Теоретичният физик Бен Типет от Университета на Британска Колумбия, заедно с астрофизика от Университета в Мериленд Дейвид Занг, създадоха, според тях, работещ математически модел на „машина на времето“, който използва принципа на кривината на пространството-времето на Вселената. Изследванията и откритията на учените са публикувани в списанието Classical and Quantum Gravity.
Въз основа на общата теория на относителността учените изведоха математически модел, който те нарекоха TARDIS или проходим акаузален ретрограден домейн в пространство-време ("Проходими акаузални ретроградни зони в пространство-време"). Но не бързайте да се радвате на възможността да посетите отдавна починалата си баба в миналото, казват учените. Има проблем, който не позволява проверка на правилността на техния математически модел, но повече за това по-късно.
„Хората мислят за пътуването във времето като за измислица. Всъщност ние смятаме, че това е невъзможно само защото всъщност все още не сме се опитали да го направим “, казва теоретичният физик и математик Бен Типет.
„Въпреки това машина на времето е възможна, поне математически“, добавя ученият.
Моделът на учените се основава на идеята за присъствието на четвъртото измерение на Вселената, което е времето. На свой ред това ни позволява да приемем съществуването на пространствено-времеви континуум, в който различни посоки на пространството и времето са свързани от тъканта на Вселената.
Теорията на относителността на Айнщайн свързва гравитационните ефекти на Вселената с кривината на пространството-времето, явление зад елиптичните орбити на планети и звезди. При наличието на "плоско" или некриво пространство-време, планетите ще се движат по права линия. Теорията на относителността обаче казва, че геометрията на пространство-времето става извита в присъствието на много масивни обекти, което ги кара да обикалят около звездите.
Типет и Цанг вярват, че не само космосът може да бъде изкривен във Вселената. Под въздействието на обект с голяма маса времето също може да бъде извито. Като пример те посочват пространство около черните дупки.
„Ходът на движението на времето в пространството-времето също може да бъде извит. Черните дупки са пример. Колкото повече се приближаваме до тях, толкова по-бавно започва да тече времето за нас “, казва Типет.
Промоционално видео:
„Моят модел на машина на времето използва извито пространство-време, за да направи времето за пътниците по-скоро кръг, отколкото линия. И движението в този кръг може да ни върне назад във времето."
За да проверят хипотезата, учените предлагат да се създаде нещо като балон, който да носи всеки, който ще бъде в него, през времето и пространството по извита траектория. Ако този балон се движи със скорост, по-висока от скоростта на светлината (според учените това също е математически възможно), това ще позволи на всеки, който е в балона, да се върне назад във времето.
Идеята става по-ясна, когато погледнете схемата, предложена от Tippet. В него има два знака: единият е вътре в балона / машината на времето (човек А), другият е външен наблюдател, който е извън балона (човек Б).
Стрелата на времето, която при нормални условия (т.е. в нашата Вселена) винаги се движи напред, в представената схема кара миналото да стане настояще (обозначено с черни стрелки). Според учения всеки от тези хора ще усети движението на времето по различен начин:
„Вътре в балона обект А ще вижда събитията на Б периодично да се променят и след това да се обръщат. Извън балона наблюдател Б ще види, че две версии на А излизат от едно и също място: часовата стрелка се завърта надясно, а другата наляво."
С други думи, външен наблюдател ще види две версии на обекти в машината на времето: едната версия ще се развива напред във времето, а другата назад.
Всичко звучи, разбира се, много интересно, но Типет и Занг казват, че не сме достигнали такова ниво на технология, че тази хипотеза да може да бъде проверена на практика. Просто нямаме материали, подходящи за изграждането на такава машина на времето.
„Въпреки че може да работи от математическа гледна точка, ние не можем да изградим такава машина за пътуване в пространството-времето, тъй като нямаме необходимите материали за това. И тук се изискват екзотични материали. Те ще позволят на пространството-времето да се огъне. За съжаление науката все още не е измислила подобно нещо”, казва Типет.
Идеята за Типет и Занг отразява друга идея за машина на времето, т. Нар. Балон Alcubierre, който също трябва да използва екзотични материали за придвижване в пространството и времето. Само в този случай не говорим за кръгово движение в пространствено-времевото поле, а за движение чрез компресиране на пространството пред себе си и разширяване отзад.
* * *
Преди това:
Физиците от университета в Куинсланд в Австралия са си поставили предизвикателство.
симулират компютърен експеримент, който ще докаже възможността за пътуване във времето на квантово ниво, предсказано още през 1991г.
Те успяха да симулират поведението на един фотон, който преминава през червеева дупка в пространство-време в миналото и влиза в взаимодействие със себе си.
Такава траектория на частица се нарича затворена времеподобна крива - фотонът се връща в първоначалната точка пространство-време, т.е. неговата световна линия се затваря.
Изследователите разгледаха два сценария. В първия от тях частицата преминава през бенката, връщайки се в миналото си и взаимодейства със себе си. Във втория сценарий фотонът, завинаги затворен в затворена времевидна крива, взаимодейства с друга, обикновена частица.
Според учените тяхната работа ще донесе важен принос за обединяването на две велики физически теории, които до този момент са имали малко общо помежду си: общата теория на относителността на Айнщайн (GR) и квантовата механика.
Теорията на Айнщайн описва света на звездите и галактиките, докато квантовата механика изучава основно свойствата на елементарните частици, атоми и молекули.
- Мартин Рингбауер, Университет на Куинсланд
Общата теория на относителността на Айнщайн допуска възможността обект да пътува назад във времето, който попада в затворена крива, подобна на времето. Подобна възможност обаче може да причини редица парадокси: пътешественикът във времето може например да попречи на родителите си да се срещат и това ще направи невъзможно собственото му раждане.
През 1991 г. за пръв път беше предложено, че пътуването във времето в квантовия свят може да елиминира подобни парадокси, тъй като свойствата на квантовите частици не са точно определени, съгласно принципа на несигурността на Хайзенберг.
В компютърен експеримент австралийски учени са първите, които изследват поведението на квантовите частици по подобен сценарий. В същото време бяха разкрити нови интересни ефекти, чиято поява е невъзможна в стандартната квантова механика.
Например, оказа се, че е възможно точно да се разграничат различните състояния на квантовата система, което е напълно изключено, ако останете в рамките на квантовата теория.