Возможно ли создать машину времени? Возможно ли в принципе создание машины времени? Машина времени: проблемы создания и эксплуатации

В котором просим наших ученых ответить на довольно простые, на первый взгляд, но спорные вопросы читателей. Для вас мы выбрали самые интересные ответы экспертов ПостНауки.

Вопрос о возможности создания машины времени - это вопрос об универсальной применимости принципа причинности и близко с ним связанного второго закона термодинамики. Выражаясь простым языком, принцип причинности говорит нам, что всегда и везде, в любых системах отсчёта и для всех явлений следствие не может предшествовать причине. Сначала гремит гром, а затем крестится мужик. Второй закон термодинамики, опять же намеренно упрощая, утверждает, что замкнутые системы всегда меняются в сторону возрастания беспорядка (энтропии). Например, сахар со временем растворяется в воде, потому что сироп обладает большей энтропией, нежели составляющие его сахар и вода по отдельности. Для того чтобы вновь разделить сахар и воду, нужно затратить энергию (например, нагреть раствор).

Ясно, что возможность путешествия во времени нарушила бы оба этих закона: прыгнувший на несколько секунд в прошлое мужик мог бы перекреститься перед вспышкой молнии, а отправив в прошлое сахарный сироп, мы бы увидели, как из него сами по себе возникают несмешанные вода и сахар.

Интересно, что никакие другие физические законы не устанавливают разницу между прошлым и будущим. Большая часть уравнений вообще не меняет своего вида при изменении направления течения времени, остальные остаются неизменными при одновременной смене направления временнОй оси и знаков ещё нескольких физических величин (простейший пример такого рода - системы с магнетизмом, в которых надо одновременно менять знак оси времён и направление магнитного поля).

Таким образом, принцип причинности и второе начало термодинамики в современной картине знаний представляют собой изолированные утверждения - если вдруг окажется, что они не выполняются, остальная часть научного знания останется неизменной. Можно провести аналогию с пятой аксиомой Евклида: опирающаяся на постулат о непересечении параллельных прямых теория правильно описывает геометрию на плоскости, но отмена этой аксиомы не приводит к катастрофе - получается неевклидова геометрия, описывающая, например, свойства фигур на поверхности сферы.

Разница межу физикой и математикой, однако, состоит в том, что математике интересны любые теории, а физике - только описывающие наш реальный мир, существующий в единственном экземпляре. И в этом реальном мире принцип причинности, судя по всему, не нарушается. Конечно, всегда можно думать, что мы этих нарушений не замечаем, но вероятность такого положения дел крайне мала - как и все фундаментальные законы, принцип причинности проявляет себя в самых разных аспектах наблюдаемой действительности, и пройти мимо его нарушения было бы сложно.

Нужно сказать ещё вот о чём. Учёные не меньше газетчиков любят броские названия, и в последнее время стало модным заимствовать для новых открытий термины из научной фантастики, чтобы привлечь к ним внимание сообщества. Один из ярких примеров - термин «квантовая телепортация», соответствующий абсолютно реальной и очень красивой квантово-информационной технологии, не имеющей, впрочем, ничего общего с телепортами из книжек и компьютерных игр. Вполне может оказаться, что в будущем мы услышим о какой-нибудь «квантовой машине времени». Но путешествия во времени от этого возможными, к сожалению, не станут.

Кратко о статье: Путешествия во времени - одна из самых распространенных тем научной фантастики. Александр Стоянов в статье «Сквозь время» суммирует все, что мы знаем о машине времени - примеры из литературы и кино, парадоксы путешествий в прошлое, теории Эйнштейна, эксперименты физиков, предсказания ясновидящих, летающие тарелки, реальная возможность попасть в будущее, заморозив свое тело... Впервые о машине времени - в разделе, который назван в честь этого фантастического устройства!

Время - парадоксов друг

Машина времени: проблемы создания и эксплуатации

Время - это иллюзия, хотя и весьма навязчивая.

