Изменить прошлое, спасти будущее: возможны ли путешествия во времени?
От Эйнштейна до адронного коллайдера
Первым тайну времени разгадал Альберт Эйнштейн, назвав время четвертым измерением. Проще говоря, великий физик обнаружил, что…
….время для каждого наблюдателя — свое и движется в разных местах с разной скоростью.
То есть, когда вы идете, едете, летите или оказываетесь вблизи объектов с большой массой, вы перемещаетесь во времени по-разному.
Космонавты, которые провели около года на МКС, уже сейчас живут в будущем по сравнению с нами. И хотя они улетели вперед всего лишь на 13 миллисекунд, они являются живыми доказательством того, что путешествия во времени возможны. Еще каких-то 30 лет назад мы и не думали, что появится сотовая связь, а наши предки и помыслить не могли, что через пару веков на смену голубиной почте и телеграфу придет интернет.
Утверждая, что время относительно, Альберт Эйнштейн шутил: «Когда мужчина сидит с красивой девушкой в течение часа, это кажется минутой. Но пусть он минуту посидит на горячей плите — и она покажется ему длиннее, чем любой час. Это и есть относительность». На самом деле теория относительности Эйнштейна куда серьезнее и суть ее заключается в том, что чем быстрее мы движемся в пространстве, тем медленнее мы движемся во времени — с точки зрения неподвижного наблюдателя.
Поэтому космонавты, несущиеся на МКС по орбите со скоростью 27 000 км/час, и совершают прыжок во времени. Правда, мизерный. Потому что скорость относительно небольшая, если сравнивать ее со скоростью света. Стремительное передвижение возможно разве что на субатомном уровне. Примером является большой адронный коллайдер. БАК способен перемещать протоны почти со скоростью света. Без каких-то там миллионных долей процента. Достичь полной скорости света не позволяют законы физики. Время для таких ускоренных в коллайдере частиц движется примерно в 6900 раз медленнее, чем для стационарных наблюдателей, то есть ученых.
Ключ ко времени, или Как перелеты продлевают жизнь
Именно скорость является тем самым заветным ключом ко времени. Например, для посещения Земли в трехтысячном году понадобится развить скорость в 99, 995% от скорости света. А если допустить, что такой сверхстремительный космический корабль будет создан, то мы сможем достичь даже такой далекой планеты, как Кеплер 186f. Сейчас подобная экспедиция заняла бы пятьсот световых лет, то есть команда космонавтов скончалась бы еще в самом начале пути от старости.
Но, пока наши герои обгоняли бы время на сверхсветовом корабле, земляне жили по своему светому времени, а значит, к моменту возвращения никого из родных и знакомых космонавтов уже не осталось бы в живых.
На Земле — 3023 год.
И это уже не фантастика, а научная теория. Подтвержденная при помощи пассажирского реактивного самолета и четырех комплектов сверхточных атомных часов еще в 1971 году физиком Джозефом Хафеле и астрономом Ричардом Китингом. Ученые выяснили, что часы, летящие на скорости 900 км/час, идут на 29 наносекунд медленнее, чем такие же часы, находящиеся на Земле, в состоянии покоя.
В общем, летайте самолетами и будете жить дольше по отношению к земной системе отсчета. На себе вы этого эффекта не почувствуете. Но замедлится не только ваше время относительно неподвижного наблюдателя, но и биение сердца, и мозговая активность, а значит, притормозится и процесс старения организма. Правда совсем чуть-чуть.
Но, если построить космический корабль, способный летать со скоростью, максимально близкой к скорости света, то фактически это и будет машиной времени, позволяющей попасть в будущее.
Такой шустрой, как «Делориан» она не будет. За считанные секунды оказаться в следующем столетии у нас не получится. Это не осуществимо при нынешних технологиях, поэтому, пролетав один космический год, мы окажемся в начале ХХII века.
