Uansett hva science fiction-forfattere skriver, tillater ikke moderne vitenskap muligheten for å reise til fortiden. Men forskere er langt fra å være så samlet om å reise til fremtiden …
Den britiske vitenskapspopularisatoren Brian Clegg publiserte nylig en bok med den spektakulære tittelen How to build a time machine: the real science of time travel.
Boken diskuterer måter å praktisk implementere menneskenes gamle drøm om tidsmessige vandringer på. Clegg er en seriøs pedagog med et internasjonalt rykte, så han snakker bare om prosjekter som kan vitenskapelig underbygges, om enn ikke 100% bevist.
Isolasjon fra tiden
En slik mulighet er gjentatte ganger blitt beskrevet av science fiction-forfattere. Ta en romvandring til interstellare avstander, som vil kreve minst to akselerasjoner til nær lyshastigheter, - pil vil kunne vende tilbake til hjemmeplaneten sin hundrevis eller tusenvis av år etter avreise, og du vil eldes litt.
Den grunnleggende muligheten for en slik tidsreise er garantert av formlene for den spesielle relativitetsteorien. Riktignok må akselerasjon til relativistiske hastigheter også gis ved hjelp av superenergiintensivt drivstoff (best av alt fra antimateriell), men dette er detaljer.
Salgsfremmende video:
På den spesielle relativitetsteorien konverterte imidlertid ikke lyset som en kil, du kan tross alt bruke den generelle. I følge ligningene reduserer tyngdekraften hastigheten på tiden (korreksjoner for denne effekten er inkludert i programvaren til satellittnavigasjonssystemer GPS og GLONASS, og de overgår numerisk lignende korreksjoner som spesiell relativitetsteori foreskriver å bli introdusert i forbindelse med satellittens bevegelse).
Graden av denne retardasjonen øker med gravitasjonsfeltets styrke. Her er en annen tidsmaskin for deg: finn et område med rom med ekstremt sterk gravitasjon, vær der en stund, og når du kommer tilbake vil du finne deg selv i fremtiden.
Naturlige supertungvekter
Gravitasjonsgeneratorer er i prinsippet mulig, men det er for tidlig å snakke om dem. Imidlertid har naturen skapt i rommet slike naturlige klumper av tyngdekraften som nøytronstjerner. En kubikkcentimeter degenerert materie i sentrum av en nøytronstjerne trekker hundrevis av millioner av tonn, mens diameteren ikke overstiger 20-30 km.
Kan det være mulig å komme inn i bane i nærheten av et slikt rommonster og derfra katapult inn i fremtiden? Det anbefales ikke å sitte på overflaten, det er hundre ganger varmere der enn i solens atmosfære.
Imidlertid er dette alternativet også veldig utrygt. Enhver gjenstand som kretser rundt en nøytronstjerne vil bli deformert og revet fra hverandre av tidevannskrefter. Det samme skulle selvfølgelig skje hvis et skip med kronereisende ikke ble sendt til en nøytronstjerne, men til et svart hull.
"Tid ugjennomtrengelig" skall
Clegg er sikker på at det er en vei ut. Isaac Newton viste at den resulterende gravitasjonskraften som virker på en hvilken som helst gjenstand inne i et massivt sfærisk isotropisk skall, er strengt tatt null. Denne konklusjonen er fullt gyldig i den generelle relativitetsteorien.
Tenk deg nå en nøytronstjerne med et hulrom i sentrum. Det vil ikke være tidevannskrefter der, og tidsflyten i forhold til omverdenen vil fortsatt bremses.
Dermed er det allerede nå mulig å formulere et ingeniørprosjekt for en fremtidig supersivilisasjon. Det er nødvendig å bryte en nøytronstjerne i mange stykker og bygge fra dem et sfærisk skall rundt et skip med tidsreisende.
For å beskytte dem mot tidevannskrefter, må skallet settes sammen uten å bryte isotropi, hver gang å legge to blokker med lik masse fra motsatte sider, like fjernt fra skipet. Demonteringen må utføres på samme måte, ellers vil tyngdekraften ødelegge krononautene i fremtiden.
Oppgaven til supercivilization
Hvor effektiv er en slik tidsmaskin? Bruker du rent nøytronstoff som byggemateriale, kan du oppnå en femdoblet avmatning i tid - i alle fall gir Brian Clegg nettopp et slikt estimat.
Resultatet er ganske beskjedent, så du må fortsatt tenke på om spillet er verdt lyset. Det kan imidlertid antas at supersivilisasjonen vil ha til rådighet teknologier som i tillegg vil komprimere nøytronstoff til enda høyere tetthet.
Dette må imidlertid gjøres med forsiktighet, ellers vil hele strukturen kollapse i et svart hull med ubehagelige konsekvenser for skipet og dets mannskap. Så kostnadene for et slikt eksperiment vil umåtelig overstige den praktiske verdien - i det minste fra vårt synspunkt. Imidlertid kan supercivilization ha helt andre kriterier.
Hvordan en nøytronstjerne fungerer
Etter at det kjernefysiske drivstoffet i kjernen av stjernen brenner ut, venter den uunngåelige gravitasjonskollapsen. Hvis trykket til en degenerert elektrongass ikke er i stand til å motstå tyngdekraften, "blir" bokstavelig talt "presset" inn i protonene til kjernen, og danner nøytroner. Sluttproduktet av denne prosessen er en nøytronstjerne laget av superdens (opp til 1015 g / cm3 i kjernen) materie 10–20 km i diameter.
Strukturen til en nøytronstjerne er ganske kompleks - atmosfæren består av vanlige kjerner, under kjernene er hengt opp i en nøytron overflødig, selv under den, nøytroner kombineres for å danne trådlignende strukturer eller ark. Den ytre kjernen består av kontinuerlig nøytronstoff, mens den indre kjernen kan inneholde enda mer eksotiske tilstander av materie som pionkondensat, lambda-hyperoner eller quark-gluon plasma.