Альберт Эйнштейн

Можно ли путешествовать во времени? По своему желанию переноситься в отдаленное будущее, в далекое прошлое и обратно? Вершить историю и потом наблюдать за плодами своей работы? До сих пор подобные вопросы относились к числу “ненаучных”, и их обсуждение было уделом писателей-фантастов. Но с недавних пор подобные заявления можно услышать даже из уст ученых!

Каков принцип действия машины времени? Что нужно для того, чтобы попасть в 23 век? Поговорить с древними мудрецами? Поохотиться на динозавров или взглянуть на нашу планету, когда на ней вообще еще не было жизни? Не нарушат ли такие посещения всю последующую историю человечества?

Началом литературных путешествий во времени считается роман Герберта Уэллса “Машина времени” (1894). Но, строго говоря, пионером в этом деле был редактор нью-йоркского журнала “Sun” Эдвард Митчелл с его новеллой “Часы, которые шли назад” (1881), написанной за семь лет до знаменитого романа Уэллса. Однако это произведение было весьма посредственным и не запомнилось читателям, поэтому пальму первенства в деле литературного покорения времени мы обычно отдаем Уэллсу.

На эту тему писали А. Азимов, Р. Брэдбери, Р. Сильверберг, П. Андерсон, М. Твен и многие другие авторы мировой фантастики.

Чем так привлекательна идея путешествия во времени? Дело в том, что она предлагает нам полную свободу от пространства, времени и даже смерти. Разве можно отказаться хотя бы даже от мысли об этом?

Четвертое измерение?

Герберт Уэллс в “Машине времени” утверждал, что время - это четвертое измерение .

Впрочем, сам факт путешествия во времени мало интересовал Уэллса. Автору нужен был лишь более-менее правдоподобный повод, чтобы герой смог оказаться в далеком будущем. Но со временем физики стали брать его теорию на вооружение.

Естественно, что факт присутствия человека не в своем времени должен повлиять на мировую историю. Но, прежде чем рассматривать парадоксы времени, следует упомянуть, что бывают случаи, когда путешествия во времени не создают противоречий. Например, парадокс не может возникнуть, если кто-нибудь просто наблюдает прошлое, не вмешиваясь в его течение, или если кто-то отправляется в будущее/прошлое во сне.

Но когда кто-то "реально" путешествует в прошлое или в будущее, взаимодействует с ним и возвращается назад, возникают весьма серьезные трудности.

А я дедушку не бил, а я дедушку любил

Самой известной проблемой считается парадокс замкнутости временных процессов. Это означает, что если вам удастся переместиться в прошлое, то может представиться возможность убить, допустим, своего прапрадеда. Но если он умрет, вы никогда не родитесь, а потому не сможете путешествовать во времени, чтобы совершить убийство.

Это хорошо показано в рассказе Сэма Майнза "Найди скульптора ". Ученый строит машину времени и отправляется в будущее, где обнаруживает памятник себе за первое путешествие во времени. Он забирает с собой статую, возвращается в свое время и сооружает памятник самому себе. Вся хитрость состоит в том, что ученый должен установить памятник в своем времени, чтобы потом, когда он отправится в будущее, памятник уже стоял на своем месте и ждал его. И вот здесь не хватает одной части цикла - когда и кем был изготовлен памятник?

Но фантасты нашли выход из этого положения. Первым это сделал Дэвид Даньелз в рассказе "Ветви времени " (1934). Его идея его столь же проста, сколь и необычна: люди могут совершать путешествия во времени самостоятельно и совершенно свободно. Однако в тот момент, когда они попадают в прошлое, реальность расщепляется на два параллельных мира. В одном происходит развитие новой вселенной с существенно другой историей. Она и становится новым домом для путешественника. В другом все остается без изменений.

Медленно минуты уплывают вдаль...

Традиционно мы представляем время равномерно текущим из прошлого в будущее. Однако представления о времени неоднократно менялось за историю человечества. Например, в Древней Греции можно выделить три основных взгляда на этот счет. Аристотель настаивал на цикличности времени, то есть вся наша жизнь будет повторяться бесконечное число раз. Гераклит, напротив, считал, что время необратимо, и сравнивал его с рекой. Сократ, а затем и Платон вообще старались не думать о времени - зачем ломать голову над тем, чего ты не знаешь?

