Хотите отправиться в путешествие во времени? Прыгайте в кротовую нору

Мысли о машине времени, как правило, вызывают в уме образы невероятно сложных устройств, использовавшихся в ряде научно-фантастических фильмов. Но в соответствии с общей теорией относительности Альберта Эйнштейна, объясняющей, как во вселенной действует сила тяжести, настоящее путешествие во времени – это не просто туманная фантазия.
По теории Эйнштейна передвижение вперед во времени – это бесспорная возможность. В действительности физикам удавалось отсылать крошечные частицы, аналогичные электронам, под названием «мюоны» вперед во времени, манипулируя окружающей их силой тяжести. Тем не менее, это вовсе не та технология, которая в ближайшем будущем сможет отправить людей на 100 лет вперед в будущее.
Путешествия назад во времени еще менее ясны. Но астрофизик Эрик Дэвис из международного института перспективных исследований, уверен, что они возможны. А понадобится лишь кротовая нора – гипотетический переход сквозь пространство-время, существование которого предсказано общей теорией относительности.

Где моя кротовая нора?
Существование кротовых нор не доказано, и если они когда-либо будут обнаружены, то, скорее всего, окажутся такими крошечными, что в них не сможет поместиться и человек, не говоря уж о космическом корабле. Но даже с учетом этого недавно опубликованный научный доклад Дэвиса затрагивает вопрос машин времени и возможности того, что кротовая нора может стать или использоваться как средство путешествия назад во времени.
Общая теория относительности и квантовая теория предлагают несколько вариантов путешествия по тому, что физики называют замкнутой времениподобной кривой, то есть по пути, проходящему сквозь время и пространство. По сути, все эти варианты – это машина времени.
По мнению Дэвиса, нынешнее понимание учеными законов физики буквально заражено идеей машин времени, в соответствии с которой существует множество решений геометрии пространства-времени, которые доказывают путешествия сквозь время или имеют свойства машин времени.
Например, кротовая нора позволит космическому кораблю преодолеть расстояние от одной точки до другой быстрее скорости света – наподобие того. Это потому, что корабль прибудет в точку назначения быстрее, чем луч света, потому как срежет дорогу сквозь пространство-время через кротовую нору. Таким образом, корабль на самом деле не нарушает правило так называемого универсального ограничителя скорости, то есть скорости света, так как в действительности он не будет двигаться быстрее света.
Теоретически кротовая нора может использоваться для поиска кратчайшего пути не только через пространство, но и сквозь время.
«Машин времени невозможно избежать в нашем физическом трехмерном пространстве-времени, - пишет Дэвис. – Проходимые кротовые норы подразумевают машины времени, а предсказание существования кротовых нор зародило целый ряд дальнейших исследований о машинах времени».
Однако, по словам Дэвиса, превращение кротовой норы в машину времени – крайне сложная задача. Ведь как только появится кротовая нора, один или оба ее конца необходимо будет разогнать во времени до нужной позиции, говорится в общей теории относительности.
Вызовы будущего
Есть несколько теорий о том, как законы физики могут действовать для предотвращения путешествий во времени сквозь кротовые норы.
«Мы предполагаем не только то, что путешествия в прошлое не станут возможными на нашем веку, но и то, что законы физики при полном их понимании полностью исключат такую возможность», - отмечает Роберт Оуэн, астрофизик Оберлинского колледжа, специализирующийся на черных дырах и теории гравитации.
В соответствии с существующими знаниями ученых, сохранение кротовой норы в достаточно стабильном состоянии для прохождения требует больших объемов малоизученного вещества под названием «экзотическая материя».
Общая теория относительности не может учитывать экзотическую материю, так как в соответствии с ней такая материя не может существовать. Но экзотическая материя все же есть. И вот тут в игру вступает квантовая теория. Аналогично общей теории относительности, квантовая теория представляет собой систему для объяснения вселенной, напоминая линзу, сквозь которую ученые рассматривают вселенную.
Однако экзотическая материя наблюдалась лишь в очень малых объемах, гораздо меньших, чем нужно для сохранения кротовой норы в открытом состоянии. Физикам придется найти способы генерировать и собирать большие объемы экзотической материи, если они надеются организовать это псевдо-путешествие быстрее скорости света, а также, раз уж на то пошло, путешествия во времени.
Кроме того, некоторые физики использовали квантовую механику, чтобы установить, что попытка пройти сквозь кротовую нору создаст нечто под названием «квантовая обратная реакция». В ее ходе действие по превращению кротовой норы в машину времени вызовет накопление громадных объемов энергии, в конечном счете уничтожив кротовую нору еще до того, как ее можно будет использовать в качестве машины времени. Однако математическая модель, использовавшаяся для расчетов квантовой обратной реакции, принимает во внимание одно измерение пространства-времени.
«Так как общая теория относительности еще в силе, я уверен, что ее предсказания о машинах времени, сверхсветовых двигателях и кротовых норах остаются действующими и подлежат испытаниям, несмотря на все, что об этих вопросах может сказать квантовая теория», - подчеркивает Дэвис.
Это демонстрирует одну из ключевых проблем теорий о путешествиях сквозь время: физикам необходимо обосновать свои аргументы либо в соответствии с общей теорией относительности, либо с квантовой теорией. В то же время они обе неполные и не способны полностью охватить нашу сложную и загадочную вселенную.
Перед тем как придумать способ путешествия во времени, физикам необходимо найти способ сведения этих двух теорию в единую теорию квантовой гравитации. В свою очередь, она послужит основой для дальнейшего изучения путешествий во времени.
Потому, считает Оуэн, пока что нельзя с уверенностью утверждать, возможны ли путешествия во времени. «Идея машины времени из кротовой норы основана на общей теории относительности, но не учитывает квантовую механику, - добавляет ученый. – Но включив квантовую механику в расчеты, мы видим, что машина времени вообще не смогла бы работать так, как мы хотели бы».
Однако Дэвис думает, что ученые узнали все о машинах времени лишь из одной теории, и призывает физиков сперва сосредоточиться на путешествиях быстрее скорости света. «Пока кому-то не удастся создать кротовую нору или сверхзвуковой двигатель, нет смысла будоражить общественность вопросом о машине времени», - считает ученый.
Это потребует разработки общепринятой теории квантовой гравитации, что само по себе является громадной проблемой. Так что пока не стоит бронировать билеты на ближайший рейс машины времени.

Источник: Livescience

• < 10 голливудских улыбок Segway
• Топ-5 экзотических «наших» птиц >

Комментарии: