Общая теория относительности Эйнштейна известна своим предсказанием червоточин - ярлыков, которые могут позволить путешествовать во времени, соединяя различные области пространства и времени. Однако никто никогда не видел их, и споры о том, можно ли путешествовать вниз по ним, даже если они существуют. Пока мы ждем посетителя из будущего, чтобы сообщить нам об этом, вот некоторые другие физические возможности, которые, возможно, уже были доказаны.
Вечные машины движения
Идея устройств, способных передвигаться и выполнять другую полезную работу без внешней силы, на протяжении веков соблазняла некоторые известные имена. Леонардо да Винчи работал над несколькими конструкциями, включающими вращающиеся гири. Роберт Бойл представлял себе воронку, которая питается сама по себе. Блез Паскаль мудро бросил поиски и вместо этого изобрел колесо рулетки.
Крупномасштабные машины вечного движения нарушают всевозможные физические законы, не в последнюю очередь - чугунные законы термодинамики. Но "кристаллы времени" лауреата Нобелевской премии теоретика Франка Вильчека - материалы, которые вечно повторяются во времени без внешнего источника энергии - кажется, приближаются. Однако примеры, недавно сделанные в лаборатории, не приносят никакой пользы, поэтому поиски продолжаются.
Телепорты
Ты когда-нибудь хотел, чтобы земля поглотила тебя и выплюнула обратно куда-нибудь подальше? Как ни странно, в законах физики нет ничего, что могло бы остановить это. В своей книге "Физика невозможного" за 2008 год физик Мичио Каку называет телепортацию "Классом невозможности I", имея в виду, что эта технология теоретически возможна и даже может существовать в течение нашей жизни.
Фактически, телепорты уже существуют: не для целых человеческих существ, а для субатомных частиц. Квантовая связь, явление, которое Альберт Эйнштейн назвал "жутким действием на расстоянии", позволяет передавать информацию и квантовые состояния видимо мгновенно через пространство. В ходе первых экспериментов по квантовой телепортации, проведенных в 1997 году, квантовое состояние одного фотона было реконструировано на расстоянии десятков сантиметров от другого фотона. Сегодня мировой рекорд по квантовой телепортации составляет более 100 километров.
Плащи-невидимки
Плащ невидимости Гарри Поттера - всего лишь один вымышленный пример волшебной одежды, которая заставляет тебя исчезнуть. Но так называемые метаматериалы предполагают подобную возможность и в реальной жизни.
Принцип, лежащий в основе метаматериальных плащей, прост: волны света изгибаются вокруг предмета в поле зрения, подобно тому, как вода складывается вокруг валуна в ручье. На практике, однако, должны быть разработаны совершенно новые наноструктурные материалы, которые могут изгибать свет незнакомыми способами.
Первые метаматериалы были сделаны в лаборатории в 2000 году, и вскоре за ними последовали основные устройства маскировки. Маскировка недавно была признана невозможной для объектов размером с человека, но это не большая потеря - даже если бы это было возможно, можно было бы только перенаправлять определенные длины волн света, делая замаскированный объект странно окрашенным и более бросающимся в глаза. Вместо этого аналогичные принципы маскировки можно было бы использовать для отвлечения сейсмических волн и защиты целых городов от землетрясений.
Отрицательные температуры
Если ты хочешь жить в этой вселенной, тебе лучше следовать ее правилам. Не двигаться быстрее скорости света, не делиться на ноль и не охлаждать ничего ниже абсолютного нуля.
Абсолютный ноль - около -273°C - представляет собой температуру, при которой атомы перестают двигаться. Поэтому логично, что ниже него нельзя ехать. На самом деле, как окончательно доказали физики в начале этого года, до него вообще нельзя дойти.
Но под ней можно прыгнуть. По строгому термодинамическому определению, температура - это мера порядка: чем тише и упорядоченнее что-то, тем ниже температура. Так, в 2013 году физики Мюнхенского университета Людвига Максимилиана в Германии совершили логический прыжок: чуть больше они привели в порядок коллекцию атомов, охлажденных до почти абсолютного нуля, создав температуру технически намного ниже абсолютного нуля.
Такие состояния практически не очень полезны. Но они могли бы помочь нам изучить темную энергию, загадочную вещь, разрывающую космос на части, так как некоторые предполагали, что у нее отрицательная температура.
Материя взаимодействует с антивеществом.
Обычно, когда материя вступает в контакт со своей противоположностью, антивещество, оба "аннигилируют" во внезапном всплеске энергии. Просто повезло, что мы живем во вселенной с большим количеством материи и загадочно маленькой антиматерии.
Но опять же, как ни странно, некоторая материя может быть и антивеществом. Так называемые майоранские фермионы были бы их собственными античастицами, способными к самоуничтожению в нужных условиях. Физики давно подозревали, что нейтрино могут попасть в эту категорию, хотя доказывать это означает замечать в действии некоторые из редчайших процессов во Вселенной, которые происходят, возможно, раз в 100 триллионов лет.