Виднейший христианский теолог Августин Аврелий (345-430) впервые разделил время на прошлое, будущее и настоящее, а течение самого времени представил летящей стрелой. И хотя с момента жизни Августина прошло более полутора тысяч лет, религия все же пытается заставить нас верить в то, что мы плывем в будущее, и все объекты, которые попадают в прошлое, теряются навеки.

Но, как ни печальна утрата прошлого, линейное время имеет свои плюсы. Оно предусматривает прогресс, свободу мысли, способность забыть и простить. Именно оно позволило Дарвину создать теорию эволюции, которая теряет смысл при условии движения времени по кругу.

Ньютон считал, что время течет равномерно и ни от чего не зависит. Но если рассмотреть второй закон механики, то мы обнаружим, что время в нем взято в квадрате, а значит, и использование отрицательного значения времени (время, бегущее назад) не окажет никакого влияния на результат. Во всяком случае, математики настаивают, что это чистая правда. Таким образом, сама идея путешествия во времени даже не противоречит законам ньютоновской физики.

Угадай мои мысли!

Однако в реальности обратное течение времени кажется маловероятным: попробуйте собрать тарелку, разбитую на полу; пройдет вечность , пока разлетевшиеся осколки соберутся вновь. И поэтому физики выдвинули несколько объяснений этого феномена. Одно из них - самособирающаяся тарелка в принципе возможна, но вероятность этого бесконечно мала (так в нашем мире можно объяснить что угодно - от появления НЛО на небе до зеленых чертиков за столом).

Долгое время существовало еще одно интригующее объяснение: время - функция человеческого разума . Восприятие времени - не более чем система, в которую наш мозг помещает события для того, чтобы осмыслить наш опыт. Но практически невозможно доказать, что эмоциональное состояние человека или, например, наркотики влияют на течение времени. Можно лишь говорить о субъективном ощущении времени.

В 1935 году психолог Джозеф Райн пытался доказать гипотезу восприятия времени, используя статистический анализ. Для исследования использовалась колода с пятью символами - крест, волна, круг, квадрат и звезда. Некоторые из испытуемых угадывали от 6 до 10 карт. Так как вероятность этого чрезвычайно мала, Рейн с коллегами заключили, что эксперимент демонстрирует существование паранормального восприятия. С течением времени число желающих повторить этот эксперимент увеличилось. При этом было замечено, что некоторые испытуемые угадывали не “посланную” карту, а следующую за ней. Другими словами, предсказывали будущее. Для этого требуется одна-две секунды, но, может быть, можно увидеть больше?

Писатель Джон Данн в 1925 году выразил мысль, что провидение приходит во сне. Он отмечает, что у большинства людей сны забываются, и знакомое чувство (deja vu ) уже виденного может быть вызвано вещим сном. По его мнению, все сны состоят из беспорядочно смешанных образов прошлого и будущего. Вселенная как бы вытянута во времени, но в состоянии бодрствования “будущая” половина отрезана от “прошлой” скользящим “настоящим моментом”. Многие психоаналитики вполне серьезно относятся к вещим снам.

И даже если ходишь, ты все равно сидишь...

Когда-то считали, что ньютоновская физика способна объяснить любые причинно-следственные связи. Если вам известны законы движения (а Ньютон был убежден, что вывел их все), вы можете предсказать будущее движущегося объекта, зная при этом начальные условия. Но такое положение создает опасную логическую цепочку. Если законы природы определяют будущие события, то, имея достаточно информации к моменту сотворения Вселенной, можно предсказать любое событие в ее будущей истории. Другими словами, вся жизнь подлежит абсолютному предопределению .

К счастью, теперь мы знаем, что это не так. В конце концов, человечество перешагнуло законы ньютоновской физики: они хорошо работают в “нашем мире” - машин и велосипедов, но дают сбой при больших массах и скоростях, близких к скорости света. Человеком, перевернувшим всю ньютоновскую физику, был Альберт Эйнштейн .

