О путешествиях во времени написано множество увлекательных романов и снято десятки фильмов. И хоть машины времени пока не существует, современная наука говорит нам, что подобные путешествия вполне возможны.
Отправиться в будущее теоретически не составляет особого труда, здесь препятствием служат только технологии: достаточно разогнаться до околосветовой скорости, вернуться через несколько часов или дней на Землю – и готово, мы – в будущем, т.к. на таком корабле для нас время будет идти значительно медленнее, чем для тех, кто остался на Земле.
Или – оказаться близ черной дыры, где сверхвысокая гравитация искривляет пространство-время – тогда, вернувшись всего через несколько часов на корабль, оставленный на достаточном расстоянии, мы окажемся впереди на пару десятилетий:
Главное отличие путешествий в будущее от путешествий в прошлое – то, что прыжок вперед во времени не содержит никаких парадоксов. Мы просто оказываемся среди потомков, исчезая из современной жизни.
Но с путешествиями в прошлое всё иначе. И - намного сложнее.
Во-первых, насколько возможны путешествия в прошлое сами по себе? Ведь время движется только в одном направлении, останавливаясь лишь при достижении скорости света. Но скорость света для тел, обладающих массой, недостижима, а уж тем более невозможно её превысить, поскольку это максимально возможная скорость в нашей Вселенной. Значит, время вспять не повернуть. Так как же оказаться в прошлом?
Есть версия, что возможны некие «кротовые норы» в пространстве, так называемые червоточины:
Некоторые ученые, например, Стивен Хокинг, был уверен, что червоточины в космосе существуют, только они очень маленькие, не больше атома. Проблема в том, чтобы такую червоточину расширить и сделать проходимой для космического корабля. Но для этого нужно много энергии. А, кроме того, считается, что такая червоточина – вещь довольно хрупкая и, если даже заставить её расшириться - она может в любой момент «схлопнуться», как натянутая резинка.
Есть и теория, предложенная американским физиком Рональдом Маллетом: вращающийся цилиндр света. Машина времени, которую предлагает использовать Маллет, будет основана на свойствах кольцевого лазера. Маллет утверждает, что кольцевой лазер будет создавать увлечение инерциальных систем отсчета, а также замкнутые времени-подобные кривые, позволяющие путешествовать во времени в прошлое. Аллет предполагает, что внутри такого цилиндра в какие-то моменты можно двигаться быстрее света.
В идею Маллета большинство ученых не верит. Вот что об этом сказал, например, руководитель научно-исследовательской лаборатории «Международный центр астрофизики им. Я.Б. Зельдовича» Рамиль Измаилов:
«С одной стороны, метрика пространства-времени, описываемого Маллетом, содержит сингулярность, с другой, энергия, необходимая для достаточного скручивания пространства-времени, должна быть огромной, лазеров такого типа пока у человечества попросту нет».
Есть еще одна сложность: предположим, мы нашли «временной туннель» и переместились назад во времени. Но ведь пространство и время неразрывно связаны между собой! Где мы окажемся в пространстве? Куда нас приведет искомая червоточина? Хорошо, если мы останемся в Солнечной системе и будем находиться на космическом корабле – вероятно, технологии будущего позволять кораблям летать с достаточно высокими скоростями. А если мы будем – вообще в другой галактике?
Вспомним, что Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 30 км/сек, Солнце крутится вокруг центра нашей галактики со скоростью 200-220 км/сек, да и наша галактика – тоже не стоит на месте. Есть мнение, что, переместившись назад на год, мы будем аж в одном световом году от Земли – тогда, даже если мы ускорим корабль до околосветовых скоростей, то мы прилетим к Земле не в прошлое, а в будущее время.
Также не исключено, что для путешествия во времени пространство-время придется как бы «разрезать» с двух сторон: из прошлого и из будущего:
Это бы частично могло решить проблему с перемещением в пространстве, но тогда выходит, что не получится отправиться в прошлое раньше того момента, когда машина времени была создана.
Но предположим, что каким-то образом всё же удалось найти лазейку и отправиться назад во времени, умудрившись попасть в то же самое место, в тот же город и на ту же улицу, откуда стартовали. Тогда возникает уйма парадоксов, самый известный из которых –
«Парадокс убитого дедушки»
Вообразите, что вы отправились в прошлое, убили там своего деда (случайно или намеренно, или, может быть, просто ваше присутствие каким-то образом помешало деду встретить вашу бабушку – не суть важно) – получается, вы должны немедленно исчезнуть, т.к. ваше рождение отменилось бы. Но тогда – КТО же отправился в прошлое и убил дедушку? Задача, от которой взрывается мозг.
