През 1895 г. английският писател на научна фантастика Гербер Уелс публикува романа „Машината на времето“. Тя излага оригинална идея: някой ден учените ще създадат устройство, което ви позволява да пътувате към миналото и бъдещето, може би дори да пречи на хода на историята. Оттогава тази идея е преследвала много. И това вече доведе физиците до откритие, което без преувеличение може да се нарече сензационно.
ВСИЧКО Е ОТНОСНО
Първите предпоставки за изучаване на теоретичната възможност за пътуване във времето се появяват, след като Алберт Айнщайн формулира разпоредбите на Специалните и Общи теории на относителността. Първият от тях потвърди зависимостта на времето от скоростта на даден обект: колкото по-близо до скоростта на светлината, толкова по-бавно тече времето. Във втория - зависимостта на времето от гравитацията: близо до масивни тела времето отново тече по-бавно.
Теориите на Айнщайн революционно възприемат. Оказа се, че машината на времето е „конструирана“от самата природа! Например, ако корабът се ускори до почти светлинни скорости, тогава неговият екипаж ще бъде отнесен в далечното бъдеще. За да се илюстрира този ефект, обикновено се използва „парадоксът-близнак“: астронавтът, който се върне от полет до звездите, ще бъде по-млад от брат си близнак, останал на Земята.
Но последствията от Общата теория на относителността изглеждат много по-зрелищни. Оказва се, че курсът на времето може да бъде променен чрез извиване на пространството по същия начин, както прави гравитацията. И ако се замислите и създадете специална пространствена формация, наречена днес „дупка на червей“(или „червейна дупка“), свързваща отдалечени точки в пространството, тогава теоретично става възможно да се прекъсне причинно-следствената връзка - и да сте на изхода от „дупката“, преди да отидете там …
Самият Айнщайн отрече съществуването на „червейни дупки“, тъй като според него те трябва незабавно да „рухнат“. По-късно обаче американският физик Кип Торн доказа, че така наречената „екзотична материя“(теоретичен материал с отрицателна енергийна плътност) може да бъде използвана за стабилизиране на дупки, но невъзможността за съществуването му в реалност все още не е доказана от никого. Освен това руските учени Аркадий Попов, Сергей Сушков и Сергей Кръсников показаха, че „екзотичната материя“на теория може да се генерира изкуствено.
Промоционално видео:
ПРОБЛЕМАТА НА ПРИЧИНА
Оказва се, че няма сериозни теоретични пречки за създаването на машина на времето. И ако може да се създаде на теория, рано или късно някой определено ще измисли как да го приложи на практика. Защо досега не сме виждали нито един пътник във времето, който дойде при нас от бъдещето? Или ерата ни е малко интересна за тях?
Една от хипотезите, която обяснява отсъствието на такива пътешественици, е, че пътуването във времето е невъзможно поради нарушение на причинно-следствените връзки. Класическият парадокс „убит дядо“може да бъде цитиран като илюстрация. Ако например пътешественик във времето по някаква причина иска да убие дядо си преди зачеването на баща си и изпълни плана му, тогава самият той ще изчезне и … няма да може да убие дядото. Същото може да се каже и за всяка сериозна намеса в делата на миналото: нарушаването на причинно-следствената връзка неизбежно ще унищожи Вселената. Следователно природата трябва да налага ограничения при подобни нарушения. Същият парадокс за „убит дядо“може да бъде разрешен при условие, че в даден момент нещо се обърка с агресивния пътник във времето и той няма да може да изпълни плана за убийството.
Друга хипотеза е изложена от известния астрофизик Карл Сагън. Той вярваше, че създателите на машината на времето са достатъчно мощни за проследяване на причинно-следствените връзки, така че макар да са тайно сред нас, те успяват да се измъкнат, без да се намесват в историческия процес.
МАШИНА ЗА ВРЪЩАНЕ НА ВРЕМЕТО
За да докаже невъзможността да се изгради машина на времето, американският физик Стивън Хокинг проведе смешен експеримент. Той пусна реклама във вестниците, призовавайки всички новодошли от бъдещето да посетят дома му в нощта на идващата Коледа. Той изхожда от предположението, че в бъдеще някой определено ще прочете поканата му и ще иска да посети, използвайки лична машина на времето. Но никой не дойде при него по Коледа … Какво му попречи да направи пътуване през времето? Стивън Хокинг вярва, че има две възможности.
Първият вариант е песимистичен. Машината на времето никога няма да бъде изградена или те ще я построят и ще се опитат да я използват, в резултат на което ще настъпи един вид глобална катастрофа, която ще сложи край на развитието на тази технология. И всъщност: изчисленията показват, че за да проникнем в миналото по схемата, предложена от Кип Торн, са необходими енергии, които са сравними с енергията на цялата Вселена и дори я надвишават. Ясно е, че е малко вероятно дори в далечното бъдеще силата на цивилизацията да се издигне до височините, които позволяват контрола върху такива сили.
Вторият вариант е оптимистичен. Цивилизацията на бъдещето може да промени определена местна зона на Вселената, така че дори и с използването на минимални енергии, пътуването във времето в тази област ще стане реално. Стивън Хокинг нарича такава машина „ограничена“, тоест ограничена както в пространството, така и във времето. В този случай първите извънземни от бъдещето ще се появят сред нас едва след изграждането и стартирането на глобалната машина на времето на Хокинг. Но все още не сме направили нищо подобно. Съответно можете да се успокоите и да не се опитвате днес да търсите извънземни сред нас.
Машината на времето на Лойд
Може би най-изненадващото откритие е направено от друг американски физик, Сет Лойд, който е специализиран в квантовите изчисления.
Той изведе възможността за конструиране на машина на времето, като разгледа затворени времеви криви - световни линии, които водят материална частица до нейната начална точка. При умел експеримент Сет Лойд и неговите колеги успяха да използват квантова телепортация, за да коригират затворената крива, така че състоянието на фотона да се предава не в пространството, а във времето.
На първо място стана ясна една интересна подробност: оказва се, че квантовото състояние на фотона, предадено в миналото, по принцип не може да повлияе на сегашното му състояние, тоест естествената забрана за появата на парадокса на „убития дядо“беше доказана от пряк опит. Успехът на експеримента потвърди, че квантовите състояния, които всъщност са уникална информация, могат да бъдат предадени в миналото. Информационната машина за време е изградена!
В този случай обаче възниква нов парадокс, който се нарича „недоказана теорема“. Сет Лойд го каза по този начин. Да предположим, че някой прочете доказателство за теорема в учебник и след това изпрати това доказателство обратно на математика, написал учебника, дори преди самата теорема да се появи. Математикът включва доказателството в книга, която колегата му ще прочете в бъдеще. Въпрос: откъде дойде доказателството? Лойд разрешава парадокса по фантастичен начин: квантовият свят е проектиран по такъв начин, че той "съдържа" всички възможни доказателства на теоремата, така че този, който се появява в учебника, е предопределен от бъдещето, а не от миналото.
Как да пренесат законите на квантовия свят в пространството на големи материални обекти, учените все още не знаят. Няма обаче особена нужда от това. Основното е, че е измислен начин за преодоляване на бариерата на времето. И някой ден науката ще направи следващата стъпка - създаване на предавател, който може да комуникира с миналото.
Може би физиците от бъдещето вече се опитват да се свържат с нас и да ни кажат нещо важно. Само че все още не сме успели да изградим приемник, който да декодира подобни съобщения. Ще успеем ли? Бъдещето ще разкаже …
Антон Первушин
