Механика машины времени - Олег Фейгин

Представить себе искривление времени весьма непросто, здесь может помочь симметрия между временной и пространственными координатами, которую установила теория относительности.

Время в ее формулах – всего лишь одна из четырех равноправных величин. Если представить себе, как искривляются пространственные координаты, то общий вид пространства Минковского будет напоминать спутанную ленту Мебиуса.

В научно-фантастической эпопее Василия Звягинцева «Одиссей покидает Итаку» рассказывается о враждебной космической сверхцивилизации аггров, которые, овладев законами пространства и времени, создали не только мощные генераторы гравитационных волн, но и сами существовали в потоке встречного нам времени. Для такой высокоразвитой цивилизации нетрудно было построить и компактную машину времени – что-то вроде универсального блока для мгновенной переброски через пространство и время размером с портсигар.

Правда, сама модель времени в романе выглядит достаточно противоречивой, напоминая дорогу с развилками – точками выбора, в которых мировая история может пойти по тому или иному пути. Особенно забавно читать о временных скафандрах землян – хроноскафах, в которых они воюют с агграми. Эти изделия являются продуктом уже третьей сверхцивилизации – форзейлей, и можно только сожалеть, что у автора не хватило фантазии для более детального описания их конструкции и принципа действия.

Рассказывая об удивительных парадоксах теории относительности, мы уже не раз отмечали, что открытие зависимости времени от скорости движения и полей тяготения является одним из самых важных научных достижений за всю историю человечества.

Это открытие впервые позволяет нам в определенных пределах строить схемы управления ходом времени и даже пытаться проектировать настоящие машины времени, с помощью которых можно было бы так искривить поток локального (местного) времени, что он вынесет нас в будущее или в прошлое.

Например, одна из наиболее известных конструкций внепространственного и вневременного перехода описана в очень солидном журнале «Успехи физических наук» видным астрофизиком Игорем Новиковым. Она представляет собой черную и белую (или две черных) дыры, соединенные топологической ручкой «кротовой норы» (пространственно-временным переходом). Длина ручки не определяется расстоянием между дырами во внешнем пространстве, и наблюдатели у входов А и В могут входить и выходить, и, возможно, проходить через ручку от дыры к дыре (горизонты событий отсутствуют). Дыры A и В могут двигаться друг относительно друга во внешнем пространстве при неизменной ручке.

В ином варианте машины дыра A неподвижна, а дыра В вращается вокруг нее на некотором расстоянии, причем все инерциальные силы, в том числе и в статической системе отсчета ручки, конечны. В ходе такого движения часы около В отстают от часов около A из-за релятивистского замедления, и по прошествии достаточного времени это отставание может стать сколь угодно большим. С другой стороны, если наблюдатель у входа В смотрит сквозь ручку на часы A, то ввиду пренебрежимо малой разделяющей дистанции он увидит часы А рядом. С этой точки зрения часы A все время идут, показывая то же время, что и В. Поэтому наблюдатель В, прошедший сквозь ручку, выныривает из отверстия A в то же время, что показывали часы В при его входе в отверстие В. Но с точки зрения наблюдателя A во внешнем пространстве часы В сильно отстали от часов A, поэтому наблюдатель В выныривает из A в далеком прошлом.

Двухмерный мир

С помощью рисунков замечательного шведского графика Мориса Эшера представим себе двухмерный мир в виде бесконечно тонкого листа бумаги, у которого две стороны слились в одну. В таком мире, так же как и в нашем, любые две отстоящие друг от друга точки соединяет множество тропинок, но среди них всегда есть самая короткая, и если мы хотим попасть в другую точку как можно скорее, нам следует воспользоваться именно этой дорожкой.

Изогнутый двухмерный мир

Для плоского листа непрямой путь не дает никакого выигрыша. Но если лист перегнуть пополам, то соединяющий начальную и конечную точки канал станет очень коротким и по сравнению с обычным путем переход сквозь него будет практически мгновенным.

Свернутая двухмерная вселенная

Жители двухмерной вселенной нигде не выходят за ее пределы, поскольку все точки – и на листе, и в канале, и на склонах воронок – принадлежат одной и той же двухмерной поверхности. Такой лист с переходными мостиками существует сам по себе, независимо от того, есть обнимающее его трехмерное пространство или же его вообще нет в природе.

Например, в фантастическом романе С. Снегова «Люди как боги» то и дело речь идет о том, как звездолеты землян и расы инопланетных «разрушителей» уходят в подпространство и неожиданно выныривают оттуда на расстоянии миллионов километров от места входа в подпространство. Как утки на поверхности пруда – нырнули у одного берега, сделались невидимыми и выскочили у другого берега.

Конечно, все эти разговоры о всякого рода поди гиперпространствах – всего лишь способ побудить нашу фантазию создать образ чего-то таинственно глубинного, почти мистического. И тем не менее писатели-фантасты не так уж далеки от истины, и вот в каком смысле.

Оказывается, в начале и в конце пути можно изогнуть, продавить пространство, образовав воронки и соединив их трубкой-каналом. Получится нечто похожее на ручку чемодана. Теперь из одной точки в другую можно попасть двумя способами – по поверхности листа и воспользовавшись каналом.

Почти мгновенный переход между двумя удаленными точками жители двухмерного мира вправе назвать проколом пространства, нуль-транспортировкой или каким-то другим термином из придуманных писателями-фантастами.

Вообще говоря, от двухмерного варианта вселенной легко перейти к нашему миру. И так же, как в двухмерной вселенной, в нашем мире для «проколов пространства» не нужно ни особого подпространства, ни окружающего мира большей размерности. Просто наш мир приобретает удивительное свойство – теперь далеко не всякий замкнутый контур можно стянуть в точку, тем более нельзя распутать петли и узлы обычным образом.

Согласитесь, свойство весьма удивительное – стоит представить себе, как были бы мы поражены, обнаружив вдруг, что нельзя распутать завязанные «бантиком» шнурки ботинок или скомкать и спрятать в карман лист бумаги!

Вообще говоря, существование машины времени означает наличие замкнутых линий времени. При этом коренным образом меняется проблема и само понятие глобальной причинности. Все дело в том, что при сохранении локальной причинности разделение событий в глобальном смысле на будущие и прошлые вдоль замкнутых линий времени невозможно.