През 1949 г. немският математик Курт Гьодел, решавайки уравненията на гравитационното поле, получени от Айнщайн, теоретично доказа възможността за пътуване във времето. Почти седемдесет години по-късно американски и канадски учени са изградили математически модел за това. И миналата пролет, квантовият компютър върна частица секунда.
Ново измерение - нови възможности
В началото на ХХ век физиците започват да смятат времето за равностойно измерение, заедно с трите вече познати: нагоре и надолу, надясно и наляво, и напред и назад. В резултат на това в науката се появи концепция за пространствено-времевия континуум и се формира различен поглед върху законите на природата - специалната и общата теория на относителността (СРТ и БРТ). SRT разглежда само прави и равномерно движещи се обекти, GRT - ситуации, когато телата са ускорени или обърнати настрани.
За обща относителност през 1915 г. Айнщайн, заедно с немския математик Хилберт, извеждат система от уравнения за гравитационното поле, което свързва пространството-времето със свойствата на материята, която го запълва. Тридесет години по-късно Гьодел решава тези уравнения, представяйки материята като равномерно разпределени въртящи се прахови частици. Когато той предложи да се считат галактиките като тези частици, той получи модел на въртяща се Вселена.
В него светлината участва в ротационното движение, което означава, че обектите са в състояние да се движат по траектории, които са затворени не само в пространството, но и във времето. С други думи, пътувайки през Вселената, можете да се върнете в миналото. Вероятността за съществуване на такива траектории (те се наричат затворени времеподобни криви) се определя от други версии на решения на уравненията на гравитационното поле - „цилиндър на Типлер“, получен през 1974 г., и „проходими червейни дупки“.
Чрез пространството и времето
Промоционално видео:
Британският физик Роджър Пенроуз предположи, че затворените часови криви трябва да пресичат хоризонта на събитията - въображаема граница в пространството-времето. От едната страна на границата има точки от пространство-време, за които може да се научи нещо, от другата - нищо не се знае. Лицето е извън този хоризонт на събитията. Следователно той не е в състояние да забележи нарушението на принципа на причинно-следствената връзка при затворени времеви криви.
Според Стивън Хокинг опитът за създаване на такива криви задължително трябва да завърши с черна дупка. В резултат на това за наблюдателя една гола сингулярност - точка, в която се вижда безкрайно далечно бъдеще или минало - се оказва затворена от събитията на черните дупки. Дори ако човек стигне до този момент, той няма да може да каже на никого за това. За да направите това, трябва да излезете от черната дупка, което е напълно безспорно.
Учените обаче са намерили начин, макар и теоретичен, да заобиколят тези ограничения. Американските и канадските физици са разработили математически модел на машина за време, който ви позволява да се движите по затворени във времето криви със свръхлюминална скорост. Освен това при търсенето на тези криви не е необходимо да се влиза вътре в черни дупки, отбелязват авторите на работата.
Посоката на времето върху повърхността на пространство-време изглежда като кривина, която се засилва при приближаване до черна дупка - има доказателства, че времето в непосредствена близост се забавя. Учените описаха възможността за кръгова кривина за пътници във машина на времето извън черната дупка. Този кръг ги изпраща в миналото.
Самата машина на времето е балон. Хората, които се озоват вътре в него, се движат в миналото и бъдещето по получената затворена крива и след това се връщат към началната си точка. В същото време външен наблюдател ще види две версии на пътниците: за едната времето тече нормално, а за другата - в обратна посока.
Вярно е, че такава машина на времето все още е чисто спекулативна конструкция. Материалът, от който може да бъде направен, все още не е измислен.
Преди секунда
През март тази година учени от Русия, САЩ и Швейцария демонстрираха, че пътуването във времето е възможно на практика, но само на квантово ниво. Те създадоха такова състояние на системата, което сама по себе си се развива в обратна посока - от хаос към ред, тоест нарушава втория закон на термодинамиката, който гласи, че с течение на времето хаосът на Вселената (в научно отношение - ентропия) непрекъснато нараства, което означава, че времето се движи само в едно посока: от миналото към бъдещето.
Първо, физиците теоретично показаха, че един електрон в празно пространство е способен спонтанно да се придвижи в миналото, тоест да се върне в състоянието, в което беше преди няколко мига. Според изчисленията обаче подобно събитие може да се случи само веднъж през цялото съществуване на Вселената. В този случай ще бъде възможно да се върнете само 0,06 наносекунди.
Тогава те се опитаха да извършат тази операция в експеримент, използвайки облачен квантов компютър. В единия случай два бяха комбинирани, в другия три кубита - елементарни изчислителни модули и клетки от паметта на квантовите машини. Напълнихме ги с някакъв набор от числа и започнахме да манипулираме съдържанието, така че нивото на хаоса в тази квантова система бързо да расте. Когато ентропията достигна определено ниво, друга програма пое контрола над кубитите и ги прехвърли в такова състояние, че по-нататъшната еволюция върви към ред, а не към хаос. В резултат на това кубитите за момент бяха в първоначалното си състояние. С други думи, те се върнаха в миналото.
Този трик обаче не винаги е бил успешен: в около 80 процента от случаите с два кубита и само в половината с три. Според авторите на изследването повредите са свързани с грешки в работата на самия квантов компютър, а не с някакви необясними причини. Това означава, че могат да бъдат създадени по-ефективни алгоритми за пътуване към миналото.
Алфия Еникеева