Существует и более широкий вопрос: могут ли даже незначительные изменения в прошлом привести к глобальным изменениям в будущем? Иными словами, существует ли «эффект бабочки»? И - если изменения в прошлом меняют будущее, то КТО и КАК попал в прошлое, чтобы внести эти изменения? Ведь путешественник во времени, благодаря своему же вмешательству в события, мог вообще не родиться, либо - не попасть на машину времени, либо её создание может накрыться медным тазом. Замкнутый круг.
Однако решения этого парадокса существуют, даже несколько. Рассмотрим их по порядку.
Решение 1: Ничего изменить нельзя
Суть этой теории состоит в том, что прошлое статично. И изменить можно только то, что находится по будущую сторону от нашего реального сегодняшнего дня. Представим себе реку времени, текущую слева направо: тогда слева будет СТАТИЧНОЕ прошлое, в котором уже никаких волн вероятности не существует, линию сегодняшнего дня - назовем её днесь, а справа - будущее, которое может меняться в зависимости от событий, происходящих днесь: кто какой выбор сделал, кто как поступил, кто какое решение принял, какой случай сегодня произошел и т.п.
Например, сегодня некий юноша решает, которой из своих знакомых девушек сделать предложение, и в зависимости от его решения, а также - от ответа девушки, будущее имеет несколько разных вариантов. Или - кто-то спешит на собеседование, опаздывает на автобус и в результате устраивается позже на другую работу. А может успеть на автобус - и тогда жизнь соискателя потечет по иному пути.
Но упомянутые в этих примерах люди уже не могут изменить того, что осталось в прошлом: факт своего рождения, события своего детства, школьные годы и прочее, что БЫЛО РАНЬШЕ.
То есть то, что УЖЕ случилось на данный момент, в котором мы живем – изменению не подлежит. Сегодня мы уже существуем, уже родились, и никакое желание и действие путешественника во времени – наше или кого-то другого – не может этот факт отменить по своему усмотрению. События, окружающие нас - также УЖЕ являются реальностью, и известные нам исторические события - тоже УЖЕ ПРОИЗОШЛИ.
Вселенная могущественна, она сильнее нас, и подмять под наши желания свои законы она не позволит. Мы можем сколько угодно гоняться за дедушкой в прошлом – нам всё время что-то будет мешать. Мы споткнемся на ровном месте, не найдем его, какая-то случайность помешает нашей встрече и тому подобное – но осуществить задуманное ни мы, ни кто-либо другой не сможет.
Также никому не удастся, например, убить Гитлера, чтобы предотвратить Вторую мировую войну. Она уже была, и изменить этот факт невозможно.
Теория о невозможности изменения событий прекрасно изображена в фильме «Машина времени» по мотивам романа Герберта Уэллса. В киноверсии ученый изобретает машину времени с единственной целью: спасти любимую девушку от смерти. Ему удается отправиться в прошлое, он уводит Эмму в другую сторону от парка, где на неё напал бандит, но через минуту девушку сбивает лошадь... Вся работа ученого по созданию машины времени оказывается напрасной. Случившиеся событие изменить не удается, Эмма всё равно умирает.
Кроме того, цели путешественников во времени могут быть самыми разными, совсем не обязательно – благородными. Кто-то, например, может захотеть ликвидировать в прошлом своего будущего конкурента в бизнесе или соперника на руку любимой женщины: Вселенная не будет исполнять желания всех кого не попадя и не даст вмешиваться в события. Такой вот полуфилософский взгляд.
Решение 2: Задвоенная реальность, или суперпозиция
Это решение основано на понятии квантовой механики – состоянии суперпозиции.
Квантовая суперпозиция — это фундаментальный принцип квантовой механики, который позволяет частице или квантовой системе находиться в нескольких состояниях одновременно. Это явление является одним из ключевых отличий квантового мира от классического, где объект может находиться только в одном состоянии в данный момент времени.
Для понимания суперпозиции можно представить монету, которая вращается в воздухе. В классическом мире, если монета упадет, она будет либо орлом вверх, либо решкой. Однако в квантовом мире, пока монета вращается (и до того, как она приземлится и будет наблюдаться), она находится в состоянии суперпозиции, где она одновременно и орел, и решка. Только после измерения (наблюдения) монета "выбирает" одно из возможных состояний.
В мире квантовых явлений, где действуют законы, кардинально отличающиеся от нашего повседневного опыта, одним из самых известных экспериментов является парадокс кота Шрёдингера.
Представьте кота, запертого в ящике вместе с механизмом, который может убить его, активируемым радиоактивным распадом атома c вероятностью 1 к 1, т.е. 50/50. Согласно квантовой механике, до тех пор, пока ящик закрыт и система не наблюдается, атом находится в суперпозиции состояний "распался" и "не распался". Следовательно, и кот одновременно жив и мертв. Этот эксперимент иллюстрирует принцип суперпозиции — одновременное существование нескольких взаимоисключающих состояний до момента наблюдения.
А теперь перейдем к конкретному объяснению парадокса убитого дедушки. Вернемся к примеру с рекой времени, но на этот раз будем предполагать, что прошлое может измениться. Пусть мальчик Толя отправился, допустим, из 2020-го года в 1950-й, где убивает своего дедушку.
В этот участок времени существует два входа, и из него – два выхода: естественный и искусственный. Первый, естественный вход – тот, который случился в первых хронологический раз: в нем дедушка Толи жив, его папа – тоже жив, и этот вход не может закончиться ничем иным, кроме путешествия Анатолия в прошлое.
Второй вход – искусственный: Толя попадает в 1950 год с помощью машины времени, убивает дедушку, сам живет дальше и в какой-то момент умирает:
Если мы посмотрим на ленту внимательней, то увидим, что её можно повернуть на 180 градусов:
Вход в ленту будет естественным: Толя рождается, вырастает, принимает решение отправиться в прошлое и заходит в 1950-й год с искусственного конца. Там он убивает дедушку, а сам продолжает жизнь, заканчивая её естественным образом. На конце этого пути нет Анатолия, который может отправиться в прошлое, а значит, Вселенная продолжит своё существование уже без него.
Итак, всю реку времени мы можем условно разделить на 3 участка: до 1950 года, с 1950-го по 2020-й и – после 2020-го года:
Участки до 1950-го и до 2020-го года определены однозначно и. говоря научным языком, находятся в сколлапсировавшем состоянии волновой функции нашей Вселенной. В них существует единственная версия нашего мира.
А вот на участке с 1950-го по 2020-й годы иначе: персонажи и события в нем задвоены или, говоря на языке квантовой механики, находятся в состоянии суперпозиции.
Далее: путешествие Толи в 2020-м и его искусственное попадание в 1950-й год – это одно и то же событие. Следовательно, мы можем замкнуть ленту, и у нас получается скрученная петля, имеющая две стороны:
Попасть на эту петлю можно в 1950-м с естественного входа, а выйти - в 2020-м, тоже с естественного выхода. Но все события, словно медаль или монетка, имеют две стороны: дедушка в 1951-м году одновременно и жив и мертв, папа толи - и жив и не родился, Толя в каком-нибудь 2010-м году – одновременно ребенок и уже дряхлый старик. Читая события сначала до конца, мы получим следующее:
Дедушка женится на толиной бабушке. У них появляется сын – толин отец, который, став взрослым, находит жену и у них рождается Толя, который в 2020-м году садится в машину времени, убивает дедушку, сам после этого сколько-то живет или нет – уже неважно; важно, что с концом Толи наступает выход из этого безумия.
Описанная версия является разновидностью теории о параллельных Вселенных: будто путешествие во времени порождает новую реальность. Но насколько правдоподобно такое предположение, может ли Вселенная двоиться или троиться – ответа нет...
Решение 3: Замкнутая петля времени
Это решение отличается от предыдущего тем, что в нем события прошлого и будущего замыкаются в одной точке на одной стороне реки времени, и с этого момента события циркулируют по искусственно созданному кругу.
Пример такой петли неплохо показан в фантастическом сериале «Вавилон-5»:
В 1261 году на планете Минбар, цивилизация которой значительно более развита, чем земная и где к этому времени уже существуют скоростные космические корабли, неизвестно откуда (на самом деле - из будущего) появляется минбарец, назвавший себя Валеном. Он возглавляет войну с расой Теней, поставившей своей целью вносить хаос. Флот Теней (имеется ввиду космический флот) удалось разгромить, что помогло через 1000 лет снова одержать победу над Тенями.
В 20-х годах XXIII века на Земле рождается человек по имени Джефри Синклер. В 2261 году он получает письмо из далекого прошлого с инструкциями, что ему нужно сделать, а именно: отправиться в прошлое для выполнения важной миссии. Он, впрочем, уже принял именно это решение, письмо лишь подкрепило его уверенность. Синклер с помощью хитрой машины меняет свой ДНК, становится минбарцем и отправляется на 1000 лет назад, чтобы возглавить борьбу с Тенями. После победы Вален-Синклер пишет себе письмо в будущее, строго наказав соплеменникам хранить его 1000 лет и отдать лично в руки землянину по имени Джефри Синклер... Круг замыкается.
Но этот круг возникает ПОСЛЕ путешествия Синклера во времени. В первом, естественном ходе событий Тени одерживают верх, и Синклер отправляется в прошлое, чтобы предотвратить гибель многих людей и космической станции, помешав Теням В ПРОШЛОМ выйти из предыдущей войны сильными и с полным флотом.
