Машина времени: от Эйнштейна до Макаревича

Вам никогда не хотелось заглянуть в будущее и узнать, что станет с вашей собственной персоной 20 лет спустя? Или, мысля масштабнее, что ждет все человечество через пару столетий? Может быть, дружба с инопланетянами, изучение языка зверей и растений, ежедневные космические перелеты, эликсир бессмертия? Или вы, наоборот, предпочли бы вернуться к истокам? Сфотографировать на свой любимый Canon строительство пирамиды Хеопса, включить Моцарту битловскую Yellow Submarine и раскланяться на балу с прапрадедушкой во фраке?

Не отвечайте: бессмертная черта, объединяющее наше разобщенное и недружное человечество, – любопытство. Любопытство, которое хоть и порицалось в фольклоре (вспомним бедную Варвару, оставшуюся на базаре без органа обоняния), но всегда служило двигателем прогресса. Правда, потом, чтобы разграничить бытовое «не суй нос в чужие дела» и стремление к новому и неизвестному, появилось слово с иным смысловым оттенком – любознательность.

Любознательностью славились Архимед с его фирменным «Эврика!», Ньютон с яблоком и Эйнштейн с его нерешенными уравнениями гравитационного поля. Кстати, ответы к уравнениям потом нашел другой ученый – Курт Гёдель. И полученный им результат показал, что теория относительности не исключает перемещений во времени. Вот тут-то все и завертелось. Человеческому любопытству показалось, что невозможное станет возможным. И машина времени – не только плод фантазии Герберта Уэллса, но и скорое достижение науки.

Однако прошло почти 70 лет, а чудесный аппарат, который на раз-два перенес бы любого желающего в другую эпоху, все еще не изобрели. И даже овеянные легендами проекты Николы Теслы с чертежами машины времени до сих пор не найдены (подробности о Тесле и его изобретениях с перемещениями ищите в фильме «Престиж»). Сегодня существует шесть основных теорий, которые допускают и пытаются объяснить возможность путешествий во времени. Давайте попробуем разобраться в гипотезах, не сломав голову от обилия научных терминов.

Астрономические червоточины 

Астрофизик Эрик Дэвис из Международного института перспективных исследований Earth Tech в Остине считает, что для прогулок между эпохами нужна всего-навсего одна кротовая нора, или червоточина. Но не стоит исследовать домики несчастных слепых грызунов на даче: под таким бытовым названием скрывается проход сквозь ткань пространства-времени, допустимый в рамках теории относительности и квантовой теории.

Правда, Дэвис признаёт, что червоточины пока не доказаны, а если их когда-нибудь и найдут, они будут настолько малы, что в них не поместится даже человек, не говоря о космическом корабле. Несмотря на это, ученый полагает, что червоточины вполне можно использовать для перемещений в прошлое. Для путешествия предлагается несколько возможностей: «закрытая кривая» или путь, который сокращает измерения пространства и времени. Червоточина позволила бы судну пройти из одной точки в другую быстрее скорости света, почти как в варп-пузыре, защищающем корабль от деформации. (Подробнее о варп-пузыре и сжимающемся пространстве вы можете узнать из сериала «Звездный путь».) Корабль прибудет в пункт назначения раньше, чем луч света, пройдя по короткому пути сквозь пространство-время. И не нарушит правило ограничения скорости, которое накладывает свет, поскольку сам корабль не путешествует с такой скоростью.

Теоретически червоточина может вести не только сквозь пространство, но и сквозь время. Правда, для этого начало и конец червоточины нужно будет ускорить во времени к пункту назначения, чтобы все вышесказанное совпадало с общей теорией относительности. Но поскольку кротовые норы все равно не найдены, нет смысла мучить наши офисные мозги и расшифровывать непонятное предложение про ускорение во времени полумифических червоточин.

Цилиндр Типлера

Чтобы использовать машину времени на основе цилиндра Типлера, нам нужно покинуть Землю на космическом корабле и отправиться в космос к цилиндру, который там предположительно вращается. (Уж не Воланд ли его туда забросил?) Когда вы достаточно приблизитесь к поверхности цилиндра (пространство вокруг него будет по большей части деформировано), то несколько раз обогнете его и вернетесь на Землю. И прибудете в прошлое. Насколько далеко в прошлое вас забросит – к динозаврам или в каменный век, – зависит от того, сколько раз вы обогнете цилиндр по орбите. Возможно, экипажу покажется, что, пока корабль огибает цилиндр, время движется как обычно. Но за пределами искаженного пространства вы неизбежно будете перемещаться в прошлое. Чтобы хоть немного облегчить понимание парадокса, представьте, как вы поднимаетесь по винтовой лестнице и обнаруживаете, что с каждым полным кругом опускаетесь на одну ступеньку вниз.

