Посредством мысленного эксперимента, касающегося черных дыр, можно проиллюстрировать относительность времени. Мы можем рассмотреть ситуацию с тремя субъектами: астронавтом, который пересек горизонт событий; пилотом космического корабля, зависшим неподалеку от этого горизонта, но не пересекающим его; и удалённым наблюдателем, который наблюдает за всем этим через телескоп.
Как вернуться в прошлое и прожить все заново? Как сменить события в прошлом? Что такое время?
Заголовок статьи может показаться провокационным, однако это вовсе не подразумевает, что в ней будут предложены конкретные методы для достижения таких невозможных вещей. Прошу прощения, если вызвал неосновательные ожидания. Настоящая статья служит стартовой точкой на пути к осмыслению времени и возможным методам его контроля (в данном контексте речь идёт не о тайм-менеджменте), с акцентом на порядка практической реализации. Не секрет, что многие люди мечтают о возможности уйти в прошлое, чтобы исправить свои ошибки или спасти близких от смерти. К сожалению, на сегодняшний день наука не предлагает нам готовых решений для этого. Все теории, касающиеся перемещения в прошлое, основаны на маловероятных концепциях, таких как кротовые норы, черные дыры и движение со сверхсветовой скоростью, и ни одна из них не кажется реальным способом создания «машины времени». Нам нужны более практичные решения.
В этой статье я изложу свои размышления по данному вопросу и постараюсь понять, в каком направлении нам следует двигаться, чтобы в конечном итоге возврат в прошлое и изменение своего прошлого стали когда-нибудь реальностью. Это становится возможным так же легко, как те вещи, которые еще 50-100 лет назад воспринимались как невозможные. Статья ориентирована на тех, кто хочет глубже разобраться в концепции времени, а также мотивировать энтузиастов заняться практическими исследованиями и экспериментами по созданию агрегатов для изменения прошлого, а также привлечь ученых, лаборатории и финансирование для решения этой проблемы.
Я убежден, что в обозримом будущем (и даже раньше) появятся технологии, которые позволят нам, как в компьютерных приложениях, нажимать кнопку «отменить».
Перемещение в будущее уже стало реальностью: при околосветовых скоростях или вблизи мощных гравитационных источников время замедляется (по сравнению с тем, что происходит на Земле). Например, для испытателя проходит всего 1 секунда, в то время как для остальной части мира — целый год (в зависимости от скорости или уровня гравитации). Так, он может «создать» год своего существования в будущем (отправившись в прошлое всего на одну секунду). Существует также биологический метод перемещения в будущее — это анабиоз для живых организмов.
С прошлым дела обстоят гораздо сложнее, поскольку еще не разработаны и сами физические принципы перемещения в прошлое, а также и логика данной концепции вызывает множество вопросов. Однако можно рассмотреть несколько логических вариантов перемещения во времени.
- Классический вариант. В этом сценарии окружающий мир отстреливается назад во времени, в то время как испытуемый (его тело и разум) продолжают двигаться в будущее. Допустим, 25-летний испытуемый перемещается на 20 лет в прошлое и остаётся в возрасте 25 лет, при этом он может встретить своего пятилетнего себя. Этот вариант представляется маловероятным, поскольку возобновление бесконечного числа своих копий возможно, если бы он каждый раз перемещался назад всего на секунду (каждая копия будет на одну секунду младше предыдущей), что приведёт к инсайду в вопрос, сколько материи понадобится во Вселенной для такого количества копий. Возникают и иные парадоксы, такие как «парадокс убитого дедушки» (его обычно разрешают гипотетически путем создания параллельной реальности во время перемещения в прошлое, но это всего лишь теоретическая концепция).
- Остановка времени в отношении как окружающего мира, так и испытуемого. В этом случае, если он переместится на 20 лет назад, он станет моложе на 20 лет, включая физические и умственные аспекты, опыт, память, знания. Он не сможет ничего вспомнить о времени перемещения, и потеряет весь накопленный за 20 лет опыт, и, фактически, полностью вернется к своему пятилетнему возрасту и не встретит никакой версии молодого себя. Также он не сможет целенаправленно изменить свою жизнь (если только не получится забрать информацию о текущем времени). Таким образом, нельзя будет «отправиться к динозаврам», лишь вернуться к своему возрасту, но не более. Однако этот вариант исключает парадоксы и дает шанс прожить жизнь заново с самого начала.
