Теоретически таймер — это устройство, которое можно использовать для путешествия во времени.
Однако ученые воспринимают его не как природную машину или механизм, как в кино, а как изгиб в пространстве-времени 1: например, в виде "червоточины" или "пончика" 1. Внутри сфокусированное гравитационное поле позволяет нам перемещаться из одной точки времени и пространства в другую. Однако такие поля обладают сверхспособностями и должны контролироваться с максимальной точностью.
Согласно другой теории, машины времени — это экзотические материалы с отрицательной плотностью. При нажатии они движутся в направлении, противоположном обычному. Однако подобные им еще предстоит обнаружить.
Можно ли путешествовать во времени?
В научно-фантастических фильмах, таких как "Звездный путь" и "Назад в будущее", персонажи попадают в прошлое или будущее, просто сев в машину или другое средство передвижения. На самом деле, все гораздо сложнее, и пока нет единого мнения.
Альберт Эйнштейн был первым, кто назвал время "четвертым измерением". 2. Он верил, что он не только движется вперед, но и актуален. То есть, в разных условиях вы можете течь с разной скоростью. Если вы движетесь со скоростью света (т.е. 299,792 км/с), то для вас это будет медленнее — сравните с тем, кто стоит на месте. Однако, согласно расчетам физиков, ваша масса должна быть бесконечной, а длина — нулевой.
Эйнштейн также утверждал, что гравитация может изменять время. Негабаритные объекты, такие как черные дыры, кажется, изгибают время вокруг себя. И это было доказано с помощью спутников GPS и гипербуровых установок. Путешествие через черную дыру — пожалуй, самый популярный способ, описанный в фильме "Интерстеллар". В царстве дыр и моделей время движется медленно по мере продвижения за горизонт событий.
Стивен Хокинг, автор книги "Краткая история времени", отстаивал теорию Эйнштейна о черных дырах, или червях, пронизывающих Вселенную. Однако он не верил, что можно вернуться в прошлое.
Чтобы доказать это, он провел эксперименты. Он организовал вечеринку в 2009 году и разослал приглашения после вечеринки. Однако никто из его будущих гостей не пришел на вечеринку. Однако Хокинг не исключил возможности создания машины времени после своей смерти 3.
Основываясь на теориях Эйнштейна, НАСА предположило возможность прохождения через "червоточины" или "червоточины" в пространстве-времени 5. Это как туннели, через которые мы можем оказаться в другом измерении. Однако такие "червоточины" быстро разрушаются, и через них могут пройти только очень маленькие частицы.
Другой случай — "бесконечный цилиндр опрокидывателя". Астроном Фрэнк Тинтлер предложил механизм, с помощью которого масса напряженных вздутий связывается в бесконечно длинный и очень плотный цилиндр. Вращаясь со скоростью один миллиард оборотов в минуту, космический корабль закручивается внутри цилиндра в "замкнутую кривую, похожую на время" (мировая линия, где все возвращается в исходную пространственную точку).
Теория струн в рамках квантовой механики постулирует существование 11 измерений 6. Один из них может быть воротами для путешествий во времени.
Космические струны — это самая высокая масса энергии, протянувшаяся через всю Вселенную и обладающая огромной массой. Их диаметр тоньше, чем у ядра атома, но они очень плотные. Одна тысяча километров такой нити весит столько же, сколько Земля. Следовательно, подобно черным дырам, они также могут искривлять пространство и время вокруг себя. Согласно теории, эти струны бесконечны и образуют замкнутые петли, или "складки" пространства-времени. В них можно путешествовать во времени.
В чем главные проблемы создания машины времени?
- В ближайшем будущем рукотворные объекты не смогут приблизиться к скорости света.
- Люди больше не смогут находиться рядом с объектами с огромной гравитацией, такими как черные дыры: они будут мгновенно умирать.
- Гипотетические условия для путешествия во времени, такие как бесконечная или чрезвычайно малая масса и нулевая длина, также недостижимы.
- Искажения пространства-времени могут вызвать мощные потоки радиации, которые уничтожают все формы жизни.
Существуют и другие теории, например, теория физика Ричарда Мюллера 7, согласно которой невозможно вернуться назад, потому что Вселенная постоянно расширяется как в пространстве-времени, так и во времени. Другими словами, в прошлом было меньше времени, а в будущем — больше. И в нашем нынешнем состоянии мы не можем оказаться в нужном месте в прошлом или будущем — в обоих случаях это совершенно разные миры, и мы не имеем к ним никакого отношения. Чтобы сделать такое путешествие возможным, мы должны сначала увеличить или уменьшить количество времени и пространства.
