Чердак. Только физика, только хардкор - Дмитрий Побединский

21 октября 2015 года Марти Макфлай и профессор Эмметт фон Браун прибыли на машине времени из прошлого, что показано в культовом фильме «Назад в будущее 2». Если где и существует городок Хилл-Вэлли, его жители в этот день, наверное, с нетерпением ждали чуда.

Всегда и везде путешествия во времени будоражат нашу фантазию. «Терминатор», «Иван Васильевич», «Назад в будущее» – сколько фантастики было придумано на эту тему, просто не счесть! Это, конечно же, выдумки, такое невозможно. Или… может быть, все-таки есть реальные способы путешествовать во времени? Представляете, действительно есть! Рассмотрим три простых способа путешествовать во времени.

Ничего не делать

И самый простой – ничего не делать! Серьезно, даже если вы просто сидите и смотрите кино, вы уже перемещаетесь во времени. Каждую минуту вы удаляетесь от самого себя предыдущего на одну минуту. Обидно то, что повлиять на это перемещение мы не можем. Да и абсолютно все участвуют в таком перемещении, абсолютно одинаково. А ведь хочется перемещаться во времени относительно других, правда ведь?

Скорость

В таком случае нам помогут ноги! Согласно теории относительности, для движущихся тел время протекает медленнее относительно покоящихся тел. Допустим, если вы встанете, пройдете на кухню, нальете себе чаю и вернетесь обратно, то пройдете… ну, метров 15. В таком случае вы переместитесь во времени в будущее на 0,0000000000000000001 секунды! Серьезно, если сверить часы, оставленные в комнате, с часами на вашей руке, то они будут отставать на вот это время. Получается, что для вас ваша прогулка занимала меньше времени, чем для всех остальных неподвижных предметов и наблюдателей. И если для вас прошло одно время, а для всех остальных больше времени, можно сказать, что вы словно перепрыгнули в будущее.

Вот такой хитрый маневр.

С увеличением скорости этот эффект растет, но на доступных нам скоростях все равно остается крайне слаб. На Земле таким образом больше всех путешествовал во времени космонавт Геннадий Иванович Падалка. Он пробыл на орбите 878 суток, двигаясь со скоростью 27000 км/ч. В итоге время у него отстает на 0,02 секунды относительно нашего. То есть он словно перескочил на 0,02 секунды в будущее.

Но если гипотетически разогнаться до очень огромной скорости, например, 299999 км/с, а это 99,9 % скорости света, то время замедлится в 100 раз. Значит, если вы будете двигаться с такой скоростью одну минуту, то словно попадете в машину времени. А когда выйдете из нее, для всех остальных пройдет 100 минут. Вы переместились в будущее более чем на 1,5 часа всего за 1 минуту. Профит! Другой вопрос, как разогнаться до такой скорости? Вот это непонятно.

Гравитация

Есть еще один способ переместиться в будущее – с помощью гравитации. Согласно ОТО, в областях с сильной гравитацией время протекает медленней относительно областей со слабой гравитацией. То есть часы на первом этаже идут всегда медленней, чем на последнем, ведь там гравитация чуточку слабее. Кстати, по этой же причине наши ноги будут всегда моложе, чем голова (ну, если только вы всю жизнь не ходили на голове).

Эффект этот, конечно, слабенький, но благодаря ему также можно путешествовать в будущее. Ложитесь на пол, где гравитация чуть сильнее. Полежите пару часов, и когда подниметесь, перед вами будет удивительный мир будущего через 0,000000000027 секунды!

Гравитация сильна вокруг нейтронных звезд и черных дыр. Вот уж там действительно: прилег на пару минут – и весь день прошел. Да, там обоснованием этому обстоятельству будет реально доказанный физический факт, а не ваша лень!

Кротовые норы

Но можно ли путешествовать в прошлое? Ну или в будущее, но не столь ущербными способами? Пока есть только гипотезы по этому поводу. Работая с уравнениями общей теории относительности, физики находили решения, в которых возможно путешествие назад, в прошлое. Это и поверхность бесконечного вращающегося цилиндра, и временные петли во вращающейся вселенной, и столкновение двух космических струн, оставшихся после большого взрыва. Но самой правдоподобной машиной времени кажется путешествие через кротовые дыры. Согласно той же ОТО, пространство-время может быть искривленным. То есть если мы каким-то суперзрением увидим каркас вселенной, то он не будет строго ровным. В космосе находятся массивные тела, гравитация искривляет его. Вполне может быть, что это искривление окажется настолько сильным, что две далекие точки пространства-времени соединятся неким туннелем, который и называют кротовой норой. Пролетев через нее, мы сможем очутиться либо в другом месте вселенной, либо в другом моменте времени, либо и то и другое.

Парадоксы

С путешествиями в прошлое могут возникнуть проблемы, связанные с появлением парадоксов. Например, парадокс дедушки. Что, если переместившись в прошлое, вы, не дай Бог, убьете своего деда? Тогда ваши родители не родятся, не родитесь и вы. Значит, вы не должны были переместиться в прошлое и никто вашего деда не убивал! Или другой пример. Вы купили бургер в «Макдоналдсе», переместились в прошлое, угостили им основателя «Макдоналдса», бургер ему не понравился и он не основал «Макдоналдс». Но значит, и бургер вы не покупали, и не угощали того человека, и он не основал «Макдоналдс».

Но все же все возникающие парадоксы можно обойти, их можно легко лишить парадоксальности с помощью нынешних законов физики. Например, парадокс дедушки легко обойти с помощью понятия мультивселенной. Когда вы перемещаетесь в прошлое, вселенная раздваивается. Существует версия, где ваш дед жив, оттуда вы пришли, и где мертв. Там вы сейчас. Если вы переместитесь обратно в будущее, то в будущем останетесь убийцей своего деда. Честно говоря, ученым не удалось найти законы, запрещающие путешествия во времени.

Правда, есть куча препятствий на пути путешественников во времени через кротовую нору. Например, согласно уравнениям, как только вы попытаетесь проникнуть в нее, она будет схлопываться. Чтобы это предотвратить, необходима экзотическая материя, обладающая отрицательной энергией. Ее существование под большим вопросом, поэтому хоть «кротовонорная» машина времени и является логически противоречивой, о ее реальном существовании стоит говорить с опаской.

Как увидеть прошлое?

Может ли кто-то увидеть наше прошлое? Конечно, да! С тех пор, как люди изобрели радио, непрерывно идет трансляция звука, изображения. Часть этого сигнала навсегда уходит в космос. Радиоволны движутся со скоростью света, поэтому вокруг Земли уже существует шар радиусом более 100 световых лет, на краю которого самые первые радиоволны, испущенные людьми. Продвигаясь в глубь этого шара, мы найдем волны сообщения Левитана об окончании войны, позывные «Кедр, я Сосна», «Хьюстон, у нас проблемы», все анекдоты от Трахтенберга и новость об открытии бозона Хиггса. Они будут крайне слабы и, возможно, будут смешиваться с фоном. Но вдруг какая-то цивилизация уже смогла поймать сигнал и уже смотрит самые первые серии «Санта-Барбары»?