- Путешествия к динозаврам возможны без парадоксов, параллельных реальностей и рисков невозврата. Это возможно благодаря «машине времени», которая будет иметь инструмент «только для чтения прошлого». То есть такая машина каким-то образом получит данные о событиях, происходивших в определённом месте 65 миллионов лет назад, и представит их в форме виртуальной реальности, видеозаписи или голограммы, что позволит нам лишь наблюдать данные события. Важно, что это будет не компьютерное моделирование, а настоящие события того времени, но проникнуть в них, изменить что-то или тронуть их мы не сможем (и это, безусловно, хорошо). Также при этом не будет риска стать жертвой динозавров или оказаться в плену у древних римлян. Именно благодаря такой невмешательству (режим «только для чтения») в историю, мы сможем видеть «чистую» реальность, неизменную нами.
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕАЛЬНОСТИ, или почему нельзя предсказать будущее
Если мы отправимся в будущее (через замедление времени), вернёмся в прошлое и затем снова окажемся в будущем, мы обнаружим, что второе будущее будет отличаться от первого. Это вызвано тем фактом, что, когда мы перемещаемся в прошлое, мы стираем все данные о событиях, которые произошли с тех пор (поскольку мы отмешиваем время назад), и, следовательно, возвращаемся к исходному состоянию, в котором у людей и природы восстанавливается свобода выбора. Соответственно, ничто не мешает им поступить иначе, чем в «первый раз». Конечно, выборы людей будут основываться на здравом смысле и физических законах, однако всегда будут случайности, которые принесут изменения.
Что это значит? Существуют жесткие причинно-следственные связи и случайности. Например, один человек может работать на заводе и получить травму, которая сделает его неспособным продолжать работу там. Это образует жесткую причинно-следственную связь: если травма, тогда уход с завода; если нет травмы, тогда работа продолжается (это, конечно, несколько гиперболизировано). Эта связь будет актуальна в каждой из веток событий, что делает их похожими друг на друга. Случайности же определяют, получит ли человек травму или нет. Эти случайности будут различать различные ветви событий. Иными словами, в любой реальности, где произошла травма, человек уйдет с завода; в любой, где травмы не произошло, он продолжит свою работу. Поэтому количество случайностей будет определять различия между реальностями. Чем больше случайностей, тем сильнее будут отличия.
Так, даже совершив путешествие в будущее, мы не сможем, вернувшись в прошлое, стать предсказателями, поскольку когда мы вернемся и будем двигаться в будущее вместе со всеми (т.е. без замедления нашего времени), окажемся уже в новом, втором будущем. Это и есть суть параллельных миров, реальностей и Вселенных: каждый раз создается новая ветка событий. Учитывая это, трудности возникают при попытке получить информацию из будущего, потому что оно еще не существует, а формируется в процессе перемещения в него. (Стоит отметить, что я подразумеваю, что Вселенная многовариантна, и, вероятнее всего, это так. Если же Вселенная неизменна, то сколько бы раз мы не переместились в прошлое, все «случайности» будут повторяться ровно так, как это было предопределено заранее. Однако я склонен считать, что это не так.)
Исходя из вышесказанного, поездка в прошлое для наблюдения за динозаврами несет в себе потенциальный риск невозврата. Если мы отправимся в прошлое, а затем попытаемся возвратиться в наше настоящее, это будет уже совсем не то настоящее, в котором мы находились изначально. Например, если мы переместимся в -5000 год до нашей эры, а затем сразу обратно в наше настоящее, 2020 год (но для нас это будет сейчас уже будущее). Мы, конечно, достигнем 2020 года, но он будет совершенно отличаться от того, в который мы прилетели.
- Когда мы прибыли в -5000 год до н.э., мы забрались в исходную точку, где люди и природа вновь обретут свободу выбора. Они ничего не знают о тех 7000 лет, которые были стёрты нашим перемещением. И так как информации нет, решение они принимают заново. Естественно, что они будут руководствоваться здравым смыслом, но всё равно случатся случайности, отличающие эти 7000 лет от известного нам. Вначале различия могут быть незначительными, но со временем они будут накапливаться и за 7000 лет различия станут весьма значительными.
- В будущее (в 2020 год) мы отправимся через замедление времени, а это означает, что будем наблюдать, как быстро движется человечество и планета на момент прохождения этих 7000 лет до 2020 года.
