I 1895 ga den engelske science fiction-forfatteren Gerber Wells ut romanen The Time Machine. Den satte opp en original ide: en dag vil forskere lage et apparat som lar deg reise til fortiden og fremtiden, kanskje til og med forstyrre historiens gang. Siden den gang har denne ideen hjemsøkt mange. Og det har allerede ført fysikere til en oppdagelse som uten overdrivelse kan kalles sensasjonell.
ALT ER RELATIVT
De første forutsetningene for studiet av den teoretiske muligheten for tidsreiser dukket opp etter at Albert Einstein formulerte bestemmelsene i de spesielle og generelle teoriene om relativitet. Den første av dem hevdet tidens avhengighet av hastigheten til en gjenstand: jo nærmere lysets hastighet, desto langsommere flyter tiden. I det andre - tidens avhengighet av tyngdekraften: i nærheten av massive kropper flyter tiden igjen saktere.
Einsteins teorier revolusjonerte oppfatningen. Det viste seg at tidsmaskinen var "konstruert" av naturen selv! For eksempel, hvis skipet blir akselerert til nær lyshastigheter, vil mannskapet bli ført bort i den fjerne fremtid. For å illustrere denne effekten blir vanligvis "tvillingparadokset" brukt: en astronaut som kommer tilbake fra en flytur til stjernene, vil være yngre enn sin tvillingbror som forble på jorden.
Men konsekvensene av den generelle relativitetsteorien ser mye mer spektakulær ut. Det viser seg at tidsforløpet kan endres ved å bøye plass på omtrent samme måte som tyngdekraften gjør. Og hvis du strever og lager en spesiell romlig formasjon, som i dag kalles et "ormhull" (eller "ormhull"), som forbinder fjernpunkter i rommet, så blir det teoretisk mulig å bryte årsakssammenhengen - og være ved utgangen fra "hullet" før du dro dit …
Einstein benektet selv eksistensen av "ormehull", siden de etter hans mening umiddelbart skulle "kollapse". Senere beviste den amerikanske fysikeren Kip Thorne imidlertid at den såkalte "eksotiske materien" (teoretisk materiale med negativ energitetthet) kan brukes til å stabilisere "ormehull", men umuligheten av dens eksistens i virkeligheten er ennå ikke bevist av noen. Dessuten har russiske forskere Arkady Popov, Sergei Sushkov og Sergei Krasnikov vist at "eksotisk materie" i teorien kan genereres kunstig.
Salgsfremmende video:
ÅRSAKPROBLEMET
Det viser seg at det ikke er noen alvorlige teoretiske hindringer for å lage en tidsmaskin. Og hvis det kan lages i teorien, vil før eller siden definitivt finne ut hvordan de skal implementeres i praksis. Hvorfor har vi til nå ikke sett en eneste gangsreisende som kom til oss fra fremtiden? Eller er vår epoke med liten interesse for dem?
En av hypotesene som forklarer fraværet av slike reisende, er at tidsreiser er umulig på grunn av brudd på årsak-og-virkning-forhold. Det klassiske “myrdede bestefar” -paradokset kan siteres som illustrasjon. Hvis for eksempel en tidsreisende, av en eller annen grunn, ønsker å drepe bestefaren sin før unnfangelsen av faren og oppfyller planen hans, vil han selv forsvinne og … vil ikke være i stand til å drepe bestefaren. Det samme kan sies for enhver alvorlig innblanding i fortidens saker: forstyrrelse av kausalitet vil uunngåelig ødelegge universet. Derfor må naturen innføre begrensninger for slike brudd. Det samme “myrdede bestefar” -paradokset kan løses forutsatt at noe på et tidspunkt går noe galt med den aggressive tidsreisende og han ikke vil være i stand til å implementere drapsplanen.
En annen hypotese ble fremmet av den berømte astrofysikeren Carl Sagan. Han trodde at tidsmaskinens skaper var kraftige nok til å spore årsakssammenhenger, så selv om de er hemmelig blant oss, klarer de å klare seg uten å blande seg inn i den historiske prosessen.
