Как построить машину времени?

Как построить машину времени?

Сообщение о грандиозной вечеринке было опубликовано лишь по окончании ее завершения. Исходя из этого чокнуться бокалами с ученым имели возможность бы только те, кто, прочтя объявление, сумел бы возвратиться во времени назад. Увы, Хокинг не без печали заявил, что так никого и не дождался.

Кроме того «Хокинг из будущего» не явился и не поведал себе самому базы заветной «Теории всего», которая имела возможность бы увенчать грандиозное строение современной физики.

Но, возможно, ученый чего-то не договаривает? В итоге, сейчас машинами времени занимаются не только писатели-фантасты, но и самые важные ученые. И принципиальных ограничений на их создание пока не отыскано, а физики обожают подмечать: «Что не не разрещаеться, то в обязательном порядке к выполнению».

Мы назовем только пара возможностей, каковые разрешили бы Хокингу из будущего переместиться во времени.

Хокинг набирает скорость

Хорошее время Ньютона было универсальным, неизменным и однонаправленным, как течение реки либо полет стрелы. Все изменилось благодаря Эйнштейну: уже в особой теории относительности он продемонстрировал, что перемещение времени делается то стремительнее, то медленнее, в зависимости от скорости перемещения в пространстве. И в случае если Хокинг будет лететь достаточно скоро относительно Земли, то все происходящее на ней пронесется для него словно бы в ускоренном кино — и он переместится в будущее.

Правильнее говоря, уже перемещается: такие путешествия мы все совершаем неизменно, не смотря на то, что это практически незаметно при скоростях, с которыми нам в большинстве случаев приходится иметь дело. Любой раз, совершив восемь нудных часов в самолете, пересекающем Атлантику на скорости 920 км/ч, Стивен Хокинг оказывается лишь на 10 наносекунд в будущем. А также действующий рекордсмен путешествий во времени астронавт Геннадий Падалка, что совершил на МКС в общем итоге 820 дней, двигаясь по околоземной орбите со средней скоростью 27600 км/ч, переместился в будущее всего на несколько десятков миллисекунд.

Это, возможно, не через чур впечатляет: до тех пор пока мы не отыщем метод ускорить Стивена Хокинга до околосветовых скоростей, эффекты особой теории относительности останутся для него мизерными — как и для нас. Но они заметны и серьёзны для точных технологий и науки, к примеру при наблюдении частиц, разогнанных в Громадном адронном коллайдере, либо при сопоставлении сигналов времени, приходящих со спутников GPS.

Хокинг в поле гравитации

Из физики Эйнштейна вытекают и другие методы поменять скорость течения времени. В описании неспециализированной теории относительности оно неотделимо от пространства, воображая часть единого четырехмерного континуума. Исходя из этого все, что искривляет пространство, будет деформировать и время.

Так действует, к примеру, гравитация: чем она посильнее, тем медленнее движется время.

Данный эффект был доказан кроме того прямыми измерениями, совершёнными американским Национальным университетом технологий и стандартов (NIST). Синхронизировав несколько сверхточных ядерных часов, ученые мало немного подняли одни из них, легко удалив от центра тяжести Почвы, и скоро между часами обнаружились расхождения. Если бы не данный эффект, Геннадий Падалка был бы в будущем еще мало дальше.

Но так «молодеют» подводники: по окончании полугода на глубине 300 м они побеждают у нас около 500 наносекунд.

Но дабы замедление времени было вправду ощутимо, пригодится гравитационное поле намного замечательнее земного. Тут Хокинг из будущего имел возможность бы обратить внимание на самые плотные объекты во Вселенной — к примеру, нейтронные звезды. У их поверхности гравитация столь громадна, что время тут может течь в разы неторопливей, чем на Земле.

А уж в окрестностях черных дыр его замедление будет еще заметнее. В случае если Стивену Хокингу довелось бы падать в одну из них, то в какой-то момент его личное время стало бы течь так медленнее другой Вселенной, что перед его тускнеющими глазами пронеслась бы вся будущая история мира.

Но кроме того в случае если в будущем люди обучатся ускорять космические суда до околосветовой скорости либо отыщут метод выжить недалеко от черной дыры, вряд ли Стивен Хокинг имел возможность бы посетить самого себя в прошлом и посоветовать секреты «Теории всего». Все эти «ветхие эйнштейновские» методы разрешают перемещаться только вперед, а в прошлое ведут совсем другие дороги.