Реалии современности
На сегодняшний день самый быстрый пилотируемый корабль в истории, «Аполлон 10» — достиг скорости всего 11 км/сек, что почти в 30 тысяч раз меньше необходимой для сверхскоростных путешествий.
И представители NASA считают, что во время перемещения по космосу со скоростью, близкой к скорости света, у пилота могут возникнуть серьезные проблемы. Колоссальные перегрузки станут угрозой для здоровья пилотов, да и сам корабль если не развалится на части при слишком быстром разгоне, его корпус неизбежно пострадает от столкновений с немыслимым количеством космических частиц.
Неужели космические путешествия так и останутся несбыточной мечтой? Нет, считают ученые, нужно только прыгнуть в …кротовую нору.
Сложно поверить, но и эту невероятную идею подкинул великий Альберт Эйнштейн, предсказав существование гипотетических «туннелей» в центрах черных дыр, которые по его гипотезе соединяют удаленные друг от друга точки пространства-времени. Что интересно, мысль не противоречит самой теории относительности. Эти пространственно-временные червоточины и станут настоящей машиной времени, неким порталом.
Правда в телескоп их пока никто не наблюдал. Но ведь и первую черную дыру мы засняли лишь в 2019 году с помощью телескопа «Горизонт событий». Ученый Стивен Хокинг вообще утверждал, что кротовых нор в нашей галактике очень много и найти их человеку будущего не составит труда. Гораздо сложнее будет в нее пролезть. Она слишком узка в диаметре, всего 10-33 метра, и ни один космический корабль не сможет пройти сквозь нее даже теоретически.
Расширение космических «червоточин»
Ученые ищут возможности расширить черные дыры. Одна проблема — кротовые норы хрупки и, под воздействием любых материальных тел могут схлопнуться, поглотив путешественников по времени. Единственная возможность сделать ее устойчивой — антигравитация.
Речь о так называемой темной энергии — одной из ведущих сил, управляющих движением галактик. Именно благодаря ее расталкивающей силе галактики во Вселенной удаляются друг от друга с ускорением, а не сталкиваются подобно кеглям. Приручив эту сущность, мы сможем сделать стабильным пространственно-временной туннель и проныривать кротовые норы.
Но, во-первых, человечество пока не знает даже ее носителя, а во-вторых, лететь к ним придется ну очень долго. Ближайшая к нам черная дыра находится на расстоянии в 1600 световых лет.
Это значит, что для достижения мечты о мгновенных перемещениях, нам предстоит и научиться создавать кротовые норы искусственно в непосредственной близости от Земли.
Кстати, физики уже создали математическую модель искусственной кротовой норы. Правда столь мощного источника энергии для ее воплощения в жизнь у нас пока нет. Но в начале ХХ века и электрическая лампочка была чудом.
Изменить прошлое?
Наверное, еще больше, чем в будущее, нам хочется попасть в прошлое: чтобы исправить свои ошибки, изменить трагические обстоятельства или в сугубо научных и познавательных целях. Вокруг возможности возвращения в прошлое в научных кругах разгорелись нешуточные споры.
Согласно гипотезе о защищенности хронологии Стивена Хокинга, описанной в 1992 году, в прошлое вернуться не получится никак, потому что этому помешают сами законы физики.
Но, с этой теорией категорически не согласен астрофизик Рон Маллет из Университета Коннектикута, который полагает, что вывел уравнение для создания реальной машины времени, с учетом всех известных на сегодняшний день законов физики.
Профессор Маллет предлагает согнуть пространство-время в петлю с помощью специальных кольцевых лазеров и даже уже создал модель прототипа подобного устройства. Звучит как абсолютная фантастика, но с некоторыми аспектами предложенной концепции ряд ученых согласился. Однако, изучив множество графиков и чертежей, эксперты пришли к неутешительному выводу — обратно из прошлого вернуться будет можно только в момент включения кнопки на машине времени. Так что работать еще есть над чем.
«Парадокс убитого дедушки» и другие последствия
А что, если бы машина времени существовала на самом деле? Могло бы человечество не допустить ошибок прошлого? Или натворило бы их еще больше?