Возможно ли путешествия в будущее
Как объясняет в одном из своих научно-популярных видео для Tech Insider Брайан Грин, профессор физики и математики из Колумбийского университета, путешествия в будущее теоретически возможны, просто в данный момент мы не обладаем техничекими средствами, чтобы это сделать. Первым, кто заметил, что теоретически, отправившись с Земли на скорости, приближающейся к скорости света, мы могли бы попасть в будущее, был Альберт Эйнштейн сто лет назад. В своей общей теории относительности он также продемонстрировал, что если находиться рядом с мощным источником гравитации — например, нейтронной звездой или черной дырой — и максимально приблизиться к краю этого объекта, то время будет замедляться для вас в течение очень длительного периода, относительно всех остальных. Следовательно, вернувшись назад, вы окажетесь в далеком будущем. Эта гипотеза абсолютно точна с точки зрения физики. Однако что насчет перемещения в прошлое?
На нашем канале в Яндекс.Дзен можно найти статьи, которые отсутствуют на сайте. Подписывайтесь, чтобы не упустить ничего интересного!
Самое узкое место червоточины или мост Эйнштейна-Розена
Путешествия в прошлое и будущее
На протяжении многих лет среди физиков продолжаются оживленные споры о том, возможно ли путешествие в прошлое. Эти споры возникают, как вы уже могли догадаться, из-за того, что большинство ученых считают это невозможным. Однако существует интересная иной точки зрения, которая вызывает интерес, не правда ли? Так, главной гипотезой, представляющей собой предмет особого внимания, считается путешествие во времени через червоточину (или кротовую нору).
Червоточина — это гипотетически существующая область в пространстве-времени, которая представляет собой своего рода «туннель», соединяющий два момента времени.
В 1935 году Альберт Эйнштейн и его коллега математик Натан Розен определили, что существует тип червоточины, соединяющей два практически идентичных пространства-времени, тем самым формируя нечто вроде «моста». Следует отметить, что современная физика рассматривает самое узкое место моста Эйнштейна-Розена как горизонт событий черной дыры. Предположительно, между левой и правой частью горизонта находится особая нестабильная зона, преодолеть которую невозможно без соответствующих условий.
Горизонт событий черной дыры — это область в пространстве-времени, которая может быть описана как космическая тюрьма; попав в эту зону, выбраться оттуда невозможно, даже свет.
Если говорить простым языком: это маршрут от одной точки в пространстве к другой, своего рода «туннель», который резко сокращает время в пути между двумя местами во Вселенной. Но что произойдёт, если мы все же сумеем пройти через данную непосредственную область? Физики предполагают, что, преодолев мост Эйнштейна-Розена, вы попадёте не только из одной точки в пространство, но и переместитесь во времени — вернувшись в прошлое, или, наоборот, оказавшись в будущем.
В чем главные проблемы создания машины времени?
- В обозримом будущем ни одно из человеческих изобретений не может приблизиться к скорости света.
- Человек не может находиться слишком близко к объектам с астрономической пластичностью, как в случае черных дыр: он немедленно погибнет.
- Гипотетические условия для перемещения во времени, такие как бесконечная или очень маленькая масса, а также нулевая длина и другие, тоже будут недостижимыми.
- Деформация пространства-времени может вызвать мощные потоки радиации, угрожающие всему живому.
Есть специализированные теории, такие как концепция физика Ричарда Мюллера, которая утверждает, что возврат в прошлое невозможен, так как Вселенная постоянно расширяется как в пространстве, так и во времени. Иными словами, в прошлом времени было «меньше», а в будущем — «больше». Поэтому на этапе нашего текущего состояния мы не можем оказаться в желаемой точке времени, то ли в прошлом, то ли в будущем; в обоих случаях это будут разные миры, с которыми у нас нет связи. Чтобы такое перемещение стало реальным, нам сначала необходимо либо уменьшить, либо увеличить объём пространства-времени.
Тем не менее, на протяжении веков люди пытались создать машины времени или хотя бы воссоздать условия, при которых подобные путешествия стали бы возможными.
Что будет, если изменить прошлое?
Этот вопрос обычно возникает в книгах и фильмах, таких как «Терминатор», «Эффект бабочки» или «Назад в будущее». Ученые обозначают его как парадокс убитого дедушки: если путешественник во времени вернётся в прошлое и убьет своего дедушку в молодости, он не сможет существовать, так как не родится из-за отсутствия одного из родителей.
Противники системы утверждают, что это невозможно; перемещение в прошлое может быть актуально только в контексте замкнутой системы, где все события связаны друг с другом. Примером может служить бильярдный шар, который, двигаясь через червоточину по заданной траектории, не может помешать самому себе.
Британский математик и философ Джеральд Джеймс Уитроу полагал, что если бы путешествия в прошлое были возможны, мы должны были бы помнить о них еще до фактического отправления.