Хокинг обрисовывает круги

Еще в середине прошлого века великий математик Курт Гёдель показал ответ гравитационных уравнений неспециализированной теории относительности для Вселенной, все вещество в которой вращается. Такое вращение увлекает за собой пространство-время, и в случае если Стивен Хокинг начнет двигаться в этом крутящемся континууме, то для стороннего наблюдателя он может перемещаться стремительнее скорости света, уходя все дальше в прошлое.

К сожалению, Вселенная не вращается, в противном случае бы мы видели значительное различие в излучении, приходящем к нам из различных частей космоса. Исходя из этого все эти выкладки остались только поучительным математическим упражнением. Но четверть века спустя по окончании Гёделя Фрэнк Типлер продемонстрировал, что того же результата возможно добиться, выстроив массивный цилиндр нескончаемой длины и вращая его на протяжении оси.

По мере того как скорость вращения цилиндра будет приближаться к световой, он будет все посильнее увлекать за собой окружающее пространство-время. Хокингу из будущего останется только облететь около него, дабы попасть в прошлое и посоветовать себе базы «Теории всего». Неприятность только в одном — создать нескончаемый цилиндр, вряд ли это по силам кроме того Стивену очень, а также из будущего.

Но, аналоги для того чтобы цилиндра смогут найтись уже в готовом виде — это космические струны, существование которых было предположено в 1990-х Ричардом Готтом. Это совсем не те поразительно маленькие объекты, о которых говорится в теории струн. Напротив, космические струны — одномерные складки пространства-времени — смогут иметь длину в колоссальную массу и десятки парсек.

Гравитация таковой струны обязана очень сильно деформировать ткань космоса в собственных окрестностях. И в случае если Хокинг из будущего отыщет хотя бы несколько этих струн, сближающихся с околосветовой скоростью, в случае если верным образом облетит их, то он сможет успеть на собственную вечеринку в 2009 год. Жаль лишь, что существование космических струн до сих пор так и не доказано.

    В кольце света Уникальный метод закрутить пространство-время внес предложение в 2001 году Рональд Маллетт. По его расчетам, достаточно максимально замедлить два замечательных лазерных луча и вынудить их циркулировать по кругу в противоположных направлениях. В центре этого кольца «ткань космоса» будет свертываться спиралью, и, перемещаясь по ней, мы сможем двигаться во времени. Но для этого пригодится не только создать два замечательных пучка лазерного излучения и закрутить их в различные стороны.

Большого результата возможно добиться еще и замедлив свет — но, делать это физики обучились в далеком прошлом: в 2000 году, вынудив свет двигаться через сверххолодный бозе-эйнштейновский конденсат, они замедлили его до 1 м/с.

Хокинг падает в нору

Ну а самая популярная модель машины времени показалась в середине 1980-х, с описанием «проходимых» кротовых нор. Еще задолго до этого было как мы знаем, что динамичные, деформируемые гравитацией линии пространства-времени смогут перезамыкаться, образуя тоннели, связывающие самые различные его участки, другие времена и далёкие галактики. Но Вселенная таких кульбитов не обожает, и, вероятнее, кротовые норы существуют только в мире элементарных частиц, неудержимо схлопываясь и преобразовываясь в черные дыры, такие же микроскопические и нестабильные.

Мысль применения кротовых нор для путешествий во времени в первый раз пришла в голову астрологу Карлу Сагану, что и поделился ею со своим сотрудником Кипом Торном. Увлекшись яркой догадкой, тот совместно со своим студентом Майком Моррисом продемонстрировал, что при определенных условиях это вероятно: кротовую нору возможно стабилизировать, перевоплотив в туннель, подходящий для путешествий в обе стороны.

Для этого пригодится сущая мелочь — некое «экзотическое вещество», действующее против гравитации, которая пытается кротовую нору сжать и стереть с лица земли. Скоро нашелся и подходящий на эту роль кандидат — отрицательная энергия, которая создается в вакууме между парой параллельных пластин под действием квантовых флуктуаций (она известна в физике как сила Казимира).

Действительно, для достаточно замечательного результата потребуется немыслимое количество энергии, которое до сих пор человечеству и не снилось. Но на такие мелочи Хокинг из будущего вряд ли обратит внимание.