HOKING TID MASKIN
For å bevise umuligheten av å bygge en tidsmaskin, utførte den amerikanske fysikeren Stephen Hawking et morsomt eksperiment. Han plasserte en annonse i avisene der han oppfordret alle nye i fremtiden til å besøke hjemmet hans natten til den kommende julen. Han gikk ut fra antakelsen om at noen i fremtiden definitivt vil lese invitasjonen hans og vil besøke, ved hjelp av en personlig tidsmaskin. Men ingen kom til ham i julen … Hva hindret ham i å ta en tur gjennom tiden? Stephen Hawking mener det er to muligheter.
Det første alternativet er pessimistisk. Tidsmaskinen vil aldri bli bygget, eller de vil bygge den og prøve å bruke den, som et resultat av at det vil oppstå en slags global katastrofe, som vil få slutt på utviklingen av denne teknologien. Og faktisk: beregninger viser at for å trenge inn i fortiden i henhold til ordningen foreslått av Kip Thorne, er det behov for energier som er sammenlignbare med energien i hele universet og til og med overskrider det. Det er tydelig at det er usannsynlig at også i fjern fremtid vil sivilisasjonens makt stige til høydene som tillater kontroll over slike styrker.
Det andre alternativet er optimistisk. Fremtidens sivilisasjon kan endre et visst lokalt område av universet, slik at selv med bruk av minimale energier, vil tidsreiser innen dette området bli reelle. Stephen Hawking kaller en slik maskin "finite", det vil si finitt både i rom og i tid. I dette tilfellet vil de første romvesenene fra fremtiden vises blant oss først etter at Hawkings globale tidsmaskin er bygget og lansert. Men vi har ikke gjort noe sånt ennå. Følgelig kan du roe deg ned og ikke prøve i dag å lete etter romvesener blant oss.
Lloyds tidsmaskin
Den kanskje overraskende oppdagelsen ble gjort av en annen amerikansk fysiker, Seth Lloyd, som spesialiserer seg på kvanteberegning.
Han utledet muligheten for å konstruere en tidsmaskin ved å undersøke lukkede tidlige kurver - verdenslinjer som fører en materiell partikkel til utgangspunktet. I et smart eksperiment klarte Seth Lloyd og kollegene å bruke kvanteteleportering for å korrigere den lukkede kurven slik at fotonets tilstand ikke ble overført i rom, men i tid.
For det første ble en interessant detalj tydelig: det viser seg at kvantetilstanden til et foton overført til fortiden i prinsippet ikke kan påvirke dens nåværende tilstand, det vil si at det naturlige forbudet mot forekomsten av "myrdet bestefar" -paradoks ble bevist ved direkte erfaring. Eksperimentets suksess bekreftet at kvantetilstander, som faktisk er unik informasjon, kan overføres til fortiden. Informasjonstidsmaskin er bygget!
I dette tilfellet oppstår imidlertid et nytt paradoks, som kalles "uprovet teorem." Seth Lloyd sa det på denne måten. Anta at noen leser et bevis på et teorem i en lærebok, og sender dette beviset tilbake til matematikeren som skrev læreboka, allerede før selve teoremet dukket opp. Matematikeren inkluderer beviset i en bok som motparten hans vil lese i fremtiden. Spørsmål: hvor kom beviset fra? Lloyd løser paradokset på en fantastisk måte: kvanteverdenen er designet på en slik måte at den "inneholder" alle mulige bevis for teoremet, så den som vises i læreboka er forhåndsbestemt av fremtiden, ikke fortiden.
Hvordan overføre lovene i kvanteverdenen til rommet til store materielle objekter, vet forskere ennå ikke. Det er imidlertid ikke noe særlig behov for dette. Hovedsaken er at det er oppfunnet en måte å overvinne tidens barriere. Og en dag vil vitenskapen ta neste steg - lag en sender som kan kommunisere med fortiden.
Kanskje prøver fysikere fra fremtiden allerede å kontakte oss og fortelle oss noe viktig. Bare vi ennå ikke har klart å bygge en mottaker som kan avkode slike meldinger. Vil vi klare det? Fremtiden vil fortelle…
Anton Pervushin