Он начал с того факта, что скорость света постоянна, нисколько не беспокоясь о том, как свет мог прийти к вам за одно и то же время, независимо от направления движения. Вслед за этим была сформулирована СТО (специальная теория относительности). В самом общем виде ее смысл сводится к тому, что скорость света всегда постоянна и ничто не может ее превысить. Понятие времени и пространства были объединены и названы континуумом. По теории Альберта выходило, что если какой-нибудь объект достигнет скорости света, то для него время практически остановится.

Этим постулатом СТО теоретически позволяет переместиться во времени. Впервые это было высказано самим Эйнштейном и развито в его парадоксе близнецов. В этом сценарии один из двух близнецов становится астронавтом и отправляется в космос на корабле, который движется со скоростью, близкой к скорости света. Второй брат остается на Земле. Когда астронавт вернется на Землю, то найдет брата изрядно постаревшим (если землянин вообще доживет до встречи с братом).

Долгое время бытовала гипотеза, что существуют некие частицы (тахионы ), которые уже превысили скорость света и она является нижним пределом их скорости. Согласно СТО, такие частицы всегда путешествуют в прошлое. Их открытие означало бы почти готовую машину времени. Однако после бесплодных поисков было решено, что, даже если эти частицы и существуют, обнаружить их невозможно.

Стоит отметить, что СТО подразумевает лишь путешествие в будущее. Прошлое для нее закрыто.

* * *

Время от времени в журналах и СМИ появляются сообщения, что, мол, мы знаем, как построить машину времени, только дайте пару миллионов на проект. Новоявленные изобретатели утверждают, что используют работы Эйнштейна, современную квантовую механику и другие передовые достижения науки.

Впрочем, саму идею путешествий во времени нельзя отрицать только потому, что это нереализуемо в наше время. Попробовали бы вы сказать жителю 19 века, что люди смогут спокойно перемещаться по воздуху и летать в космос...

Если что-то в принципе возможно, то рано или поздно это будет изобретено. Но с машиной времени связан один очень важный вопрос - любое гениальное изобретение может быть превращено в оружие. Достаточно вспомнить атомную бомбу: одно-единственное открытие поставило весь мир на грань последней войны. С машиной времени (если она будет построена) может произойти так же. Может, лучше будет, если перемещение во времени навсегда останется темой для фантастов?

«Машина времени есть у каждого из нас: то, что переносит в прошлое - воспоминания; то, что уносит в будущее - мечты »

Герберт Уэллс. «Машина времени»

О чем мечтает человек, если его голова не занята войной и меркантильными амбициями? Он мечтает о своем будущем, о звездах, о благополучии для окружающих. Наиболее красочно в наших краях этот факт отражался во времена существования Советского Союза, когда госпропаганда в рамках холодной войны и космической гонки убедила людей, что наука – двигатель прогресса. И в этом не было ничего плохого.

Увидев успехи человечества в освоении космического пространства, а также достижения в других областях науки, люди начали мечтать о том, что раньше казалось только фантастикой. Например, о вечной жизни и молодости, вечном двигателе, путешествии к звездам и другим галактикам, пониманию языка зверей, левитации и даже о машине времени. Впрочем, в дело опять вмешалась наука, которая раз за разом подрезает крылья мечтателям своими формулами, которые доказывают, что некоторые мечты несбыточны:

Создание вечного двигателя первого рода невозможно в рамках закона сохранения энергии. Первое начало термодинамики запрещает нам это делать, поэтому нам лишь остается ждать очередной прорывной теории в области физики и математики.

Понимание языка птиц и зверей по вполне понятным причинам до сих пор является фантастикой. Ученые находятся лишь на ранней стадии расшифровки звуков, издаваемых животными. Наибольших успехов удалось добиться в расшифровке языка дельфинов , но и это пока что больше похоже на призрачное будущее.

Жить вечно у нас пока не получится, ведь наши клетки запрограммированы умереть. Адекватных теорий о перепрограммировании пока нет и не предвидится, поэтому жизнь человека можно лишь .

