Возможны ли путешествия во времени? Этот вопрос волнует многих, но с точки зрения науки к нему существует особый подход. Чтобы совершить путешествие во времени, мы должны пройти длинный путь, который ведет нас к цели через странные теории и невероятно сложные технологии.  И, возможно, однажды они превратят наши космические корабли в машины времени.

Космический корабль «Восток» - до машины времени ему, как до Луны пешком

Космический корабль «Восток» — до машины времени ему, как до Луны пешком

Машина времени №1 – космический корабль.

Космический корабль может быть лучшим выбором в кандидаты на звание машины времени. Мы взлетим на ракете с безумной скоростью, и наше время замедлится, тогда как для остального мира время будет идти, как прежде.

К тому же, высокая скорость при космическом путешествии – единственный барьер, который не позволяет нам летать к звездам прямо сейчас, то есть, в разрешении этого технического противоречия, наука заинтересована как никогда.

Очень важно иметь возможность исследовать отдельные объекты Вселенной за время одной человеческой жизни. Но даже самые близкие из звезд к Земле кажутся невероятно далекими. Самая близкая из них – Альфа Центавра. Расстояние от нее до нас 4 световых года. Это 40 триллионов километров, в 100 миллионов раз дальше, чем Луна. И самым быстрым нынешним ракетам потребуется 80 тыс. лет, чтобы туда добраться.

Но даже если мы изобретем более скоростные ракеты, то это еще не будет полноценным воплощением мечты о путешествии в прошлое или будущее. Полеты с невероятной скоростью и замедлением часов – это да, но вот так, чтобы повернул рычажок и ….раз, так, конечно, не получится.

Машина времени №2 – «кротовая нора»

Физики проделали важную теоретическую работу в 1980-х годах, что позволило Карлу Сагану написать его повесть «Контакт». В книге рассказывается о путешествиях во времени быстрее света через коридоры в космосе под названием «кротовые норы». Кротовые норы – это короткий путь между двумя точками в космосе. Но ключевая идея в том, что Вы можете войти в нору с одной стороны, а выйти с другой. В книге и других сценариях научной фантастики кротовые норы используются, как тоннели для путешествий на огромные расстояния через Вселенную к другим звездам. Но еще  кротовые норы со своими входами и выходами – отправная точка для машины времени.

Машина времени на основе кротовой норы использует скоростной космический корабль. Высокая скорость замедлит Ваши часы, при том, что остальные продолжат работать.

Все получится, потому что на входе и выходе кротовой норы одно и то же время и дата, независимо ни от чего. Если взять один конец кротовой норы, «прицепить» его к космическому кораблю и запустить его с огромной скоростью? Когда он вернется, то окажется в будущем.  Если путешествие с одного конца кротовой норы начнется в 2013 году, то корабль вернется на Землю в 2513. Поскольку время у Вас замедлилось, Вы постареете не намного, в то время, как на Земле пройдет 5 веков.  Итак, теперь если войти в один конец кротовой норы, здесь будет прошлое, то выход будет с другого конца в будущем во время возвращения корабля.



Хотя каждый шаг создания кротовых нор невозможно осуществить с помощью современных технологий, он последователен с точки зрения гравитации, пространства и времени. Так что, можно сказать, что машина времени на основе кротовой норы является решением уравнения пространства и времени.

Машина времени на основе норы может работать и в обратную сторону. Это делает теоретически возможным возвращение из будущего  в точку прошлого, откуда мы стартовали.

Есть другая возможность  — не строить машину времени, а искать уже изготовленные природой проходы во времени. Вполне может быть, что в эпоху раннего формирования Вселенной пространство и время уже были искажены и застыли, оставив петли времени, которые мы сможем использовать в будущем, как машины времени. Это интересная возможность, поскольку тут не надо ничего изобретать.

А если воспользоваться только своими ресурсами? Можно ли вообще построить машину времени? Если теория говорит, что кротовая нора – это способ путешествия, то как ее сделать? Кротовые норы – это спорная идея. Мы можем написать кучу уравнений для их описания, мы не ожидаем, что астрономы могут найти их, но все может быть. Мы подозреваем, что кротовые норы существуют на субмикроскопическом уровне в том месте, где есть дикие искажения пространства и времени. Поэтому некоторые люди пытаются каким-то образом поймать микроскопическую кротовую нору и вырастить ее до гигантских размеров. Мы не знаем, возможно ли это.

Технологии управления кротовыми норами? Похоже дело невероятно далекого будущего. Но для тех, кто готов дать волю воображению, есть лучик надежды, по крайней мере, в одном месте. Там пространство и время, природа всего сущего, сталкивается внутри самой огромной и сложной машины, созданной человеком. Речь идет о большом адронном коллайдере. Он должен помочь ученым в изучении перспектив физики  элементарных частиц. Он разгоняет протоны в обе стороны по кольцу почти до скорости света и затем сталкивает их. Коллайдер был введен в строй октябре 2009 года и к марту 2010 года ученые почти в 10 раз увеличили мощность и энергию столкновений. После 2013 года эта цифра удвоится. Сегодня теории пространства и времени, гравитации и квантовой физики еще не полные. И большой адронный коллайдер поможет заполнить зияющие пустоты.

