путешествие во времени

Вопрос о путешествиях во времени остается открытым

И все же вы не сможете убить своего прадедушку, даже если вы изобретете машину времени.
Если путешествия во времени станут возможными, весь мир перевернется вверх тормашками, полагают многие. Но, как явствует из формул физиков, по «пространственно-временным червоточинам» есть принципиальная возможность пробраться в свое собственное прошлое или заглянуть в будущее. Причины и следствия, по идее, поменяются местами. Но так ли это страшно, как нас пугают фантасты?

Тахионная отмычка

Проще всего разбогатеть таким образом: заглянуть в завтра и разузнать, какая комбинация цифр выиграет в ближайшем розыгрыше лотереи. Или каким будет курс акций на бирже. Или, в конце концов, узнать изменения курса доллара на ближайшие месяцы…

Это давняя мечта авантюристов всех мастей. Только вот беда — заглядывать в будущее никто пока не умеет.
Однако, в последнее время у них появился реальный шанс для осуществления задуманного. Во всяком случае, сравнительно недавно физики-теоретики высказали предположение, что в природе все же существуют частицы, движущиеся со сверхсветовой скоростью, — так называемые тахионы. Согласно теории относительности Эйнштейна, частицы эти должны двигаться по времени вспять. А если так, используя их в качестве носителей информации, словно радиоволны, возможно в принципе черпать информацию из будущего, орудуя «тахионными телефонами», как отмычкой.

Вселенское «метро»

И хоть такого рода размышления на вид довольно спекулятивны, попросту отвергнуть их, как продукцию в жанре сайенс-фикшн, уже нельзя. Хотя бы по той причине, что известный — и проверенный временем — принцип физики гласит: произойти может все, что не запрещено законами природы.

Потому многим ученым стало не по себе, когда они обнаружили, что некоторые следствия эйнштейновской теории относительности отнюдь не исключают появление машины времени.
Речь прежде всего идет о так называемых червоточинах — странных пространственно-временных каналах, таком себе вселенском метро, — по которым можно не только молниеносно перемещаться из одного конца Вселенной в другой, но и переноситься из одного времени в другое.

Общая теория относительности дает возможность нам однозначно описать поток времени, огибающий подобный тоннель — и вход в него, и выход из него. В связи с расширением (дилатацией) времени — явлением, описанным Эйнштейном, — часы у входа в тоннель замедлят свой бег, ежели придет в движение само входное отверстие.

Расширение времени

Чем быстрей одна система отсчета движется относительно другой, тем сильней расширяется время этой стремительно уносящейся системы отсчета это значит, что время замедляет свой ход. Для световых лучей больше нет времени; если бы некие частицы стали двигаться со скоростью, превышающей скорость света, то мы, пребывающие в нашем временном отрезке, видели бы эти частицы не в будущем, а в прошлом. Эксперимент, который проводился в 1976 году, наглядно свидетельствует о расширении времени.

Известно, что период полураспада мюонов, тяжелых собратьев электронов, составляет полторы миллионные доли секунды. В лабораторных условиях мюоны удалось разогнать до скорости, равной 99,94 % скорости света. Тут-то и выяснили, что продолжительность их жизни действительно увеличилась в 29 раз. По крайней мере, так будет в том случае, если мы взглянем на эти часы со стороны.

Если же смотреть на часы изнутри — сидя внутри «пространственно-временной червоточины», — то в таком случае для нас поток времени будет одинаков, неразрывен — что на выходе из тоннеля, что на входе в него (хотя входное отверстие, как мы сказали, пришло в движение). «Следовательно, цивилизация, достигшая бесконечно высокого уровня развития, могла бы попробовать превратить подобную червоточину в настоящую машину времени», — размышляет Кип Торн из Калифорнийского технологического института в Пасадене.

Как катапультироваться в будущее?

К примеру: путешествуя по Галактике, космонавт наткнулся на небольшую червоточину. Допустим, на выходе из нее, «под часами», он оставит своего напарника (для пущего эффекта скажем, что это его брат-близнец). Теперь, взяв на буксир другой конец червоточины, он унесется прочь почти со скоростью света. Спустя какое-то время он остановится и повернет назад, туда, где его брат ожидает окончания эксперимента. И тут выяснится, что пока наш герой «маневрировал» в космосе (это заняло совсем немного времени!), — его брат изнемог от ожидания. Для него прошло, возможно, несколько десятилетий! Наш же герой ничуть даже не состарился.