Разбивать мечты человечества о скалы науки можно бесконечно, однако есть вещи, которые наукой не запрещены. Например, путешествие во времени. Одна из самых безумных, на первый взгляд, идей, оказывается реальной, потому что не идет вразрез с современными законами физики.

Первые мысли человечества о путешествии во времени

Установить, когда же человек впервые подумал о том, чтобы вернуться в прошлое или отправиться в будущее – невозможно. Скорее всего, эта мысль посещала многих на протяжении всего времени существования нашего рода. Другое дело отказ от обычных мечтаний и попытка описать идею путешествий во времени в рамках относительности временных отрезков. И первыми на это обратили внимание не ученые, а писатели-фантасты. Творческие люди не скованы научными рамками, поэтому могут дать волю своей фантазии. К тому же оказалось, что большинство пророчеств писателей относительно нашего будущего сбылись.

В литературе путешествия во времени описывались в зависимости от эпохи, в которую жили их творцы. Например, в романах 18 века, когда религия еще сохраняла свой вес в обществе и превалировала над остальными фактами, все необычное писатели связывали с божественным вмешательством.

Первой фантастической книгой о перемещении во времени принято считать роман Сэмюэля Мэддена «Воспоминания о ХХ веке. Письма о государстве, управляемом Георгом VI… Получены в виде откровения в 1728 г. В шести томах». В книге, которая была написана в 1733 году, главный герой получал письма с описанием событий из конца 20 века, которые ему приносил настоящий ангел.

Появление «Машины времени»

Первое упоминание некого рукотворного механизма, который позволял перемещаться во времени, появилось лишь в конце 19 века. В 1881 году в одном из научных журналов Нью-Йорка появился рассказ американского журналиста Эдварда Митчелла «Часы, которые шли назад». В нем говорится о молодом человеке, который смог отправиться в прошлое с помощью обычных комнатных часов.

Эдвард Митчелл считается одним из родоначальников современной научной фантастики. Он описал в своих книгах множество изобретений и идей задолго до того, как они появились на страницах других фантастов. Он рассказал о путешествиях со сверхсветовой скоростью, человеке-невидимке и многом другом раньше других.

В 1895 году произошло событие, которое перевернуло мир фантастической прозы. В английском журнале «The New Review» редактор решает опубликовать рассказ «История Путешественника во Времени» — первое крупное фантастическое произведение Герберта Уэллса. Название «Машина времени» появилось не сразу, и было принято лишь через год. Писатель развил идею рассказа «Аргонавты времени», написанного в 1888 году.

«Идея возможности путешествия во времени возникла у него в 1887 году после того, как некий студент по фамилии Хэмилтон-Гордон в подвальном помещении Горной школы в Южном Кенсингтоне, где проходили заседания «Дискуссионного общества», сделал доклад о возможностях неэвклидовой геометрии по мотивам книги Ч. Хинтона «Что такое четвёртое измерение»

Отличительной особенностью романа является то, что некоторые моменты путешествия главного героя во времени были описаны с помощью предположений, которые впоследствии появились в общей теории относительности Альберта Эйнштейна. На момент написания рассказа ее даже не существовало.

Феномен Эйнштейна

С древних времен человек воспринимал окружающее его пространство, как значение трех измерений: длину, ширину и высоту. Разговоры о времени были уделом философов, лишь в 17 веке ввели понятие времени в науку, как физической величины, однако ученые, в том числе и Ньютон, воспринимали время как нечто неизменяемое, прямолинейное.

Ньютоновская физика предполагала, что часы, которые будут расположены в любой части Вселенной, всегда покажут одинаковое время. Ученых устраивало текущее положение дел, ведь проводить расчеты по таким данным гораздо проще.

Все изменилось в 1915 году, когда за трибуну встал Альберт Эйнштейн. Доклад о Специальной теории относительности (СТО) и Общей теории относительности (ОТО) поставил ньютоновское восприятие времени на колени. В его научных работах время существовало неразрывно с материей и пространством и не было прямолинейным. Оно могло менять свой ход, ускоряться или замедляться, в зависимости от условий.