Эти теории должны нам сказать, возможны ли путешествия во времени или они запрещены. Мы ждем новых результатов. Цель состоит в том, чтобы выяснить, как законы, управляющие крошечными частицами, применимы к таким большим вещам, как звезды, галактики и сама расширяющаяся Вселенная. Не зная всего этого, построить машину времени будет сложнее, чем собрать радио, не зная о существования электричества.

Адронный коллайдер может раскрыть некоторые измерения, крайне важные для путешествий во времени. Мы живем в 3-мерном пространстве. Если бы мы жили в 2-мерном, наша Вселенная была бы плоской, как блин. Сфера казалась бы нам кругом. Третье измерение существовало бы, но было бы скрыто от наших глаз. Если существуют другие измерения, они тоже пока что скрыты от нас.

Если мы найдем экспериментальные данные существования других измерений, если мы сможем исследовать эти измерения, увидеть, откуда они берутся, то в будущем физика сможет использовать их, как новую  форму путешествий, которая поможет нам приблизиться к скорости света, а то и превзойти ее.

Приближение к скорости света пока что является самым заманчивым способом путешествия во времени, поскольку замедляет наши часы. В этом плане адронный коллайдер шагнул вперед, пусть даже этот первый шаг пока что крошечный. Длина коллайдера 26 км, он разгоняет протоны почти до скорости света. Однако космический корабль — это далеко не протон по размерам, поэтому в этих экспериментах мы только-только топчемся на пороге большого пути.

Машина времени №3 – двигатель деформации

Некоторые из физиков уверены, что двигатель деформации скачет по ряби искаженного пространства, как серфер по волне. Это является прекрасной аналогией. То, как волны поднимаются и опускаются под серфером представляет хорошую аналогию того, как космический корабль постоянно притягивается и отталкивается тканью пространства. Идея основана на том факте, что пространство Вселенной расширяется. Если бы мы смогли расширять его по собственному желанию, то смогли бы перемещать космический корабль. Мы расширяли бы пространство позади корабля и сжимали перед ним. Волна искривленного пространства перемещается во Вселенной быстрее света, в то время, как пассажир внутри так называемого пузыря деформации не нарушает законов Эйнштейна о превышении скорости света.

Пока что двигатель деформации с научной точки зрения невозможен, однако, кто знает, что будет в будущем?

Самые оптимистичные представления рисуют картину полетов космических кораблей в пузырях деформации с такой же легкостью, с какой сёрфер мчится по волнам. Но даже самые оптимистичные физики упираются в стену фактов. Если серфинг является аналогией полетов в искаженном пространстве, то нужно вспомнить, как сложно поначалу учиться управлять доской. И это не говоря о создании собственно самого двигателя.

Насколько реальна машина времени и зачем она нам?

Когда речь заходит о двигателях деформации, кротовых норах или машинах времени, большинство ученых попросту отмахиваются от этого. Но так ли уж  они правы? Хотя мы думаем, что многое знаем сейчас о Вселенной, о том, что нам делать, в истории физики мы часто попадали впросак из-за своей излишней самоуверенности в том, что все знаем. Есть законы физики, которые мы не можем нарушить. Но есть еще и технологии, которые говорят, что слишком сложно решить подобные задачи. Однако, почти всегда, когда ученые так говорят, они оказываются неправы. Намного лучше сказать, что законы физики позволяют нам вообразить, что можно сделать, и остается только надеяться, что в будущем появятся технологии, которые смогут это воплотить в жизнь.

И как мы видим, с решением многих загадок можно столкнуться уже в ближайшем будущем. Каждое новое открытие проливает свет на решение следующих задач. Например, астрономы ищут планеты вокруг звезд вне нашей Солнечной системы. Ближе всего к Земле находится система с двойными звездами. Можно ли здесь найти планеты?

Сейчас мы на грани открытия землеподобной планеты, которая вращается вокруг одной из звезд в системе Альфа Центавра, ближайшей соседки Земли. Альфа Центавра привлекает наше внимание, потому что различные компьютерные модели показали, что вокруг обеих звезд системы Альфа Центавра вращаются планеты той же массы, что и Земля.

Если бы мы могли достичь ближайших звезд, например, Альфа Центравра в течении жизни человека – это было бы восхитительно, однако путь туда займет намного больше времени, чем мы можем себе позволить.

Однако, если рассуждать теоретически, двигаясь со скоростью 99,99% световой скорости, мы достигли бы этой звездной системы в течение 45 суток! По сути, такой корабль и станет настоящей машиной времени, ведь, хотя для его пассажиров путешествие займет несколько месяцев, высокая скорость замедлит их «личное время». Поэтому, когда они вернутся, на Земле пройдет несколько десятилетий.

По материалам д/ф «Вселенная»


Список источников литературы