Помните рассказ Рэя Брэдбери «И грянул гром», в котором персонаж по имени Экельс, увидев динозавра, в панике сходит с тропы и нечаянно давит бабочку, а вернувшись в свое время, вся группа путешественников замечает, что их мир кардинально изменился от языка до политического строя? Эту фантастическую теорию подхватили и ученые. И в 60-е годы Эдвард Лоренц первым употребил термин «эффект бабочки».
Классический пример: взмах крыльев бабочки в Юрский период может вызвать торнадо в 2004-м году. Понятно, что насекомое не может спровоцировать ураган. Но этот пример показывает, что все действия, независимо от того, насколько они велики или малы, будут проходить сквозь пространство-время, изменяя его. И эта предполагаемая причинно-следственная связь давно уже предмет горячих дебатов.
Также научный мир тревожит «Парадокс убитого дедушки», описанный французским писателем Рене Баржавелем. Это гипотетическая ситуация, в которой путешественник во времени отправляется в прошлое и совершает нечто, приводящее к тому, что он никогда не существовал, например, убивает своего дедушку. Парадокс происходит из-за того, что этот человек никогда не рождался. А раз его никогда не было, то как он мог отправиться в прошлое и убить дедушку? Таким образом, сама идея путешествий во времени приводит к возможному нарушению причинной связи — правила, гласящего, что следствию всегда предшествует причина.
Но физики и философы не могут принять это как данность и продолжают грезить путешествиями во времени. Поэтому предложили несколько решений парадокса дедушки. Самое убедительное из них — гипотеза многомировой интерпретации квантовой механики. Звучит сложно и абсолютно непонятно. А на самом деле является ничем иным, как ветвями миров. Впервые с точки зрения квантовой физики эту интерпретацию объяснил возможностью существования ветвящихся миров американский физик Хью Эверетт. Согласно теории, деяния путешественников во времени в прошлом не смогут сказаться на их реальном, будущем мире, так как прошлое прошлым, а будущее — будущим так и остаются. Главное самому путешественнику не погибнуть, не потерять свою машину времени и не повредить ее.
Только представьте, что можно будет своими глазами увидеть строительство египетских пирамид, попасть в мастерскую Леонардо Да Винчи, стать свидетелем возведения Колизея и очевидцем поднятия знамени Победы над Рейхстагом… Перспективы невероятные!
Но тут в разговор физиков вступают лирики, точнее этики, заявляя, что это развяжет руки хулиганам во времени, а там и до аморального туризма недалеко, например, прямиком в Рим древнего мира, с их банями, оргиями и гладиаторскими боями.
Но, может тогда государство будущего обяжет космические турфирмы осуществлять строгий контроль за своими клиентами?
Да, и на первых порах в прошлое вряд ли будут посылать кого попало. Наверняка первыми туда отправят группу ученых, причем, в сопровождении представителей спецслужб. А там, глядишь, и горячие туры станут доступны обычному туристу… Кто знает?
А вдруг?
А вдруг ученые что-то скрывают, и прошлое действительно сможет повлиять на будущее? Тогда путешествия во времени могут вообще оказаться вне закона.
И если их все-таки разрешат, первыми в них отправятся историки, биологи, антропологи, чтобы разрешить загадки прошлого. Как зародилась жизнь на Земле? Правда ли что динозавров убил огромный метеорит? Кто на самом деле стрелял в Джона Кеннеди?
Тогда почему путешественники из нашего будущего еще не прибыли к нам, чтобы рассказать о своем великом открытии? И сможем ли мы им поверить, а не решить, что перед нами пациенты психбольницы?
Как бы там ни было, дай бог, чтоб все путешественники во времени, мнимые или реальные, приходили к нам только с добрыми намерениями.
Профессии, которые меняют тело
Выжил бы Марк Уотни из фильма «Марсианин» в реальности?
По какому времени будут жить земляне на лунной базе?