Если кто-то подаст заявку на выделение гранта на исследование путешествий во времени, ему откажут немедленно, - писал физик Стивен Хокинг в своей книге «Краткие ответы на большие вопросы». И он был прав.
Но он также вряд ли ошибался, когда утверждал, что вопрос о возможности таких перемещений очень серьезный. И он требует научного подхода. Хокинг отмечал, что наше сегодняшнее понимание вещей не может исключить такой вероятности. Поэтому, кажется, от был довольно оптимистично настроен.
В какой же мы ситуации сегодня? Если человечество сейчас не способно построить машину времени, то сможет ли оно это сделать хоть когда-нибудь в будущем?
Об этом на страницах Newsweek пишет исследователь группы космологии в Школе физики и астрономии Университета Ноттингема Питер Миллингтон.
Он предлагает начать с ежедневного опыта каждого. Сегодня люди относятся к возможности позвонить друзьям и родственникам, где бы они не были в мире, чтобы спросить, что они делают «сейчас», как норме. Но на самом деле это то, чего мы никогда не может узнать. Потому что хоть сигналы и изображения передаются очень быстро, на их перемещение к тому, кто спрашивает, все равно нужно время. Наша неспособность достичь информации о «сейчас» для людей в далеких краях лежит в сердце теории времени и пространства Альберта Эйнштейна.
Эйнштейн утверждал, что время и пространство – это части одного и того же – временного пространства. И люди должны думать о расстоянии во времени так же, как и расстоянии в пространстве. На первый взгляд это звучит странно. Но на вопрос, далеко ли от Бирмингема до Лондона, люди радостно отвечают: «Два с половиной часа». Говоря так, они подразумевают, что за такое время можно преодолеть всю дистанцию при скорости 80 километров в час. Математически такой ответ абсолютно равен утверждению, что от Бирмингема до Лондона 200 километров.
Физики Брайан Кокс и Джефф Форшоу писали в своей книге «Почему E=mc2?», что время и расстояние «можно заменить чем-то, что имеет значение скорости». Эйнштейновский интеллектуальный скачок предполагал, что курс обмена между временем и расстоянием во временом пространсве универсальный. И это скорость света. Она в свою очередь быстрее, чем любой сигнал, что ограничивает нашу способность узнать, что происходит прямо сейчас в другой точке вселенной. Это приводит нас к понятию о «причинности» - закону о том, что любой эффект наступает строго после причины. И это серьезный теоретический аргумент против тех, кто верит в путешествия во времени. Собственно, вернуться во время до своего рождения равно тому, чтобы поставить следствие раньше причины.
Читайте такжеХокинг указал наиболее вероятную причину гибели человечества
Итак, если считать, что скорость света универсальна, ее значение должно быть везде одинаковое: 299792458 метров в секунду. И не важно, как быстро мы сами при этом движемся. Эйнштейн понял, что следствие абсолютности скорости света в том, что пространство и время сами по себе не могут такими быть. И оказалось, что движущиеся часы щелкают медленнее, чем те, которые стоят на месте. Поэтому теоретически, если астронавты будут лететь на космическом корабле с необычайной скоростью, а затем вернутся на Землю, для них пройдет меньше времени, чем для тех, кто остался на планете. Для всех, кто не был на корабле, жизнь астронавтов протекает в замедленном режиме.
Следовательно если достичь скорости света, начнет ли время двигаться в обратном направлении, как показывает научная фантастика? К сожалению, понадобится бесконечная энергия для «разгона» человека до скорости света, которой просто нет. Но если бы и была, время бы не начало двигаться назад. Зато понятия движения «вперед» и «назад» просто исчезли бы. Закон причинности был бы нарушен. И вся концепция причины и следствия потеряла бы значение.
Но Эйнштейн также допустил, что сила тяготения является следствием того, как масса деформирует время и пространство. Чем большую массу мы размещаем в пространстве, тем больше деформируется пространство, а часы вблизи щелкают медленнее. Если масса достигает гигантских размеров, а пространство настолько сжимается, что даже свет не может вырваться из гравитационных сил, формируется черная дыра. И если приблизиться к горизонту событий черной дыры, щелчок часов становится бесконечно медленным по сравнению с теми, которые стоят где-то далеко.
Читайте такжеБога и загробной жизни не существует: последнее открытие Стивена Хокинга
Можем ли мы сжать пространство в достаточной степени, чтобы приблизить его к самому себе и перескочить в прошлое? Ответ: возможно. И искривление, которое нам в таком случае требуется, называется «проходной червоточиной». Но нужно также создать регион отрицательной плотности энергии, чтобы стабилизировать ее. И класическая физика 19-го века исключает такую возможность. Но современная квантовая механика допускает.
Согласно ей, пустое пространство на самом деле не пустое. Оно наполнено парами частиц, которые возникают и исчезают в реальности. Если человечество смогло бы создать регион с меньшим количеством таких пар частиц, чем где-либо, тогда такой регион будет иметь отрицательную плотность энергии. Однако, поиск последовательной теории, объединяющей квантовую механику с эйнштейновской теорией гравитации остается одним из крупнейших вызовов для теоретической физики. Одна из кандидатов на такую роль – это так называемая «теория струн" или М-теория. Она предусматривает, что во временном пространстве есть 11 измерений: одна - это время, три – это пространство, в котором мы передвигаемся, и еще семь искривленные и настолько мелкие, что остаются незаметными. Можем ли мы использовать эти дополнительные пространственные измерения для того, чтобы «срезать» во времени и пространстве? Хокинг надеялся, что сможем.
