученый Кип Торн, лауреат Нобелевской премии по физике за 2017 год (и научный консультант «Интерстеллара»), отмечает, что кротовые норы, если бы они существовали, были бы крайне нестабильными и склонными к схлопыванию, «что делает прохождение через них крайне сложной задачей».

«Нам нужно было бы контролировать экзотическую материю в количествах, которые мы не можем даже представить», — добавляет ученый.

Шанс на параллельные миры

Квантовая механика дает еще один путь — при помощи гипотезы о мультивселенной (подробнее про это мы рассказывали здесь). Если упростить, то часть ученых предполагает, что если вы все-таки вернетесь в прошлое (через кротовую нору или пока даже не описанным способом) и измените его, то не нарушите логику своей временной линии, а создадите новую ветку.

Но опять же: в теории мультивселенной описанные парадоксы хоть и исчезают, однако сама идея путешествия во времени превращается в «межвселенную миграцию». И хоть эта концепция выглядит довольно эффективной, она пока не имеет экспериментальных подтверждений.

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ga@onliner.by