От «Машины времени» до «Интерстеллара»: вековая мечта человечества
От «Машины времени» Герберта Уэллса до «Интерстеллара» Кристофера Нолана — возможность путешествий во времени очаровывала человечество на протяжении веков. Однако, хотя это звучит как чистая научная фантастика, физики теперь считают, что путешествия во времени действительно возможны. На самом деле, по мнению учёных, люди уже совершали такие путешествия.
Что такое реальное путешествие во времени?
Однако, прежде чем вы начнёте планировать своё путешествие в Древний Рим, эксперты предупреждают, что реальные путешествия во времени совсем не похожи на то, что вы видите в фильмах. Это может показаться очевидным, но здесь, на Земле, все мы движемся во времени со скоростью одна секунда в секунду. Однако благодаря общей теории относительности Эйнштейна можно путешествовать во времени быстрее этой скорости.
Чем быстрее кто-то может двигаться, тем быстрее он может путешествовать во времени и преодолевать столетия за считаные минуты, приближаясь к скорости света. Хотя при низких скоростях этот эффект незначителен, он означает, что все астронавты на Международной космической станции (МКС) являются «путешественниками во времени» и перемещаются в будущее.
Как работает путешествие во времени?
В фильмах, таких как «Терминатор», путешествие во времени обычно включает в себя вход в машину и перемещение в совершенно другое время и место в прошлом или будущем.
Однако реальное путешествие во времени не связано с прыжками из одной точки временной шкалы в другую. Согласно NASA, «путешествие во времени» проявляется в движении быстрее, чем одна секунда за секунду.
И хотя это звучит невероятно, космическое агентство утверждает, что это действительно возможно. На самом деле, все мы движемся во времени с разной скоростью в зависимости от того, где мы находимся и как быстро движемся. Это означает, что путешественники во времени окружают нас каждый день, и вы тоже можете быть одним из них.
Как можно путешествовать во времени?
В 1915 году Альберт Эйнштейн представил свою общую теорию относительности Прусской академии наук в Берлине и показал, что путешествия во времени возможны. Как бы странно это ни звучало, теории Эйнштейна демонстрируют, что такой тип путешествий во времени не только возможен, но и крайне распространён.
Доктор Аласдер Ричмонд, философ и эксперт по путешествиям во времени из Эдинбургского университета, заявил: «Эйнштейн учит нас, что скорость течения времени в вашем окружении меняется в зависимости от вашей скорости». По сути, это означает, что чем быстрее вы путешествуете, тем медленнее вы ощущаете течение времени.
Таким образом, если вы находитесь в самолёте или поезде, вы испытываете замедление времени по сравнению с теми, кто стоит на месте, и эксперименты показали, что это правда.
Эксперимент Хафеле и Китинга
В 1971 году два учёных, Джозеф Хафеле и Ричард Китинг, решили доказать теорию Эйнштейна, создав временную дилатацию здесь, на Земле. Учёные взяли два сверхточных атомных хронометра и поместили их в коммерческие самолёты, способные облететь земной шар за один рейс.
Одни часы отправились на восток, другие — на запад, а затем их сравнили с третьими часами, которые оставались неподвижными на земле. Часы, двигавшиеся на восток вместе с вращением Земли, двигались быстрее, чем те, что находились на земле, поэтому прошло меньше времени. В то же время часы, летевшие на запад против вращения Земли, двигались медленнее, чем часы на земле, и поэтому прошло больше времени.
Существуют ли путешественники во времени?
Согласно этой теории, любой, кто проводит много времени в движении с высокой скоростью, является путешественником во времени. Астронавты на борту Международной космической станции путешествуют вокруг Земли со скоростью около 28 100 км/ч (17 500 миль/ч), достаточно быстро, чтобы испытать лёгкое путешествие во времени.
Например, астронавт NASA Скотт Келли провёл на станции 520 дней и в результате стареет немного медленнее, чем его однояйцевый близнец Марк Келли, который оставался на Земле.
Хотя эти эффекты незначительны, они настолько распространены, что вызывают технические проблемы в точных системах, таких как спутники GPS. Поскольку спутники вращаются со скоростью около 14 000 км/ч, они постоянно движутся вперёд, и их бортовые часы должны учитывать эту разницу.
Если бы спутники GPS не могли «путешествовать во времени», они не смогли бы рассчитать своё положение в пространстве и были бы бесполезны для точной навигации.
Можно ли путешествовать назад во времени?
В то время как путешествие вперёд является естественным следствием законов физики, путешествие назад во времени — совсем другая история.
Доктор Ричмонд сказал: «Путешествие назад во времени намного, намного сложнее».
Хотя на практике это, вероятно, невозможно, доктор Ричмонд указывает, что путешествие во времени «теоретически возможно».
Это потому, что движение назад требует искривления времени и пространства. Профессор Питер Уотсон, физик-теоретик из Карлтонского университета, заявил: «Вы можете искривлять пространство-время с помощью материи: на самом деле это гравитация в формулировке Эйнштейна. В принципе, мы могли бы искривить пространство-время настолько, что в нём образовались бы дыры».
Кротовые норы и ограничения путешествий во времени
Полученная структура известна как кротовая нора или туннель в пространстве-времени. К сожалению, поддержание кротовой норы достаточно долго для её прохождения требует «отрицательной массы», что является лишь теоретической возможностью.
Более того, даже если бы мы могли использовать кротовую нору или другое устройство для создания «замкнутой временной петли», её нельзя было бы использовать для путешествий во времени дальше, чем в день её создания.
Доктор Ричмонд отмечает:
«Если бы я завтра днём собрал первый в мире генератор замкнутых временных кривых, я не смог бы использовать его для путешествия в послезавтра».
Таким образом, хотя путешествие во времени теоретически возможно, возвращение в прошлое к родителям, как Марти Макфлай в фильме «Назад в будущее», всё ещё остаётся за пределами реальности.