С тех пор как Герберт Уэллс написал «Машину времени», идея путешествий в прошлое или будущее будоражит умы человечества. Лично мне хочется верить, что да. но что об этом говорит официальная наука? Современная физика говорит о том, что так называемые кротовые норы теоретически способны соединять не только точки в пространстве, но и во времени. Но для многих это тёмный лес, поэтому постараюсь рассказать, что к чему без формул.
Кротовые норы Альберта Эйнштейна
Впервые «кротовые норы» (или «червоточины») как решения уравнений общей теории относительности (ОТО) в 1935 году описали Альберт Эйнштейн и Натан Розен. Согласно общей теории относительности, пространство-время может искривляться под действием массы и энергии, создавая «тоннели», соединяющие удаленные области Вселенной.
Однако такие норы, даже если бы они существовали, были бы крайне нестабильны. Чтобы удерживать их открытыми, потребовалась бы экзотическая материя с отрицательной плотностью энергии — вещество, которое, согласно квантовой механике, может существовать в микроскопических масштабах, но в макроскопических объемах остается гипотетическим. Ну то есть это что-то из разряда если б, да кабы, да во рту росли грибы. Пока что что "кротовые норы" — это лишь теория.
Гипотеза Стивена Хокинга
Стивен Хокинг, знаменитый космолог, скептически относился к возможности путешествий во времени. В 1992 году он сформулировал гипотезу защиты хронологии, утверждая, что законы физики автоматически предотвращают создание замкнутых временоподобных кривых (траекторий, возвращающихся в прошлое).
Один из его аргументов связан с кротовыми норами: если бы их попытались использовать для путешествий во времени, квантовые эффекты приведут к накоплению энергии в тоннеле, вызывая коллапс до того, как через него пройдет хотя бы один фотон. Кроме того, Хокинг указывал на парадоксы (например, «парадокс дедушки»), которые ставят под сомнение логическую согласованность таких путешествий.
Парадокс дедушки заключается вот в чём. Представьте, что вы построили машину времени и отправились в прошлое, чтобы встретить своего дедушку в молодости. По какой-то причине (например, по ошибке или намеренно) вы убиваете его до того, как он познакомится с вашей бабушкой. В результате ваши родители никогда не родятся, а значит, не появитесь на свет и вы. Но если вас не существует, как вы могли совершить путешествие и убить дедушку?
Впрочем, некоторые учёные и философы предлагают несколько вариантов обхода логического тупика:
- Многомировая интерпретация квантовой механики
Согласно этой идее, путешественник, убивая дедушку, создает новую ветвь реальности, где он никогда не родится. Однако в его исходной вселенной дедушка жив, и парадокс исчезает. Таким образом, изменение прошлого становится возможным, но только в альтернативной вселенной. - Принцип самосогласованности Новикова
Физик Игорь Новиков предположил, что любые действия путешественника в прошлом уже учтены в изначальной истории. Например, если вы пытаетесь убить дедушку, что-то обязательно помешает вам — осечка пистолета, внезапный дождь или даже ваша собственная нерешительность. Прошлое нельзя изменить, так как оно уже включает в себя ваше «вмешательство». - Запрет на свободную волю
Некоторые теории предполагают, что в замкнутых временных петлях свобода воли иллюзорна. Путешественник физически не сможет совершить действие, ведущее к парадоксу, как будто его «ведет» сама структура времени.
Исследования Кипа Торна
Несмотря на скепсис Хокинга, физик Кип Торн ещё в 1980-х годах исследовал возможность стабилизации кротовых нор. Он предположил, что если обложить горловину червоточины слоем экзотической материи, это может предотвратить её схлопывание. Более того, если один конец норы двигать с околосветовой скоростью (согласно ОТО, время для него замедлится), то разница в течении времени создаст машину времени, соединяющую разные эпохи. Звучит безумно интересно, но очень непонятно.
К тому же сам Торн признавал, что для этого потребуется технология, недоступная человечеству, и невероятные количества энергии. Кроме того, непонятно, как создать саму кротовую нору — возможно, они возникали только в первые мгновения после Большого взрыва.
Концепция космических струн
Интересна и концепция «космических струн» — гипотетических объектов, которые, будучи ускорены до релятивистских скоростей (скоростей, близких к скорости света), могли бы искажать пространство-время, формируя петли времени. Но это опят-таки только теория, причём теория, основанная на выдуманных объектах. И хотя наука примерно так и развивается — в человеческой голове придумывается что-то нереальное, а потом вдруг доказывается, что это на самом деле существует — пока никаких доказательств реальности космических струн нет.
И всё же: червоточины — это реальность или фантастика?
Более того, даже если какая-то из теорий окажется верной, то, что нам показывают в фильмах типа «Интерстеллар» и «Звездные врата», где кротовые норы изображают как мгновенные порталы, не похоже на правду, потому что, согласно даже в теоретической реальности червоточина потребует: наличие экзотической материи — это раз, контроль над гравитацией и пространством-временем — два и огромные энергетические ресурсы — это три.
Пока ни один из этих пунктов не реализован. Современные эксперименты, вроде исследований на Большом адронном коллайдере, не обнаружили следов экзотической материи, а квантовые эффекты, такие как квантовая телепортация, работают лишь на уровне частиц.
Короче говоря, путешествия во времени через кротовые норы остаются областью смелых гипотез. Теория Эйнштейна допускает их существование, но практические препятствия колоссальны. Как шутил Хокинг: «Если бы времяпутешествия были возможны, где туристы из будущего?».
Возможно, ответ кроется в том, что мы еще не открыли все законы физики. А пока кротовые норы вдохновляют ученых на поиски «теории всего» и напоминают: граница между фантастикой и наукой тоньше, чем кажется.
Если было интересно, подпишись на мой Телеграм, а ниже ещё кое-что интересное по теме:
