Как путешествовать во времени, не нарушая физики Эйнштейна

Путешествия во времени – одна из самых захватывающих концепций, которую человечество пыталось постичь на протяжении многих лет. Идея возможности перемещаться в прошлое или будущее волновала умы писателей, ученых и обычных людей. Научная фантастика изобилует сюжетами, в которых герои преодолевают границы времени, чтобы исправить ошибки прошлого или заглянуть в грядущее.

Но возможно ли путешествие во времени на самом деле? 

Пространство-время

Согласно общепринятой теории, мы можем двигаться только вперед по временной шкале, неумолимо приближаясь к будущему. Каждая секунда, проведенная в настоящем, безвозвратно уходит в прошлое. Но что, если законы физики Эйнштейна предполагают иной исход?

В начале 20 века Альберт Эйнштейн революционизировал наше понимание пространства и времени, объединив их в единую концепцию – пространство-время. Согласно его теории относительности, пространство и время неразрывно связаны, образуя своего рода “ткань”, по которой движутся объекты. И в этой ткани могут существовать загадочные аномалии, позволяющие перемещаться не только в пространстве, но и во времени.

Одним из ключевых аспектов теории относительности является принцип дилатации времени. Чем быстрее движется объект в пространстве, тем медленнее он движется во времени. При достижении скорости света время для объекта как бы останавливается. Но что произойдет, если преодолеть этот предел?

времени
В то время как обычные частицы материи и антиматерии могут двигаться только со скоростью света (если они безмассовые) или ниже (если они массивны), существует другая возможность: существует состояние с отрицательной энергией или состояние мнимой массы: тахионное состояние. состояние. Если эта математическая возможность физически подтверждена в нашей Вселенной, то путешествие со скоростью, превышающей скорость света, станет необходимостью.

Тахионы

Согласно уравнениям Эйнштейна, если объект сможет двигаться быстрее скорости света, он станет своего рода “тахионом” – гипотетической частицей, для которой время течет в обратном направлении. Такой объект буквально начнет перемещаться в прошлое!

Конечно, достижение сверхсветовых скоростей в нашей Вселенной практически невозможно. Но Эйнштейн предложил другой путь для путешествий во времени – через использование экзотических свойств самой ткани пространства-времени.

Представьте себе двухмерную поверхность, изогнутую в третьем измерении. Два удаленных друг от друга пункта на этой поверхности могут быть соединены прямой линией, проходящей сквозь третье измерение. Точно так же в четырехмерном пространстве-времени могут образовываться своего рода “туннели” или “кротовые норы”, связывающие две разные точки.

Идея “кротовых нор” впервые была предложена самим Эйнштейном и его студентом Натаном Розеном в 1935 году. Если такая аномалия сможет связать две точки пространства-времени, разделенные огромным расстоянием или временным промежутком, человек сможет совершить путешествие в прошлое или будущее, просто пройдя через один из входов “кротовой норы”.

Звучит безумно, но математика общей теории относительности не запрещает подобных решений. Более того, сама структура Вселенной, возможно, создает условия для образования подобных туннелей времени.

времени
Червоточина — это единственный способ в контексте общей теории относительности осуществить немедленный перенос между двумя несопоставимыми, несвязанными событиями в пространстве-времени. Эти «мосты» представляют собой математическую диковинку только в данный момент времени; никаких физических червоточин никогда не было обнаружено и никогда не создавалось, но если бы они были обнаружены, это могло бы немедленно проверить предсказания общей теории относительности, а также любых альтернативных конкурентов.

Кротовые норы

Ученые предполагают, что в основе возможного существования “кротовых нор” лежат квантовые флуктуации – мельчайшие колебания в пространственно-временном континууме, возникающие на субатомном уровне. Эти флуктуации приводят к локальным изгибам ткани пространства-времени, которые могут быть как положительными, так и отрицательными.

Если удастся стабилизировать подобную пару “положительной” и “отрицательной” флуктуаций на макроскопическом уровне, мы получим две точки в пространстве-времени, соединенные своего рода “кротовой норой”. Теоретически, войдя в один из входов такого туннеля, можно было бы выйти в совершенно другой точке пространства-времени – в прошлом или будущем!

Конечно, на практике создание устойчивой “кротовой норы” представляется невероятно сложной задачей. Для этого потребовалось бы колоссальное количество экзотической материи с отрицательной энергией – вещества, которое, возможно, и не существует в нашей Вселенной.

Однако некоторые ученые предполагают, что природа сама может создавать подобные аномалии на микроскопическом уровне. Например, считается, что внутри черных дыр могут образовываться мельчайшие кротовые норы, ведущие в другие области пространства-времени. Правда, их размеры слишком малы для путешествий человека.