Пончиковый вакуум

Вниманию всех сладкоежек! Название этой теории должно подсознательно привлечь ваш интерес и ненадолго погрузить в сладостный мир физико-астрономических гипотез. По мнению Амоса Ори из Израильского технологического института в Хайфе, пространство может быть достаточно скручено для создания локального гравитационного поля. Это поле и напоминает пончик определенных размеров. Гравитационное поле образует некие круги вокруг этого пончика, что накрепко закручивает (как наушники в сумке) пространство и время между собой. Такое положение дел сводит на нет необходимость какой-либо гипотетической экзотической материи. Правда, как это будет выглядеть в реальном мире, описать пока не представляется возможным. Но Амос Ори не разочаровывается и верит математическим вычислениям, показывающим, что через равные промежутки времени внутри космического пончика будет возникать машина времени. А все, что нужно людям, – попасть в пончиковый вакуум, и можно смело отправляться в любой момент с тех пор, как была построена машина времени. Не знаю, насколько реальны предположения израильского ученого, но, пожалуй, бóльшую часть человечества проще осчастливить коробкой земных пончиков с сахарной пудрой.

Экзотическая материя

В физике экзотическая материя отличается от нормальной (надеюсь, вы понимаете, как выглядит нормальная) и обладает некоторыми «экзотическими» свойствами. Поскольку путешествие во времени считается нефизическим, ученые полагают, что тахионы (гипотетические частицы, для которых скорость света – это состояние покоя) не способны взаимодействовать с нормальной материей. Но когда отрицательная энергия – она же экзотическая материя – скручивает пространство-время, становятся возможными все невероятные явления: червоточины, варп-двигатель и (куда ж без нее!) наша любимая машина времени. Конечно, существование необыкновенной материи по сей день не доказано, но согласитесь: все, что связано с прилагательным «экзотический», гораздо приятнее обыденного и рутинного. И на подсознательном уровне из категории «физико-непонятного» переходит в папку «Отпуск. Фрукты. Коктейли».

Игра на космических струнах

Космические струны – это одномерные дефекты в ткани пространства-времени, оставшиеся еще со времен рождения Вселенной. С их помощью можно образовать поля замкнутых кривых, позволяющих путешествовать в прошлое. Некоторые ученые предлагают использовать «космические струны» для построения машины времени. Приблизив две космические струны или подведя одну струну к черной дыре, можно создать целый массив «замкнутых кривых». А если совершать тщательно рассчитанную «восьмерку» на космическом корабле вокруг двух бесконечно длинных космических струн, теоретически можно оказаться где угодно и когда угодно.

Со струнами разобрались. Но возникает закономерный вопрос: как можно обогнуть нечто бесконечно длинное? Попробуйте воссоздать ситуацию подручными средствами: возьмите гитарные струны (мысленно продлив их до бесконечности), корабль из киндер-сюрприза и вспоминайте, как в школе учили рисовать аккуратные симметричные восьмерки. О результатах эксперимента непременно сообщите по номеру 223-322-223-322.

Сквозь черную дыру

Черная дыра оказывает невероятное влияние на время, замедляя его так, как ничто другое в галактике. По сути, черная дыра и есть природная машина времени. Если бы миссией облета вокруг черной дыры управляло наземное агентство, для них облет орбиты занял бы 16 минут. Но для смельчаков на борту корабля, балансирующего у самого края черной дыры, время бы замедлилось вдвое. Кстати, следует напомнить, что гравитационное притяжение черной дыры настолько велико, что покинуть ее не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Что уж говорить о космических кораблях! Граница области влияния черной дыры называется горизонтом событий, а ее характерный размер – гравитационным радиусом. Поэтому, если вы вдруг собрались добровольцем записаться в команду исследователей, потренируйтесь на всякий случай еще на Земле разгоняться чуть больше, чем до скорости света. Пригодится.

Итак, давайте подытожим: каждая теория о перемещениях во времени основывается на научных фактах и гипотетически может когда-либо быть реализована. Скорее всего, тогда нас уже не будет и лишь наши внуки и правнуки смогут беспрепятственно передвигаться между эпохами. Что же остается нашему любопытному поколению? То, что испокон веков будоражило ум и фантазию человечества, – книги. И (как-никак живем в XXI веке) эффектные фантастические фильмы.

А на фоне – пара хитов группы «Машина времени».

Текст: Анастасия Недумова
Иллюстрации: Ирина Кухтерина

Метка наука