Сомнения Стивена Хокинга

«Смеем надеяться, что когда-то, при соответствующем развитии науки и техники, людям удастся построить машину времени, — говорил знаменитый физик Стивен Хокинг, выступая с лекцией в Кембриджском университете (Великобритания). — Но, если это так, то почему в таком случае еще никто никогда не прилетал к нам из будущего, дабы поведать нам, как идут дела?» — продолжал Хокинг. И сам же дал ответ на этот вопрос: «Быть может, на то есть свои разумные причины, и, пока мы находимся на нашей нынешней, примитивной стадии развития, тайна путешествия во времени должна быть скрыта от нас. Но в том случае если природа человека за это время не претерпит никаких принципиальных изменений, то трудно себе представить, чтобы какой-то визитер из будущего не разболтал бы этот секрет».

Конечно, нельзя признать серьезным аргументом против путешествий во времени тот гипотетический факт, что наша цивилизация-де не могла бы пользоваться машиной времени. Другое возражение куда серьезней: путешествия во времени смогли бы привести к краху естественную череду причин и следствий. Если связи между прошлым и будущим нарушатся, это приведет к самым невероятным парадоксам.

Представим, первый конструктор машины времени до одури начитался трудов Зигмунда Фрейда. Учение помрачает его рассудок. У него развивается явный Эдипов комплекс. Он пылает необъяснимой ненавистью к собственному отцу. При помощи своей машины он перелетает на 60 лет назад и убивает отца в бытность того ребенком. Посему его отец никогда не встретится с будущей женой, та не родит от него ребенка и горе-изобретатель никогда не родится. Итак, он не появится на свет, не изобретет машину времени, не совершит путешествие в прошлое. Как следствие, он не убьет своего отца, тот встретится с его матерью, на свет появится смышленый мальчик, который все-же изобретет машину времени, чтобы убить своего отца, и т. д.

Не бойтесь путешествий

Выходит, путешествия во времени в действительности способны расшатать основы космического мироздания? Не учредить ли «полицию времени», что бы помешать массовому строительству «пространственно-временных червоточин», как призывал Стивен Хокинг? Для него и его коллеги из Кембриджского университета Брендона Картера путешествия во времени — тупиковая, ошибочная идея. Они строго-настрого запрещены самой природой. 1992 год — Хокинг сформулировал «Гипотезу в защиту хронологии», в которой отстаивал неизменность течения времени и потому убеждал в невозможности создания машин времени. «Законы природы в их совокупности не допускают того, чтобы макроскопические объекты могли передавать в прошлое какую-либо информацию».

Путем приближенных расчетов Хокинг постарался показать, что квантовые флуктуации порождают громадные количества энергии, которые могли бы убить человека, перемещающегося во времени. Вероятно, они разрушили бы даже саму червоточину, предположил ученый. Впрочем, другие расчеты, проделанные Кипом Торном и Сун-Вон Кимом из Калифорнийского технологического института, показывали, что эти порции энергии отнюдь не бесконечно велики, потому как «текущее время», достигнув значения «десять в минус сорок третьей степени секунды», перестает меняться. Более коротких промежутков времени, похоже, не существует. Следовательно, дальше флуктуации уже не могут нарастать по экспоненте и потому снова идут на убыль.

Однако Хокинг выступил с возражением: все сказанное справедливо только с точки зрения стороннего наблюдателя. Что же касается другой базовой системы флуктуаций, привязанной ко времени, то здесь прирост энергии будет продолжаться. Потому для стороннего наблюдателя энергетический порог начнет действовать только за десять в минус девяносто пятой степени секунды до возникновения червоточины — слишком поздно, чтобы спасти машину времени.

Впрочем, расчет Хокинга оказался неполным. Ли-Син Ли из Пекинского университета показал, что катастрофическому нарастанию квантовых флуктуаций может помешать зеркало или рефлектор. Оно способно отклонить их в космическое пространство. Поместить его нужно между двумя расположенными рядом червоточинами. Своими размерами зеркало должно ничуть не уступать жерлам этих «тоннелей». Пока неясно, удастся ли подобным способом обуздать флуктуации гравитационных полей так, чтобы они не повредили машине времени.