Но даже если подобные теории верны, остается вопрос – а что произойдет, если мы действительно окажемся в прошлом? Не приведет ли это к парадоксам, способным разрушить саму ткань реальности?

времени
Иллюстрация ранней Вселенной, состоящей из квантовой пены, где квантовые флуктуации велики, разнообразны и важны в самых маленьких масштабах. Положительные и отрицательные колебания энергии могут соединяться друг с другом на этих масштабах, создавая крошечные квантовые червоточины.

Парадокс дедушки

Один из главных аргументов против возможности путешествий во времени – это так называемый “парадокс дедушки”. Что, если вы отправитесь в прошлое и случайно или намеренно убьете своего деда до рождения родителей? Разве это не приведет к невозможности вашего собственного существования?

Однако сторонники теории относительности считают, что такие парадоксы невозможны по определению. Согласно законам физики, вы просто не сможете вернуться в точку пространства-времени, предшествующую вашему рождению.

Предположим, вы создали “кротовую нору”, один вход которой был отправлен в путешествие со скоростью, близкой к свету. Из-за эффекта замедления времени, пройдя через этот вход, вы окажетесь в прошлом – но не настолько далеком, чтобы предотвратить рождение ваших родителей и дедушек.

Более того, некоторые ученые считают, что если вы внесете изменения в прошлое, они не затронут ту временную линию, из которой вы прибыли. Вместо этого может сформироваться новая “ветвь” реальности, параллельная вашей изначальной линии.

Таким образом, хотя путешествия во времени могут показаться безумной идеей, нарушающей здравый смысл, с точки зрения современной физики они вполне возможны. Остается лишь дождаться момента, когда человечество сможет реализовать эту концепцию.

времени
На этой иллюстрации показаны два разных типа времеподобных кривых. Вверху (а) изображена физическая визуализация замкнутой времеподобной кривой, где наблюдатель, входящий в один конец гипотетической червоточины, может прыгнуть в прошлое время и взаимодействовать со своим прошлым «я», а (б) изображает случай, когда такое взаимодействие отсутствует. возникает: разомкнутая времеподобная кривая. Если возможны замкнутые времяподобные кривые, то, как следствие, обязательно верно путешествие со скоростью, превышающей скорость света.

Путешествия во времени

Но даже если этого не произойдет, сама идея перемещений сквозь пространственно-временной континуум завораживает и вдохновляет.

Представьте, что вы стали первым человеком, шагнувшим в “кротовую нору” и оказавшимся в далеком прошлом. Что бы вы увидели? Может быть, древние цивилизации майя или египтян? А может, вы стали бы свидетелем великих исторических событий, о которых сейчас знаете только по книгам? 

Или представьте себя путешественником во времени, направляющимся в отдаленное будущее. Какие технологии и достижения вас бы там ждали? Возможно, человечество к тому времени уже покорило другие планеты и даже галактики. А возможно, всю Землю поглотила разрушительная катастрофа, и вы стали бы одним из последних свидетелей жизни на нашей планете.

Конечно, были бы и опасности. При путешествиях во времени легко оказаться в эпицентре исторических катаклизмов вроде мировых войн или пандемий. Да и кто знает, как пространственно-временной континуум отреагирует на ваше присутствие в прошлом или будущем.

Но разве не стоило бы рискнуть ради возможности стать первопроходцем в путешествиях по временным эпохам? Увидеть воочию то, что обычным людям доступно только в книгах, фильмах и компьютерных симуляциях.

Путешествия во времени всегда будут манить человечество, даже если достижение этой цели кажется недостижимым. Ведь они символизируют нашу неуемную жажду знаний, стремление преодолевать любые границы и расширять горизонты познания.

Читайте также: Новый квантовый двигатель, работающий на запутанности ионов

planet 01 1
zemlya 01
mars 01 3
galaktik 01
vremeni 03
Астрономы опять хотят переписать определение планеты
Астрономы опять хотят переписать определение планеты
Земля замедляется: дни становятся длиннее из-за таяния ледников
Земля замедляется: дни становятся длиннее из-за таяния ледников
Марсианские пчелы: НАСА планирует запустить рой мини-роботов на Красную планету
Марсианские пчелы: НАСА планирует запустить рой мини-роботов на Красную планету
Одни ли мы в Галактике? Похоже, что да
Одни ли мы в Галактике? Похоже, что да
Путешествие во времени становится реальностью: квантовый сенсор позволяет заглянуть в прошлое
Путешествие во времени становится реальностью: квантовый сенсор позволяет заглянуть в прошлое
previous arrow
next arrow
Поделиться

Добавить комментарий