От «Машины времени» Уэллса до «Интерстеллара» Кристофера Нолана — возможность путешествовать во времени восхищала людей на протяжении веков.
Но, хотя это звучит как чистая научная фантастика, физики теперь считают, что путешествия во времени действительно возможны. Более того, ученые утверждают, что люди уже их совершали.
Но прежде чем начнать планировать поездку в Древний Рим, эксперты предупреждают, что реальные путешествия во времени совсем не похожи на те, что вы видите в кино.
Это может показаться очевидным, но здесь, на Земле, мы все движемся во времени со скоростью одна секунда в секунду.
Однако благодаря общей теории относительности Эйнштейна можно перемещаться во времени быстрее этой скорости.
Чем быстрее человек может двигаться, тем быстрее он может перемещаться во времени — пропуская столетия времени за считанные минуты, когда он приближается к скорости света.
Хотя на малых скоростях этот эффект малозаметен, он означает, что все астронавты на Международной космической станции (МКС) являются «путешественниками во времени», перепрыгивая в будущее.
Что такое путешествие во времени?
В таких фильмах, как «Терминатор», путешествие во времени обычно заключается в том, что вы заходите в машину и отправляетесь в совершенно другое время и место в прошлом или будущем. Однако настоящее путешествие во времени — это не прыжок из одной точки временной шкалы в другую.
По данным НАСА, «путешествие во времени» — это перемещение со скоростью более одной секунды в секунду. И хотя это кажется невозможным, космическое агентство утверждает, что это действительно возможно.
На самом деле все люди движутся вперед во времени с разной скоростью, в зависимости от того, где мы находимся и как быстро движемся. Это значит, что путешественники во времени окружают нас каждый день, и вы тоже можете стать одним из них.
Как вы можете путешествовать во времени?
В 1915 году Альберт Эйнштейн представил свою теорию общей относительности Прусской академии наук в Берлине и доказал, что путешествия во времени возможны.
Как бы странно ни звучала эта ситуация, теории Эйнштейна показывают, что такой вид путешествий во времени не только возможен, но и чрезвычайно распространен.
Доктор Аласдэр Ричмонд, философ и эксперт по путешествиям во времени из Эдинбургского университета, рассказал MailOnline: «Эйнштейн учит нас, что скорость прохождения времени в окружающей среде зависит от вашей скорости».
По сути, это означает, что чем быстрее вы путешествуете, тем медленнее вы воспринимаете время.
Таким образом, если вы летите на самолете или едете в поезде, время для вас будет течь медленнее, чем для тех, кто стоит на месте, и эксперименты показали, что это действительно так.
В 1971 году двое ученых по имени Джозеф Хафеле и Ричард Китинг решили доказать теорию Эйнштейна, создав замедление времени здесь, на Земле.
Ученые взяли двое сверхточных атомных часов и погрузили их на коммерческие самолеты, способные облететь весь мир за один раз.
Одни часы были отправлены на восток, другие — на запад, после чего их сравнили с третьими часами, оставленными неподвижными на земле.
Часы, движущиеся на восток вместе с вращением Земли, будут идти быстрее, чем часы на земле, и, следовательно, пройдут меньше времени.
Между тем, часы, летящие на запад, против вращения Земли, двигались медленнее, чем часы на земле, и, следовательно, на самом деле прошло больше времени.
И, как и предсказывала общая теория относительности, когда часы приземлились, Хафеле и Китинг обнаружили, что часы на востоке потеряли 59 наносекунд, а часы на западе — 237 наносекунд.
Существуют ли путешественники во времени?
Согласно этой теории, любой, кто проводит много времени, двигаясь с большой скоростью, является путешественником во времени.
Астронавты, находящиеся на борту МКС, движутся вокруг Земли со скоростью, близкой к 17 500 миль в час (28 100 км/ч), что достаточно быстро, чтобы испытать небольшое путешествие во времени.
Например, астронавт НАСА Скотт Келли провел на станции уже 520 дней и, как следствие, постарел немного медленнее, чем его однояйцевый близнец Марк Келли, оставшийся на Земле.
Выступая на дискуссии в рамках конференции ISS Research & Development 2016, Марк сказал: «Итак, если раньше я был старше всего на 6 минут, то теперь я стал старше на 6 минут и 5 миллисекунд».
Хотя эти эффекты малозаметны, они достаточно распространены, чтобы вызывать технические проблемы у точных систем, таких как спутники GPS.
Поскольку скорость движения спутников по орбите составляет около 8 700 миль в час (14 000 км/ч), они постоянно смещаются вперед во времени, и их бортовые часы должны учитывать эту разницу.
Если бы спутники GPS не учитывали перемещение во времени, они не смогли бы определить свое положение в пространстве и были бы бесполезны для точной навигации.
Можете ли вы путешествовать назад?
Если путешествия вперед во времени — естественное следствие физики, то путешествия в прошлое — совсем другая история.
Путешествовать назад во времени гораздо сложнее, говорит доктор Ричмонд.
Однако, несмотря на то, что на практике это, скорее всего, невозможно, доктор Ричмонд отмечает, что путешествие во времени назад «теоретически вполне возможно». Это связано с тем, что для перемещения в прошлое необходимо искривить время и пространство.
Профессор Питер Уотсон, физик-теоретик из Карлтонского университета, рассказал MailOnline: «Можно искривить пространство-время с помощью массы: по сути, это и есть гравитация в формулировке Эйнштейна. В принципе, мы можем сделать пространство-время настолько изогнутым, что в нем образуется дыра». Получившаяся структура известна как червоточина, или туннель сквозь пространство-время.
К сожалению, для поддержания стабильности червоточины достаточно долго, чтобы пройти через нее, требуется «отрицательная масса», а это лишь теоретическая возможность.
Кроме того, даже если бы мы могли использовать червоточину или другое устройство для создания «замкнутой петли времени», вы никогда не смогли бы с ее помощью путешествовать дальше того дня, когда она была создана.
Доктор Ричмонд отмечает: «Если завтра днем я построю первый в мире генератор замкнутой кривой времени, я не смогу использовать его для путешествия в любое время до завтрашнего дня».
Так что, несмотря на то, что путешествия в прошлое теоретически возможны, путешествие в прошлое, чтобы встретиться с родителями, как Марти Макфлай в фильме «Назад в будущее», пока не представляется возможным.