К счастью, есть и другие резоны, дающие возможность нам «обезвредить» путешествия во времени, сгладить всю каверзность тех парадоксов, которые они могли нам уготовить. Так, по принципиальным причинам путешествия во времени возможны только в том случае, если они не влекут за собой каких-либо физических противоречий. К примеру, по мнению российского ученого Игоря Новикова, мы можем влиять на события, лежащие на замкнутой кривой времени, только в той мере, в какой это не вызывает нарушения принципа казуальности, то есть нарушения причинно-следственных связей. Так, возвращаясь к приведенному выше примеру, скажем, что путешественник, обуреваемый фрейдистскими муками, добравшись до своего будущего отца, непременно промахнется или же напрочь откажется от своего жестокого намерения, неожиданно ощутив приступ жалости к бедному отцу.

Новиков, Торн и другие физики демонстрировали действие этого «принципа самоконсистенции» при помощи следующей задачи. Итак, ученые задавались вопросом: «Может ли бильярдный шар, попав внутрь червоточины и устремившись в прошлое, столкнуться там с самим собой и нарушить траекторию собственного движения, в результате чего ему уже не удастся попасть внутрь червоточины и устремиться в прошлое?».

Расчеты, проделанные Новиковым и его коллегами, показали, что в том случае, если бильярдный шар попадет в прошлое и столкнется с самим собой, ему не удастся сбить самого себя с пути. Шар все равно угодит в ту самую червоточину, куда и катился, и потому ход вещей не нарушится. История не будет посрамлена. Она окончательна и бесповоротна. Произойдет то, что должно было произойти. Никакого противоречия не возникнет.

Параллельные вселенные

Физики Дэвид Дойч и Майкл Локвуд из Оксфордского университета попытались оправдать путешествия во времени другим способом, — впрочем, так же, как и коллеги, они стремились доказать, что временные перемещения не породят никаких противоречий. Но за их гипотезу придется платить умопомрачительную цену.

Все потому, что эти ученые реанимировали одну давнюю идею, высказанную их американским коллегой Хьюджем Эвереттом еще в 1957 году. Тогда Эверетт интерпретировал квантовую механику следующим провокационным способом. Он предположил, что всякий раз, когда Природа делает выбор между двумя и более возможными состояниями, наша Вселенная расщепляется на две и более параллельные вселенные, идентичные друг другу. Таким образом, есть Вселенная, в которой это предложение оканчивается точкой. Таким образом, существует Вселенная, в которой это предложение оканчивается многоточием… И впредь каждая из этих вселенных будет развиваться по-своему. У каждой из них отныне будет своя собственная история. Вот так случайно запамятованное правило грамматики подрывает основы мироздания, множа миры до умопомрачения.

Выходит, изобретательный сын действительно сможет пробраться в прошлое и прикончить своего папашу. Вот только он попадет не в ту Вселенную, из которой прибыл, а в другую. Которая — творение его рук и воли — до той самой секунды, когда в ней объявился кровожадный сынуля, развивалась точно так же, как и та Вселенная, где он когда-то жил. Но теперь, после его появления, она стала развиваться совсем по-иному. В этой Вселенной изобретатель-отцеубийца никогда не появится на свет. И значит, в этой Вселенной машина времени не будет изобретена — или же это произойдет гораздо позднее и с другим человеком.

Изобретатель родится совсем в другой Вселенной — в той, где его будущей отец вырастет, женится, станет его отцом, в той, где он, неблагодарный сынок, вырастет, изобретет свой таинственный аппарат и отправится на поиски собственного отца, что, в конце концов, и выведет нашего путешественника за пределы собственной Вселенной и перенесет его в другое мироздание — мироздание, как две капли воды похоже на то, которое он искал (во времени и пространстве). Теперь он занесет нож, достанет пистолет, гранату, лопату, топор, кулак… Совершит убийство. Но ему не спутать причины и следствия, не изменить ход времени. В той Вселенной, откуда он прибыл, все идет своим чередом и не убитый отец еще породит своего не убившего сына.

Впрочем, последнее слово» в этой гипотетической науке пока еще не сказано. «Вопрос о путешествиях во времени остается открытым, — соглашается даже Стивен Хокинг. — Впрочем, я не хочу заключать по этому поводу никакого пари. Ведь возможный соперник может повести себя не по-джентльменски и, доподлинно зная, что произойдет в будущем, возьмет да и подобьет меня на спор».

 

 


 

Н.Непомнящий

ред. shtorm777.ru