Тем не менее, люди пытались создать машины времени на протяжении веков. По крайней мере, они попытались воссоздать условия, при которых такие путешествия возможны.
Что будет, если изменить прошлое?
Этот вопрос чаще всего задают в книгах и фильмах. Например, "Терминатор", "Эффект бабочки" и "Назад в будущее". Исследователи называют это "парадоксом убитого дедушки" 8: когда путешественник путешествует тем же способом, что и он. 8: когда путешественник во времени отправляется в прошлое, он убивает своего деда в молодости и заставляет его исчезнуть — потому что он никогда не рождался.
Противники теории утверждают, что это невозможно. Вы можете вернуться в прошлое только по замкнутой кривой, в которой все события относятся друг к другу. В качестве наглядного доказательства приводится бильярдный шар. Бильярдный шар движется через червоточину по определенной траектории, и ему нельзя помешать.
Английский математик и философ Джеральд Джеймс Уитроу считал, что если бы путешествия во времени были возможны, то он помнил бы об этом еще до своего отлета.
Кто уже пытался изобрести машину времени
Еще в конце XIX века такие писатели-фантасты, как Энрике Гаспар, Рембо и Герберт Уэллс, описали первые прототипы машин времени. Однако научное обоснование возникло в начале 20-го века с появлением теорий Эйнштейна.
В 1948 году австрийский математик и философ Курт Гёдель нашел решение уравнений Эйнштейна о гравитации и вращающейся Вселенной. В них свет вращается вместе с другими объектами так, что они следуют по замкнутым орбитам как в пространстве, так и во времени.
Гёдель также писал, что в каждой точке Вселенной есть прошлый световой конус и будущий световой конус. Внутри каждой из них существует мировая линия, а непрерывная кривая пространства-времени состоит из событий. В каждой мировой линии время течет по-разному.
Когда конус наклоняется под определенным углом, внутри него образуется круг. Это машина времени. Достаточно создать гравитационное поле или кривизну, чтобы конус был наклонен под прямым углом. Гёдель предположил, что такая вселенная уже где-то существует, но пока мы о ней ничего не знаем.
В 1943 году эксперименты проводились на корабле USS Philadelphia. В связи с этим вокруг USS Eldridge были созданы специальные электромагнитные экраны для отражения сигналов радара. Некоторые свидетели утверждали, что корабль то исчезал, то вновь появлялся в сотнях километров от Вирджинии. Однако спустя годы моряки, участвовавшие в эксперименте, отрицали это.
В 1988 году американский физик и астроном Кипторн рассчитал, при каких условиях машина времени Гёделя будет работать и насколько это осуществимо. Для этого нужно запустить машину времени, разогнать один конец "червоточины" до скорости, близкой к скорости света, замедлиться, затем разогнаться в противоположном направлении, снова замедлиться, прыгнуть в дыру и выпрыгнуть с другого конца. Доберитесь до другого конца как можно быстрее. Это создает временную петлю между прошлым и будущим.
Затем модель усложнялась, поскольку она рассматривалась в четырех и пяти измерениях с добавлением новых слоев и условий. В результате окончательной "рабочей" версии пока не существует, но многие по-прежнему опираются на гипотезу Гёделя в своих расчетах.
В 2017 году ученые из США и Канады создали собственную математическую модель машины времени — ТАРДИС (Traversable Acausal Retrograde Domain of Space-Time). Он выглядит как "пузырь" или "коробка", которая движется по кругу в пространстве-времени вдоль червоточины.
Чтобы они появились, пространство-время должно быть искажено определенным образом. Для появления черных дыр, о которых говорил Хокинг, нет необходимости. ТАРДИС движется по замкнутой кривой, поэтому люди в ТАРДИС испытывают постоянное ускорение. Люди, наблюдающие со стороны, увидят две версии события: одна версия, в которой время движется нормально, другая — в обратном направлении.
В начале этого года астрофизик Рон Маллетт показал, что время можно повернуть вспять. Он также предложил использовать кольцевые лазеры с постоянно циркулирующими лучами, которые могут ускоряться и создавать порталы в прошлое, используя теорию и уравнения Эйнштейна. Это те самые "червоточины", о которых я писал выше. Профессор уже разработал прототип такого устройства и проводит его испытания. Однако его машина времени будущего имеет серьезное ограничение. Его нельзя использовать для перемещения в прошлое дальше, чем в момент активации.
Выводы о машинах времени
Мнения и эксперименты в современной науке можно свести к трем вещам: машина времени — это "машина времени", это "машина времени" и это "машина времени".