То есть противоречия всё равно имеются: вмешательства в события прошлого меняют будущее. Люди, погибшие в первом варианте, остаются живы, а уничтоженная Тенями космическая станция теперь цела. И Синклер снова отправляется в прошлое, чтобы исключить вариант трагического конца в 2261 году.
В более известном «Терминаторе» противоречия просвечивают еще резче: не понятно, откуда первоначально взялся Джон Конор, возглавивший войну с машинами, если его отец, с помощью которого Джон появился на свет, был только в будущем отправлен самим же Джоном Конором в 1984 год для охраны его матери Сары Конор.
Идея состоит в том, что ничего нельзя изменить, потому что всё уже изменено. Прошлое определено в будущем.
Но без ответа остается вопрос, как появилось это будущее в первый раз.
Наконец, еще одна, более простая, версия замкнутой временной петли:
Юный мальчик встречает пожилого ученого, который говорит ему: «Учи физику»! Решив послушаться совета, мальчик начинает грызть гранит науки, становится ученым и инженером, изобретает машину времени и отправляется в прошлое, где дает самому себе совет учить физику.
В последнем примере противоречий вроде бы и нет, только получается, что изобретателю машины времени незачем было отправляться в прошлое и давать самому наставление учить физику: он и так её учил с детства, иначе не изобрел бы машину времени.
Решение 4: В прошлом ничего нет
Это оригинальное решение было предложено Стивеном Кингом в его романе «Лангольеры». Группа людей, пассажиров самолета, случайно попала во временной разлом и оказалась в недалеком прошлом, переместившись примерно на 15 минут. Прошлое оказалось совершенно пустым:
Ушло всё: и люди, и животные, и звуки, и запахи. Осталась только пустота, и та вскоре проваливается в темноту. То есть прошлого, живого прошлого, где можно что-то изменить или хотя бы на что-то посмотреть – не существует вовсе. Теория не лишена логики и, по-моему, заслуживает внимания.
Решение 5. Вход в новую реальность, или мультивселенная
Суть данной теории в следующем: мы не можем изменить прошлое и настоящее в НАШЕЙ реальности, но если мы это каким-то образом сделали, то мы попадаем в другую реальность, в которой с того момента и живем.
Теорию о другое реальности прекрасно иллюстрирует фильм "Назад в будущее": Мартин, попав в прошлое, превращает свою семью в успешную и и состоятельную, спасает жизнь Доку, а также изменяет название кафе: вместо заведения "Две сосны" теперь - "Одинокая сосна", т.к. вторую сосну Мартин сбил, оказавшись в 1955-м году.
Возвращаясь к парадоксу убитого дедушки, мы в этом решении увидим такую картину: есть путешественник во времени и сторонний наблюдатель. Путешественник отправляется в прошлое, где убивает своего дедушку (или, например, случайно мешает первому свиданию своих родителей, что сначала выходило у Мартина - ему стоило немалых усилий всё-таки свести мать и отца вместе).
Путешественник как материя - никуда не может исчезнуть, он остается в прошлом и живет дальше. В фильме Мартин, в переломный момент в отношениях своих родителей, начинает исчезать, но это - киномагия, созданная режиссером для усиления драматизма эпизода и создания напряжения для зрителя. Исчезнуть вот так, на глазах - человек, конечно, не может.
Однако что было бы, если бы родители Мартина не стали встречаться, а сам Мартин решил бы вернуться в будущее?
Он бы попал в какую-то жизнь, где всё иначе, но с точки зрения других, кто его знал - он просто исчез бы, т.к. оказался в другой реальности.
Здесь остается вопрос: а может ли существовать эта другая Вселенная? И что будет, если машину времени всё-таки изобретут? Ведь почти каждый захочет вернуться в прошлое и что-нибудь исправить в своей жизни! Так никаких Вселенных не напасешься...
Если машине времени суждено быть созданной - то было бы идеальным вариантом, если б её использовали в сугубо научных целях - для изучения истории, как это изображено в советской классике "Гостья из будущего". Но чтобы это было так строго и никем не нарушалось - какого ж высокого нравственного уровня должно достигнуть наше общество! Чтобы никто не использовал перемещение во времени в личными, корыстными или политическими целями, а только - для знания истории... В ближайшие сто лет нам такого общества точно не видать, как своих ушей.
Но, может, и до изобретения машины времени - еще далеко и пройдут целые века? А, может, в прошлое и вовсе нельзя отправиться...
Ставьте лайк, если понравилась статья. Делитесь своими мнениями в комментариях, подписывайтесь на канал - будет еще много интересного!