У сторонников ньютоновской вселенной опустились руки. Теория Эйнштейна была крайне логичной, все основные законы физики продолжали работать в ней безупречно, поэтому научному сообществу осталось принять ее, как данное.

«Воображение важнее, чем знания. Знания ограничены, тогда как воображение охватывает целый мир, стимулируя прогресс, порождая эволюцию ».

Альберт Эйнштейн

В своих уравнениях ученый представил искривления пространства-времени, вызванные гравитационной составляющей материи. В них учитывались не только геометрические особенности объектов, но также плотность, давление и другие факторы, которыми они обладают. Особенность уравнений Эйнштейна в том, что их можно читать как справа-налево, так и слева-направо. В зависимости от этого будет изменяться восприятие окружающего нас мира и взаимодействие пространства-времени.

Первые представления путешествия во времени

После того, как научное сообщество отошло от шока, оно начало активно использовать наработки Эйнштейна в своих исследованиях. Первыми заинтересовались астрономы и астрофизики, ведь теория относительности работала для окружающей нас Вселенной, что несомненно поможет ответить на ряд вопросов, которые ранее считались риторическими. В то же время выяснилось, что научные труды немецкого физика допускают возможность существования машины времени, даже нескольких ее видов.

Уже в 1916 году появились первые научные труды о путешествиях во времени с теоретическим обоснованием. Первым об этом заявил ученый-физик из Австрии, которого звали Людвиг Фламм, которому на тот момент было всего 30 лет. Он вдохновился идеями Эйнштейна и пытался решить его уравнения. Внезапно Фламма осенило, что при искривлении пространства и материи в окружающей нас Вселенной могут возникать своеобразные тоннели, сквозь которые можно проходить не только в рамках пространства, но также и времени.

Эйнштейн тепло принял теорию молодого ученого, и согласился, что она отвечает всем условиям теории относительности. Спустя почти 15 лет ему удалось развить рассуждения Фламма, и он вместе со своим коллегой Натаном Розеном смогли соединить между собой две черных дыры Шварцшильда с помощью пространственно-временного тоннеля, который расширялся на входе, постепенно сужаясь к своей середине. В теории, сквозь такой тоннель можно путешествовать в пространственно-временном континууме. Физики назвали такой тоннель мостом Эйнштейна-Розена.

Людям не из научного мира мосты Эйнштейна-Розена известны под более простым названием «червоточины», которое придумал в середине 20 века ученый из Принстона Джон Уилер. Также распространено название «кротовые норы». Такое выражение быстро распространилось среди сторонников современной теоретической физики и очень точно отражало дыры в пространстве. Проход сквозь «червоточину» позволил бы человеку покрывать огромные расстояния за гораздо более короткие промежутки времени, нежели путешествие по прямой. С их помощью можно было бы даже отправиться на край Вселенной.

Идея «кротовых нор» настолько вдохновила писателей-фантастов, что большинство научной фантастики начиная с середины 20 века рассказывает нам о далеком будущем человечества, где люди освоили весь космос и с легкостью путешествуют от звезды к звезде, встречая новые инопланетные расы и вступая с некоторыми из них в кровопролитные войны.

Впрочем, физики не разделяют оптимизма писателей. По их заявлению, путешествие сквозь червоточину может стать последним, что увидит человек. Как только он попадет за горизонт событий, его жизнь остановится навсегда.

В своей книге «Физика невозможного» знаменитый ученый и популяризатор науки Митио Каку цитирует своего коллегу Ричарда Готта:

«Не думаю, что вопрос в том, может ли человек, находясь в черной дыре, попасть в прошлое, вопрос в том, сможет ли он выбраться оттуда, чтобы похвастаться ».

Но не стоит отчаиваться. На самом деле физики все же оставили лазейку для романтиков, мечтающих путешествовать сквозь пространство и время. Чтобы выжить в червоточине, нужно лишь лететь быстрее скорости света. Дело в том, что по законам современной физики это просто невозможно. Таким образом, мост Эйнштейна-Розена в рамках сегодняшней науки является непроходимым.