Кротовую нору он имел возможность бы отыскать в космосе — считается, что кое-какие из них имели возможность выжить еще с диких времен юности Вселенной — либо взять искусственно, в сверхмощном ускорителе частиц. Хокингу пригодилось бы только вырастить ее до подходящих размеров и стабилизировать посредством результата Казимира.

После этого он имел возможность бы прицепить один из входов кротовой норы к могучему космическому тягачу и перенести его в будущее одним из эйнштейновских способов — разогнав практически до скорости света либо поместив поближе к нейтронной звезде. Кротовая нора сохранит накопленную отличие во времени между двумя собственными входами, а Хокингу останется только прыгнуть вовнутрь, в второе время.

Но, возможно подметить, что путешествие в прошлое на машине времени Торна-Морриса вероятно только до определенного момента. До того самого, в то время, когда была создана кротовая нора: один ее вход будет перемещаться в будущее стремительнее второго, но в прошлое в данной модели они не удаляются.

    Криогенная машина времени Самый очевидный метод переместиться в будущее — воспользоваться криогенной заморозкой, как это вышло у главного храбреца анимационного сериала «Футурама». До тех пор пока на Земле сменяются эпохи и года, ваше личное время будет ползти на холоде медленней черепахи, и, проснувшись, вы окажетесь в новом мире.

В случае если лишь люди будущего сумеют вас разморозить либо, к примеру, вырастить клон вашего тела, переместив сознание совместно со всеми воспоминаниями в новый мозг.

Хокинг в стране парадоксов

За прошедшие со знаменательной вечеринки годы Стивен Хокинг высказал пара новых превосходных идей, которые связаны с гравитацией и космологией, другими вселенными и чёрными дырами Возможно, он вправду что-то скрывает, и на празднике в 2009 году ученый встретил самого себя из будущего и посоветовал себе самому несколько свежих мыслей? Тут мы встречаем первый парадокс.

Представим, что Стивен Хокинг из будущего определил сущность «Теории всего» из публикации, скажем, в Nature, а позже отправился в прошлое и поведал ее себе. Тогда спустя какое-то время Хокинг из отечественных дней скажет о грандиозном открытии в Nature, где в будущем и прочтет о нем Но тогда откуда взялось само открытие? Кто его совершил и как? Так как Хокинг из будущего о нем из издания, а Хокинг из прошлого услышал от самого себя

Все станет еще намного хуже, в случае если у Стивена Хокинга из будущего произойдёт конфликт с собой прошлым и он постарается себя убить. Кто тогда сконструирует машину времени и, переместившись в ней на вечеринку, совершит убийство? Да никто.

Но тогда ученый благополучно доживет до будущего, сядет в машину времени, попадет на вечеринку и убьет самого себя в прошлом?..

Это настоящий король всех темпоральных парадоксов, и для разрешения его придумано пара возможностей.

Одна из этих возможностей была сформулирована в первой половине 90-ых годов XX века Игорем Новиковым в рамках известного «принципа самосогласованности». Он говорит, что нарушить естественное течение вещей во временной петле нереально, потому, что возможность любых событий, каковые ведут к этому, скоро пытается к нулю. В противном случае говоря, «что было — то уже произошло», и все уже вписано в историю Вселенной.

Кроме того в случае если Хокинг из будущего примет решение стереть с лица земли самого себя в прошлом, у него ничего не окажется по самым различным — любым — обстоятельствам. Сама сущность вещей не разрешит ему совершить убийство, нарушающее законы не только человеческие, но и физические.

Второй вариант предлагает теория о существовании бесчисленных «параллельных» вселенных, в которых реализуются все вероятные сценарии.

Время вечно ветвится в каждом вероятностном событии, и все они происходят в действительности, лишь в различных мирах. В некоторых из этих вселенных Стивен Хокинг лично участвует в создании машины времени и посещает собственную вечеринку в 2009 году. Где-то он конфликтует с собой прошлым, а где-то подсказывает себе идею «Теории всего».

Жаль, что произошло это, по всей видимости, не в отечественном мире. Либо?..

Статья «Машины времени, либо Хокинг против Хокинга» размещена в издании «Популярная механика» (№156, октябрь 2015).

КАК ПОСТРОИТЬ МАШИНУ ВРЕМЕНИ НА ТЕЛЕФОНЕ В МАЙНКРАФТ ПЕ 100% ТРОЛЛИНГ ЛОВУШКА MINECRAFT PE МУЛЬТИК


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: