Det er kjent at moderne astronauter allerede gjør dette. Det er sant at de reiser bare til fremtiden så langt. Og i et sekund. Men hvem vet - kanskje en dag vil vi kunne fly bort i mange år eller til og med århundrer fremover, eller omvendt, klappe framhulen til vår fem år gamle bestefar? Men la oss starte i orden.
Stopp et øyeblikk
Tiden flyr annerledes i verdensrommet og på jorden. Dette er kjent for hver student. Jo sterkere tyngdekraften til en gjenstand er, desto langsommere flyter tiden i nærheten. Dette skyldes det faktum at tyngdekraften forvrenger "stoffet" i den dimensjonale romtiden. På den annen side viste Einstein at jo høyere hastighet, desto større er massen. Derfor, for alle objekter som beveger seg i veldig høye hastigheter, bremser tiden også. Hastigheten til ISS er over 27 tusen km / t. Den russiske kosmonauten Sergei Krikalev tilbrakte for eksempel totalt 803 dager, 9 timer og 39 minutter i bane. Dermed lever han i tid, hele 1/50 sekund foran oss.
Tidsmaskin
Relativitetsteorien forteller oss at en tidsmaskin som tar oss til fremtiden kan skapes. Du går inn i den, vent. Kom ut og finn at det har gått århundrer på jorden. Det er ingen teknologier for dette ennå, men vitenskapen vet at det er mulig.
For dette må du imidlertid akselerere til en hastighet nær lysets hastighet. Er det noe rart at en tidsmaskin ikke er noe mer enn et romskip, fordi, i henhold til den generelle relativitetsteorien, er tid og rom uløselig forbundet, ikke ennå). Men kan en person som har gjort en slik reise vende tilbake til fortiden?
Salgsfremmende video:
De første antydningene om at fysikkens lover lar mennesker reise inn i fortiden dukket opp i 1949, da matematikeren Kurt Gödel fant en ny løsning på Einsteins ligninger, og faktisk - en ny struktur av rom-tid, som er ganske akseptabel fra synspunkt om generell relativitet. Basert på Gödels likninger, bør imidlertid universet rotere som en helhet, og ikke utvide med akselerasjon - som det viste seg siden den gang ikke samsvarer med virkeligheten.
De siste årene har forskere antydet andre veier for potensiell tidsreise - romtidens krumning. Analyse av mikrobølgebakgrunnen og andre data viser imidlertid at universet aldri har blitt vridd nok til å gjøre slike reiser mulig. Imidlertid er det også en løsning.
Hva er fortiden?
I henhold til generell relativitet er det ikke bare et enkelt, universelt tidsmål for alle observatører, men under visse omstendigheter er det ikke nødvendig med observatører å enes om en enkelt sekvens av visse hendelser. La oss si at tiden på Alpha Centauri beveger seg med samme hastighet som på jorden (planeten som romvesenene bor på har samme masse og beveger seg med samme hastighet). I 2014 foregikk OL i Sotsji. La oss også anta at åpningen av Interplanetary Chess Tournament på Alpha Centauri vil finne sted i 2015. Hvilken hendelse skjedde tidligere?
Fra synet av jordboere - OL. Fra "Centauri" - en turnering. Tross alt vil lyset fra jorden til Alpha Centauri ta fire år. Når du beveger deg raskere enn lys, kan du dra til OL og fly til turneringen, og deretter vende tilbake til Jorden igjen … før OL. Naturligvis, i teorien - hvis du finner en måte å reise raskere enn lysets hastighet.
Å bevege seg raskere enn lysets hastighet, basert på relativitetsteorien, er kjent for å være umulig. Når du nærmer deg "lysbarrieren", kreves det mer og mer energi for å akselerere et objekt. På et tidspunkt - med den teoretiske oppnåelsen av lysets hastighet - ville det ta uendelig mye. I tillegg må et organ som vil nå en slik hastighet skaffe seg en uendelig masse.
ormehull
Det er her en rundkjøringsmanøver er mulig. Det ligger i potensialet til å deformere rom-tid. For eksempel slik at en kort vei fra OL til sjakkturneringen ble åpnet. Du vil ikke bevege deg raskere enn lysets hastighet - men du vil reise raskere i verdensrommet.
I 1935 skrev Albert Einstein og Nathan Rosen et papir der de argumenterte for at generell relativitet tillater eksistensen av slike rom-tid broer, buer - "ormehull."
Einstein-Rosen broer, de såkalte "ormehullene"
Alamy
Å opprettholde integriteten til et ormhull krever enorm energi, og teori spår at de ikke kan vare lenge nok til at et romskip eller annet makroskopisk objekt kan passere gjennom. En slik bro kan "kollapse", og skipet vil forsvinne et sted i singulariteten.
Riktignok innrømmer forskere ideen om at en teknisk avansert sivilisasjon kan holde et slikt hull åpent til rett tid. Men hvordan dette kan oppnås er fremdeles helt uklart.
Det er verdt å si at alle saker vi er vant til har en positiv energitetthet, noe som gir romtid en positiv krumning som ligner en sfære. Og for deformasjonen av rom-tid, som vil tillate oss å reise inn i fortiden, trenger vi materie med negativ krumning - det vil si med negativ energitetthet. Kvantemekanikk tillater, som du vet, eksistensen av en slik negativ energitetthet (forutsatt at denne "negativiteten" blir kompensert av "positivitet" på andre områder), og tillater den teoretiske muligheten for å deformere rom-tid.
Dette er ikke lett å forestille seg. For å gjøre dette bruker astrofysikere ofte bakkeeksemplet. Hvis du graver et stort hull og kaster skitt ut av det på kanten av hullet, ender du opp med ikke bare et hull, men en bakke også. I dette tilfellet vil bakken være en metafor for denne positive energien, og gropen vil være negativ.
Sorte hull og mer
Forskere antyder forsiktig at sorte hull kan være en slags analoger av ormehull. Poenget er at bo? Det meste av romtid er nesten flat. Det er sterkt deformert bare i sorte hull. Det sorte hullet forvrenger romtiden rundt seg selv så mye at det danner en slags "trakt", et "hull" med en konisk form.
Tyngdekraften i umiddelbar nærhet av det sorte hullet er så enorm at romtid i det faktisk slutter å eksistere eller blir forvrengt så mye at tiden praktisk talt stopper opp. I tillegg roterer noen sorte hull i nær lyshastigheter. Som et resultat foldes rom-tid i hullet, praktisk talt til et "rør". Kanskje vi etter å ha trengt inn i et svart hull kunne passere gjennom den smale tunnelen og finne oss selv … i fortiden, eller for eksempel i et annet univers?
Den mest berømte teoretiske fysikeren i vår tid - Stephen Hawking - er sikker på at dette er umulig. Selv om romskipet på en eller annen utrolig måte (å overvinne effekten av enorm tyngdekraft uskadd) klarer å komme inn i sentrum av det sorte hullet, vil det ende i en singularitet og slutte å eksistere.
Imidlertid mener mange andre forskere at du en gang i et svart hull, under visse forhold, fortsatt kan overleve, og til og med lete etter måter å gjøre det på. Selvfølgelig ser det eksentrisk ut. Men vitenskapshistorien kjenner til mange eksempler når slike eksentrikkere oppfant et fly eller gikk til månen.
Det sorte hullet i stjernebildet Unicorn og kameraten B (e) -stjernen sett av kunstneren
ESA
Richard Gott, en astrofysikkprofessor ved Princeton University, er en tidsreisende entusiast. Han lager sitt teoretiske prosjekt for en tidsmaskin og hevder til og med å ha funnet en løsning for å reise til fortiden. Etter noen astrofysikere mener Gott at den naturlige tidsmaskinen er sentrum for et raskt roterende svart hull. Men han forstår også hvor upålitelig en slik "transport" kan være.
Imidlertid fant Gott en potensiell mindre farlig analog til sentrum av et svart hull - et fenomen som kalles kosmiske strenger. Kosmiske strenger er hypotetisk eksisterende folder av rom-tid, tynne energitråder som er igjen fra Big Bang. Deres bredde er mindre enn atomkjernen, men de har en fenomenal tetthet. En slik streng, bare 1 m lang, ville ha større tyngdekraft enn hele jorden, og ville skape en enorm krumning. Gott oppdaget at samspillet mellom så raskt bevegelige strenger kunne føre til en naturlig tidsmaskin.
Gets beregninger er ennå ikke bekreftet av observasjoner, men forskeren prøver å bevise at disse strengene eksisterer. Selv sier han imidlertid at det er nesten umulig å finne to slike strenger som ville passere overfor hverandre. Derfor gjør Gott oppmerksom på en annen teoretisk struktur, til kosmiske ringer som kunne danne lukkede strenger. Til tross for mangelen på bevis på deres eksistens, er det ingen direkte feil i Gates teori. Bortsett fra at inni en slik "ring" vil det være … et svart hull igjen. Og generelt, for å kontrollere et system med en så storartet tyngdekraft, ville det være behov for energiressursene til hele galakser.
Galaxy M83. Et svart hull funnet i galaksen M 83 har omgått den teoretiske lysstyrkegrensen, og tilbakevist det faktum at Eddington-grensen er en grunnleggende naturlov
NASA
Du kan ikke holde deg tilbake i fortiden
Men tillater kvante teori tidsreiser i vår - makroskopiske - skala? Stephen Hawking sier at han gjør det, ved første øyekast. Dette er dokumentert av Feynman-integralene over bane (essensen av Feynman-integraler er at de erstatter definisjonen av en unik, bare mulig bane for enhver elementær partikkel med den totale summen av et uendelig sett med mulige bane for dens bevegelse). Tross alt dekker de alle mulige scenarier, og tillater derfor eksistensen av en slik forvrengning av rom-tid, som er nødvendig for å reise til fortiden. Derfor er det umulig å si at slike reiser prinsipielt er umulige.
Tunge partikler som akselereres i kollider på European Centre for Nuclear Research (CERN) eller ved National Laboratory. Fermi i USA når hastigheter som tilsvarer 99,99% av lysets hastighet. Uansett hvor mye strømmen til installasjonen økes, vil det ikke være mulig å overskride lyssperren.
Hei, gjester fra fremtiden
Men i så fall, hvorfor har ikke gjester fra fremtiden besøkt oss ennå? Det populære synspunktet er at fremtidens sivilisasjon er så "avansert" at den anser det som upassende å avsløre hemmeligheten bak tidsreiser for så urimelige vesener som oss. Hva om en entusiastisk samtid ønsker å gå tilbake i tid og avsløre nazistene atombombenes hemmelighet?..
En så annerledes historie
Det kan vise seg at historien er en streng fast kjede av hendelser, så selv om du vender tilbake til fortiden, vil du bli dømt til å gjøre det samme som du gjorde før. Ellers når du kommer tilbake til fremtiden din, kan du til og med oppdage at du … ganske enkelt ikke eksisterer, eller at dine kjære ikke eksisterer, eller at det ikke er noe land du bor osv. Et lignende drama er godt beskrevet i Ray Bradburys berømte science fiction-historie "And Thunder Rocked", som hovedpersonen på en tur til fortiden ved et uhell knuste en sommerfugl - og da han kom tilbake fant han ut at hans kjære skrev på et annet språk, og med makten i stedet for presidenten en liberal er en diktator. I naturvitenskap kalles dette begrepet sommerfugleffekt:en liten innvirkning på et kaotisk system kan ha store og uforutsigbare konsekvenser andre steder og til et annet tidspunkt.
En annen mulig måte å løse tidens paradokser på kan beskrives som hypotesen om alternativ historie. Når tiden reisende vender tilbake til fortiden, befinner de seg i alternative historier som er forskjellige fra den de kjenner. Mange forskere i dag snakker om mulig eksistens av en Multiverse, som kan inkludere alle disse - og et uendelig antall andre - varianter fra fortiden, som forgrener seg i et uendelig antall verdener …
Ved første øyekast ligner denne hypotesen på Feynmans kvantemekaniske ligninger. Men det er også en uoppløselig motsetning mellom dem. I Feynman-integraler inkluderer hver bane rom-tid og alt som er i den. Og som vi fant ut, innenfor rammen av en slik utsikt, en rakett kunne reise gjennom buet romtid til og med inn i fortiden. Men selve raketten ville forblitt i den samme "egen" romtiden, og derfor i samme historie. Derfor snakker Feynman integrerer snarere til fordel for hypotesen om en fast fortid.
Moderne vitenskap tviler på muligheten for å reise til fortiden. Men likevel anbefaler vi deg ikke å krangle med noen på denne poengsummen: hva om denne noen krangler, vet fremtiden på forhånd?..
Olga Fadeeva