Парадоксы путешествия во времени
Временной парадокс — это теоретический эксперимент, посвященный вопросам путешествия во времени, в котором путешественник, посещая прошлое, выполняет действия, вызывающие причинно-следственные противоречия.
Самый известный из временных парадоксов — это парадокс убитого дедушки. Если осуществить перемещение в прошлое и убить дедушку до того, как тот встретит бабушку, вы не сможете родиться, следовательно, и сам путешественник также исчезнет. Однако если этого не произойдет, тогда путешественник будет существовать. Это вызывает две гипотезы:
- Гипотеза о защите линии времени: если добавить яд в блюдо, дедушка никогда его не съест. Если приставить пистолет к голове, спусковой крючок не сработает.
- Множественная гипотеза вселенных: убийство дедушки в прошлом приводит к созданию временной шкалы, в которой путешественник никогда не существовал, и, соответственно, возникает параллельная вселенная.
В настоящее время исследователи продолжают изучать вопросы путешествий во времени, чтобы найти на них ответ. Возможно, такой ответ будет дан в ближайшие десять лет, а пока важно изучать имеющиеся данные.
Что почитать?
- Джеймс Глик — «Путешествия во времени. История»
- Гарднер Мартин — «Путешествие во времени»
- Митио Каку — «Физика невозможного»
- Красников С. В. — «Некоторые вопросы причинности в ОТО: машины времени и сверхсветовые перемещения»
- Стивен Хокинг — «Мир в ореховой скорлупке»
- Нил Деграсс Тайсон — «Смерть в черной дыре и другие мелкие космические неприятности»
- Баландин Р. — «Эйнштейн убивает время. Абсолютна ли теория относительности?»
- Альберт Эйнштейн — «Бог не играет в кости. Моя теория относительности»
- Путешествие во времени и теория относительности. Новые Тайны Вселенной — Discovery
- Машина времени — BBC
- Настоящий гений со Стивеном Хокингом: Возможно ли путешествие во времени? — National Geographic
- Космос: пространство и время — National Geographic
- Космос: персональное путешествие — National Geographic
- Интерстеллар — режиссёр Кристофер Нолан
От судьбы не уйдешь?
Ранее эти вопросы пытались разрешить через логические построения. Парадокс решался, например, теорией о том, что каждый раз, изменяя прошлое, путешественник создает альтернативную ветку истории, возвращаясь в новый мир, изменённый его действиями, а не в то настоящее, откуда он отправился (как это показано в трилогии «Назад в будущее» или «Терминатор»). Другая гипотеза гласит, что поскольку путешественник смог отправиться на важную встречу с дедом, он не в состоянии его убить, каким бы целеустремленным он ни был.
Однако австралийские ученые недавно предложили математическое решение этой проблемы. Студент физического факультета Университета Квинсленда Жермен Тобар и его научный руководитель, профессор Фабио Коста, разрабатывали теоретические шузы о том, как будет действовать тело, перемещающееся во времени и пространстве, когда оно вторгается в кривую путешествия в прошлое.
Созданная ими математическая модель описывает, что объект, двигающийся в прошлое и обратно, может взять разные пути, но в конечном итоге приходит к одной и той же точке.
Таким образом, согласно их математическим выводам, события, совершённые в прошлом, не оказывают влияния на настоящее.
Процесс событий будет постоянно адаптироваться таким образом, чтобы доставлять неизменный результат — рассказал Би-би-си Жермен Тобар.
Это означает, что вы, имея свободную волю, можете делать что угодно в прошлом, но не сможете изменить финальный результат.
Если вам удалось бы предотвратить роковой шаг нулевого пациента, то, скорее всего, кто-то другой заразился бы или же, возможно, это были бы вы сами.
Согласно модели Тобара, отдельные события могут изменяться, однако совместно они будут происходить таким образом, чтобы избежать парадоксов и привести к тем же результатам, в данном случае, к пандемии.
Лучше понять Вселенную
Очевидно, работа Тобара представляет собой математическую абстракцию, пока она не имеет практического применения.
Это интересное исследование, — заметил Би-би-си Крис Февстер, профессор математики в Йоркском университете, также занимающийся теоретическими аспектами перемещения во времени.
Однако он подчеркивает, что необходимо проверить, соответствуют ли абстрактные посылки, положенные авторами в основу модели, известным на данный момент физическим теориям.
Тобар отметил, что сейчас он как раз занимается проверкой своей математической модели на предмет её соответствия физике.
Он признает, что его работа далека от реализации реальных путешествий в прошлое, но она является шагом навстречу лучшему пониманию законов, управляющих Вселенной.