Развитие теории путешествий во времени

Если путешествие сквозь «кротовую нору» позволит в теории попасть в будущее, то с нашим прошлым в этом плане все намного сложнее. В середине 20 века австрийский математик Курт Гёдель в очередной раз пытался решить уравнения, созданные Эйнштейном. В результате его вычислений на бумаге вырисовалась вращающаяся вселенная, которая представляла собой цилиндр, время в котором бежало по его краям и было закольцовано. Столь сложную модель неподготовленному человеку трудно даже вообразить, тем не менее в рамках этой теории можно было попасть в прошлое, если обогнуть вселенную по внешнему контуру со скоростью света и выше. По расчетам Гёделя, в таком случае вы прибудете в точку старта задолго до самого старта.

К сожалению, модель Курта Гёделя также не вписывается в рамки современной физики из-за невозможности путешествия быстрее скорости света.

Обратимая червоточина Кипа Торна

Научное сообщество не прекращало попыток решить уравнения теории относительности, и в 1988 году произошел скандал, который поставил весь мир на уши. В одном из научных американских журналов вышла статья от знаменитого физика и эксперта в области теории гравитации Кипа Торна. В своей статье ученый заявил, что он вместе со своими коллегами сумел рассчитать так называемую «обратимую червоточину», которая не схлопнется за космическим кораблем, как только тот войдет в нее. Для сравнения ученый привел пример, что такая червоточина позволит гулять по ней в любом направлении.

Заявление Кипа Торна было очень достоверно и подкреплялось математическими расчетами. Проблема была лишь в том, что она шла вразрез с аксиомой, которая лежит в фундаменте современной физики – события прошлого нельзя изменять.

Так называемый временной парадокс физики в шутку назвали «убийством дедушки». Такое кровожадное название довольно точно описывает схему: вы отправляетесь в прошлое, нечаянно убиваете маленького мальчика (потому что он вас бесит). Мальчик оказывается вашим дедушкой. Соответственно, на свет не появляется ваш отец и вы, значит вы не пройдете сквозь червоточину и не убьете своего дедушку. Круг замкнулся.

Также этот парадокс носит название «Эффект Бабочки», который появился в книге Рэя Брэдбери «И грянул гром» задолго до разработки теории учеными, в 1952 году. В сюжете описывалась история героя, который отправился в путешествие в прошлое, в доисторический период, когда на земле царили гигантские ящеры. Одним из условий путешествия было то, что герои не имеют права сходить со специальной тропы, чтобы не вызвать временной парадокс. Тем не мене, главный герой нарушает это условие, и сходит с тропы, где наступает на бабочку. Когда же он возвращается в свое время, то его глазам предстает ужасающая картина, где мир, который он знал до этого, уже не существует.

Развитие теории Торна

Из-за временных парадоксов отказываться от идеи Кипа Торна и его коллег было бы глупо, проще решить проблему с самими парадоксами. Поэтому поддержку американский ученый получил оттуда, откуда ее меньше всего ожидал: от российского ученого-астрофизика Игоря Новикова, который придумал, как обойти проблему с «дедушкой».

По его теории, которую назвали «принципом самосогласованности», если человек попадает в прошлое, то его возможность влиять на уже произошедшие с ним события стремится к нулю. Т.е. сама физика времени и пространства не даст вам убить дедушку или вызвать «эффект бабочки».

На данный момент, мировое научное сообщество разделилось на два лагеря. Один из них поддерживает мнение Кипа Торна и Игоря Новикова относительно путешествий сквозь кротовые норы и их безопасности, другие упорно отрицают. К сожалению, современная наука не позволяет ни доказать, ни опровергнуть эти заявления. Обнаружить червоточины в космосе мы также пока не в силах из-за примитивности наших приборов и механизмов.

Кип Торн стал главным научным консультантом при создании знаменитого научно-фантастического фильма «Интерстеллар», в котором рассказывается о путешествии человека сквозь «кротовую нору .

