можно ли вернуться в прошлое физически
По мнению физиков существует два способа путешествий во времени
Помните как профессор Эммет Браун в легендарном “Назад в будущее” собирал Делориан (машину для путешествий во времени)? К сожалению, приключения всеми любимых героев в прошлом так и останутся выдумкой. Но это не значит, что путешествия во времени невозможны. Главное, о чем вам расскажет любой физик – это то, что отправиться можно только в будущее. Однако по мнению ученых, существуют два способа путешествий во времени но они сильно отличаются друг от друга. Так как во Вселенной действуют те же законы физики, что и на Земле, согласно первому способу, если двигаться со скоростью, близкой к скорости света, а затем развернуться и вернуться назад – например, на корабле воображения – то часы на вашей руке будут отсчитывать время медленнее, а когда вы вернетесь на Землю, то окажетесь в будущем. Но что насчет путешествий в прошлое?
Кадр из фильма «Назад в будущее». Док и Марти Макфлай обсуждают путешествия во времени
Возможно ли путешествия в будущее
Как объясняет в небольшом научно-популярном видео для Tech Insider Брайан Грин, профессор физики и математики из Колумбийского университета, мы знаем, что путешествия в будущее возможны, просто на данный момент не обладаем технологиями, которые позволили бы это сделать. Первым о том, что теоретически, улетев с Земли на скорости, близкой к скорости света и вернувшись обратно можно попасть в будущее, понял Альберт Эйнштейн сто лет назад. В общей теории относительности он также показал, что если зависнуть рядом с сильным источником гравитации – например нейтронной звездой или черной дырой – и как бы приблизиться к краю этого объекта, для вас время будет замедляться очень медленно относительно всех остальных. Поэтому по возвращении домой, вы окажетесь в далеком будущем. С точки зрения физики спорить тут не о чем. Но как насчет путешествий в прошлое?
На нашем канале в Яндекс.Дзен можно прочитать статьи, которых нет на сайте. Подписывайтесь, чтобы не пропустить ничего интересного!
Самое узкое место червоточины или мост Эйнштейна-Розена
Путешествия в прошлое и будущее
Вот уже много лет среди физиков не утихают споры о том, можно ли отправиться в прошлое. Споры возникают, как вы, вероятно, уже поняли, из-за того, что большинство физиков считают это невозможным. Но тем интереснее другая точка зрения, согласны? Так, главной гипотезой, достойной внимания, считается путешествие во времени сквозь червоточину (кротовую нору).
Червоточина – гипотетически существующая область в пространстве-времени, которая представляет собой “туннель” в пространстве в каждый момент времени
В 1935 году Альберт Эйнштейн и его коллега математик Натан Розен предположили, что существует непроходимая червоточина, которая соединяет два одинаковых практически плоских пространства-времени, тем самым создавая “мост”. Сегодня физики рассматривают самое узкое место моста Эйнштейн-Розена как горизонт событий черной дыры. Предположительно, между правой и левой частями горизонта находится особая не статическая область, не преодолев которую нельзя пройти нору.
Горизонт событий черной дыры – область в пространстве-времени, своего рода космическая тюрьма, попав в которую выйти невозможно, причем даже фотонам света
Говоря простыми словами, это мост из одной точки пространства в другое, своего рода туннель, с помощью которого можно существенно сократить путешествие из одного места во Вселенной в другое. Но что будет, если пройти через ту самую не статическую область все-таки удастся? Физики предполагают, что в результате прохождения моста Эйнштейна-Розена вы больше не будете просто переходить из одного места в пространстве в другое, а пройдете из одного момента времени в другой. Пойдете направо – окажетесь в прошлом, налево – в будущем. Или наоборот.
Существуют ли червоточины?
Если параллельные вселенные существуют, вероятно, в одной из них человечество изобрело космические корабли, способные путешествовать в далекий космос
Если вас несколько смущает этот вопрос, то совершенно напрасно. Напомню, что вплоть до 12 апреля 2019 года черные дыры – также как и червоточины сегодня – считались гипотетическими объектами. Все изменилось, когда ученым удалось сфотографировать горизонт событий космического монстра Стрельца А* – сверхмассивной черной дыры, которая расположена в центре галактики Млечный Путь. Поэтому не исключено, что когда-нибудь ученые смогут доказать существование червоточин. Но даже если кротовые норы существуют, мы не знаем можно ли пройти через них. Также, как не знаем что происходит за горизонтом событий черной дыры.Всемирно известный физик-теоретик Стивен Хокинг предположил, что черные дыры могут оказаться порталами в другие вселенные. Подробнее об этом читайте в нашем материале. Важно понимать, что от такой теории может немного закружиться голова, так как она предполагает существование мультивселенной – бесчисленного множества миров. При этом в каждом из этих миров могут действовать законы физики, отличных от нашей Вселенной. Или нет.
Как вы думаете, можно ли попасть в прошлое или будущее, пройдя сквозь кротовую нору? Поделитесь своим ответом в комментариях и с участниками нашего Telegram чата
Так или иначе, сегодня мы не знаем, существуют ли червоточины, мультивселенная и куда ведут черные дыры. И если они действительно реальны, то сможем ли мы пройти сквозь них? Большинство ученых полагают, что нет. Однако наука, вооружившись воображением способна на многое. Кто знает, может быть ответ на эти удивительные тайны Вселенной найдут уже в ближайшем будущем.
Как сделать путешествие назад во времени физически возможным?
