Все още няма общоприета теория за времето или дори описание, което да отговаря на всички. Въпреки това учените са измислили много машини за времето - в края на краищата никой физически закон не забранява това. Ще успеем ли някога да манипулираме тази странна категория на Вселената.
Стрелка на времето
Ние не възприемаме времето с никое от сетивата, но знаем за него интуитивно и дори знаем как в определени граници да прогнозираме какво ще се случи скоро. Според нас времето минава, бяга, тече. Говорим за настоящия момент, миналото и бъдещето. Две различни събития могат да бъдат свързани като причина и следствие: едното поражда другото. Никога не е обратното. Това е същността на принципа на причинността или необратимостта на времето.
Нобеловият лауреат академик Виталий Гинзбург включи необратимостта (стрелката на времето) в списъка с три големи проблема на физиката.
В класическата механика необратимостта се дължи на факта, че телата се състоят от много атоми, молекули, склонни към хаотично състояние (ентропията се увеличава). Най-простият пример е сметана в чай. Те могат да бъдат разбърквани, но не могат да бъдат събрани обратно в абсолютно същата капка, въпреки че молекулите на веществото и техният брой изглежда остават същите.
Друго нещо е квантовият свят, където обектите са елементарни частици, полета. Там стрелката на времето не съществува, процесите са обратими, но само докато не се опитаме да ги измерим, наблюдаваме ги. Частиците са във всички възможни състояния едновременно (физиците предпочитат да говорят за вълновата функция). Но в момента на измерване с нашите устройства те "избират" едно от състоянията (или ние избираме).
Възникват правни въпроси: време ли е обективно явление, което съществува независимо от съзнанието, като езеро, къща, слънце? Или е свойство на съзнанието, а без нас то не съществува?
Промоционално видео:
„Времето е най-лошото нещо, за което можете да попитате съвременен физик. Пълният раздор е, че всяка от науките вижда времето само от едната, от своята страна. Затова трябва да говорим за геометрично, термодинамично, квантово-механично време. Дори да разбера защо различните дефиниции на времето имат нещо общо помежду си е проблем “, казва Сергей Баранов, доктор по физика и математика, водещ изследовател в Лабораторията за взаимодействие на радиацията с материята в FIAN.
Парадокс на близнаците и часовника
В съветската епоха историите за временните аномалии, при които паднаха хора, кораби и самолети, бяха популярни сред феновете на усещанията. В мрежата ще откриете разкази на очевидци за „пътуване във времето“в силно торнадо.
Според Сергей Баранов, ако изключите умишлената измама, „времевите аномалии“се обясняват с грешки във възприятието, сривове на електрониката под въздействието на атмосферни явления или индустриални фактори.
„Шофьорите, минаващи близо до военните радари, забелязват грешки в системата на GPS, но това е малко вероятно да е свързано с телепортацията“, казва ученият.
Физиците срещат реални парадокси на времето в експериментите, но всички те са обясними. Например, в специалната теория на относителността е известен „парадоксът-близнак“: един от братята-близнаци изследва космоса на бърза ракета, след завръщането си открива, че близнакът, останал на Земята, е остарял. Без мистика. Просто в четириизмерно пространство-време за движещо се тяло времето тече по-бавно.
Разширяването на времето е фиксирано върху ускорителите по време на разпадане на нестабилни частици. Атомният часовник на борда на орбитни спътници, напротив, върви напред с няколко микросекунди на ден. Тук гравитацията играе роля, която, увеличавайки се с височина, леко разтяга енергийните нива на електрони и ядра.
Парадокс на близнаците. Отляво: едната ракета-близнак в космоса, другата - остава на Земята. Вдясно: измина повече време за брат, който остана на Земята, отколкото за космическия пътешественик / Илюстрация от РИА Новости / Алина Полянина.
Дупки за червеи като телепорт
Теорията на относителността предсказва съществуването на черни дупки във Вселената - обекти с огромна маса, които изкривяват пространството. На външен наблюдател изглежда, че напред е краят на света, отвъд който няма нищо. Това се нарича хоризонт на събитията. Времето се забавя зад него, вътре в черната дупка всяка материя се разкъсва от приливни сили. Можете да изпаднете само в черна дупка. Няма връщане назад.
В този смисъл „червейната дупка“(или „червейната дупка“) предлага повече възможности. Двата входа са свързани с къс тунел. Те могат да бъдат разположени в отдалечени части на нашата Вселена или да бъдат в различни вселени. Както твърди физикът Мичио Каку в „Физиката на невъзможното“, дупки за червеи ви позволяват да пътувате през времето и пространството.
Проблемът е, че червените дупки са нестабилни и се сриват под въздействието на гравитацията. Космологът Игор Новиков от Астрономическия център на Физическия институт Лебедев смята: ако „червеят“е изпълнен с екзотична материя с отрицателна енергийна плътност (за създаване на антигравитация), той ще стане проходим.
„Екзотичното вещество е квантово състояние на материята, известно само на теория. Не знаем дали има големи количества от такова вещество, дали то може да бъде получено изкуствено. Няма закони, забраняващи съществуването му, включително и в природата “, уточнява космологът.
Съвременните научни концепции предполагат, че в центровете на галактиките, включително и на нашия Млечен път, мястото на черните дупки е заето от „червейни дупки“. Бъдещи проекти, като руската Millimetron, космическа станция в точката Lagrange, която заедно с наземните радио телескопи образува гигантски интерферометър, способен да различава обекти на сравнително малко разстояние един от друг, ще помогне да се разбере това. Стартирането му е планирано за 2023 година.
„Основната разлика между„ дупка на червей “и черна дупка е, че входовете имат магнитно монополно поле. Освен това материята може да изтича от дупка на червей, но само да потече в черна дупка. Можете да погледнете в „червейната дупка“като в коридор. Ако това доведе до друга вселена, можете да видите какво се случва там “, обяснява Новиков.
Дупка на червей, която свързва двете вселени със стрелка на времето (от статията на И. Д. Новиков, 2018) / Илюстрация на РИА Новости / Алина Полянина.
Машина на времето
Според конвенционалната теория за гравитацията, дупчиците трябва да са много малки, с радиус на шията на Планк от порядъка на 10-33 сантиметра. Но червейната дупка може да бъде уголемена. За това в теорията трябва да се въведе допълнителен параметър, смята Аркадий Попов, старши научен сътрудник в Института по физика на Казанския федерален университет.
„Има и друг вариант за увеличаване на радиуса. Необходимо е да се вземе предвид температурата на вакуума на квантовани полета - екзотично вещество, което създава „червейна дупка“в пространство-време. Вече изчисляваме това “, казва ученият.
Според него телепортирането през червейни дупки не е забранено.
„Може да се окаже, че пътят през него е много по-къс, отколкото през космическото пространство. Тогава наблюдателите отстрани ще смятат, че сте се движили много бързо - телепортирани”, добавя Попов.
Те също се опитаха да създадат машина на времето с помощта на „червейната дупка“. Например, единият край може да бъде вкаран в областта на черна дупка, а другият - далеч, където времето тече по различен начин. Но тогава възникват всякакви нарушения на теорията.
„Това означава, че машините на времето най-вероятно са забранени, което, между другото, каза Стивън Хокинг“, припомня физикът.
Татяна Пичугина