Иллюстрация ранней Вселенной, состоящей из квантовой пены, в которой квантовые флуктуации проявляются на мельчайших масштабах. Положительные и отрицательные флуктуации энергии могут создавать крошечные квантовые червоточины
Начнем с физической идеи червоточины. В известной нам Вселенной в мельчайших масштабах на ткани пространства-времени проявляются крошечные квантовые флуктуации. Сюда входят энергетические флуктуации в положительных и отрицательных направлениях, зачастую происходящие очень близко друг к другу. Сильная, плотная, положительная флуктуация энергии может создавать определенным образом изогнутое пространство, а сильная, плотная, отрицательная флуктуация энергии будет искривлять пространство противоположным образом. Если соединить два этих региона кривизны, вы получите — ненадолго — квантовую червоточину. Если червоточины проживет достаточно долго, вы можете попробовать провести через нее частицу, так что она мгновенно исчезнет в одном месте пространства-времени и появится в другом.
Точный математический график лоренцевой червоточины. Если один конец червоточины построен из положительной массы/энергии, а другой из отрицательной массы/энергии, червоточина станет проходимой
Чтобы масштабировать все это, например, и позволить пройти через червоточину человеку, потребуется кое-что сделать. Хотя все известные частицы в нашей Вселенной обладают положительной энергией и либо положительной, либо нулевой массой, возможно существование частиц с отрицательной массой и энергией в рамках ОТО. Конечно, мы их пока не нашли, но если верить физикам-теоретикам, нет ничего, что исключало бы возможность их существования.
Если вещество с отрицательной массой и энергией существует, создание сверхмассивной черной дыры и ее аналога с отрицательной массой и энергией, а затем последующее их соединение позволит создать проходимую червоточину. Независимо от того, как далеко вы разводите два этих совмещенных объекта, если у них имеется достаточно массы и энергии — как положительных, так и отрицательных — мгновенная связь сохранится. Все это замечательно подходит для мгновенных путешествий через пространство. Но как насчет времени? И вот здесь-то в игру вступают законы специальной теории относительности.
Согласно закону специальной теории относительности, стационарные и движущиеся части стареют с разной скоростью
Если вы путешествуете близко к скорости света, вы испытываете явление, известное как замедление времени. Ваше движение в пространстве и движение во времени связаны скоростью света: чем быстрее вы движетесь через пространство, тем медленнее — через время. Представьте, что у вас есть пункт назначения в 40 световых годах отсюда, а вы можете двигаться с невероятной скоростью: свыше 99,9% скорости света. Если вы сядете в корабль, отправитесь к звезде почти на скорости света, затем остановитесь, развернетесь и вернетесь на Землю, обнаружится нечто странное.
Из-за замедления времени и сокращения длины, вы можете добраться до места назначения всего за год, а затем вернуться еще через год. Но на Земле пройдет 82 года. Все, кого вы знали, сильно постареют. Именно так с точки зрения физики возможны путешествия во времени: вы отправляетесь в будущее, и путешествие во времени будет зависеть только от вашего движения в пространстве.
Возможны ли путешествия во времени? Имея достаточно большую червоточину, например, созданную двумя сверхмассивными черными дырами (положительных и отрицательных масс и энергий), мы могли бы попытаться
Если же вы построите червоточину вроде той, что мы описали выше, история изменится. Представьте, что один конец червоточины будет недвижим, например, где-нибудь рядом с Землей, а другой будет путешествовать на скорости, близкой к световой. После года быстрого движения одного из концов червоточины, вы через нее проходите. Что происходит дальше?
Что ж, год будет для всех разным, особенно если все будут двигаться во времени и пространстве по-разному. Если мы говорим о тех же скоростях, что и раньше, «движущийся» конец червоточины постареет на 40 лет, но «спокойный» конец — всего на 1 год. Встаньте в релятивистский конец червоточины и попадете на Землю только через год после создания червоточины, а вы сами постареете на 40 лет.
Если 40 лет назад кто-то создал такую пару запутанных червоточин и отправил их в подобное путешествие, можно было бы шагнуть в одну из таких сегодня, в 2017 году, и отправиться в 1978 год. Единственная проблема заключается в том, что вы сами тоже не могли быть в этом месте в 1978 году; вам нужно было быть с одним из концов червоточины или же путешествовать через космос, чтобы догнать ее.
Варп-путешествие в представлении NASA. Если создать червоточину между двумя точками пространства, чтобы одна нора двигалась релятивистски относительно другой, проходящие через нее наблюдатели старели бы по-разному
И кстати, такая форма путешествия во времени также запрещает парадокс дедушки! Даже если бы червоточина была создана до того, как были зачаты ваши родители, вы никаким образом не могли бы появиться на другом конце червоточины достаточно рано, чтобы вернуться обратно во времени и найти своего дедушку до этого важнейшего момента. В лучшем случае вы могли бы взять своих новорожденных отца и мать на корабль, догнать другой конец червоточины, дать им повзрослеть, постареть, зачать вас и затем отправиться самостоятельно по червоточине обратно. Тогда вы встретите дедушку в расцвете сил, но технически это будет происходить уже в то время, когда родились ваши родители.
Вселенная дает волю самым необычным вещам. Особенно если отрицательная масса и энергия действительно существует во Вселенной и их можно контролировать. Но путешествие обратно во времени — это что-то совершенно из ряда вон выходящее. Из-за странностей как специальной, так и общей теории относительности путешествие во времени в прошлое может быть возможным не только в фантастике.