Создание собственного пространственно-временного тоннеля

Чем шире фантазия современного ученого, тем больших высот он может достичь в своей работе. Пока скептики отрицают любую возможность существование моста Эйнштейна-Розена, сторонники этой теории предлагают выход из ситуации. Если мы не способны обнаружить червоточину в непосредственной близости от нас, значит ее можно создать самим! Тем более, что наработки для этого уже есть. Пока эта теория находится в области фантастики, однако, как мы уже успели убедиться, большинство предсказаний фантастов сбылись.

Кип Торн вместе со своими сторонниками продолжает работать над теорией кротовых нор. Ученый смог рассчитать, что спровоцировать рождение червоточины можно с помощью так называемой «темной материи» — таинственного строительного материала во Вселенной, который не удается обнаружить напрямую, но по предположениям физиков, из нее состоит 27% нашей вселенной . К слову, на долю барионной материи (той, из который мы с вами состоим и можем увидеть) приходится всего 4,9% от общей массы вселенной. Темная материя обладает удивительными свойствами. Она не испускает электромагнитного излучения, не взаимодействует с другими формами материи кроме как на гравитационном уровне, но ее потенциал поистине огромен.

По словам Торна, с помощью темной материи можно создать обратимую кротовую нору достаточных размеров, чтобы через нее мог пройти космический корабль. Проблема лишь в том, что для этого нужно накопить столько темной материи, что ее масса будет соразмерна с массой Юпитера. Человечество же пока не в состоянии заполучить даже грамм этого вещества, если к нему вообще применимо понятие «грамма». К тому же, необходимость путешествия со скоростью света никто не отменял, а это значит, что несмотря на все достижения человечества в области науки, мы до сих пор находимся на пещерном уровне развития, и до настоящих прорывных открытий нам очень далеко.

Послесловие

Идеи по изобретению настоящей машины времени, которая позволила бы нам открыть загадки прошлого и увидеть свое будущее, пока несбыточны. Впрочем, это не отменяет факта, что теория относительности, разработанная Эйнштейном, продолжает работать относительно каждого из нас. Например, найти настоящего путешественника во времени не составит труда даже сейчас. Чем быстрее движется человек, тем медленнее для него идет время, а это значит, что он медленно, но верно перемещается в будущее. Пилоты авиалайнеров, истребителей и в особенности космонавты, работающие на орбите – настоящие путешественники во времени. Пусть и на сотые доли секунды, но они опередили нас, людей, живущих на Земле.

С философской точки зрения ВРЕМЯ И ПРОСТРАНСТВО - основные формы существования материи. Но философию прежде всего интересует, реальны ли время и пространство или это чистые абстракции, существующие только в сознании человека. Одни философы игнорируют объективный характер времени и пространства, ставят их в зависимость от содержания индивидуального сознания (Беркли, Юм, Мах). Другие подчеркивают объективный характер времени и пространства, отрицают вневременную и внепространственную реальность. Время и пространство неотделимы от материи. В этом проявляется их универсальность и всеобщность. Пространство трехмерно, время имеет одно, и только одно, измерение. Пространство выражает порядок расположения одновременно сосуществующих объектов, время же - последовательность существования сменяющих друг друга явлений. Время необратимо, т. е. всякий материальный процесс развивается в одном направлении - от прошлого к будущему.

Развитие естествознания показало несостоятельность метафизической концепции, согласно которой время и пространство существуют независимо от материальных процессов и отдельно друг от друга, как самостоятельные сущности.

Естествознание 18-19 в.в., говоря об объективности времени и пространства, рассматривало их, вслед за Ньютоном, в отрыве друг от друга и как нечто самостоятельное, существующее совершенно независимо от материи и движения. В соответствии с атомистическими взглядами древних философов (Демокрит, Эпикур) естествоиспытатели почти вплоть до 20 в. отождествляли пространство с пустотой, считали его абсолютным, всегда и повсюду одинаковым и неподвижным, а время - протекающим равномерно. Современная физика отбросила старые представления о пространстве, как пустом вместилище тел и о времени, как едином для всей бесконечной вселенной.

Главный вывод теории относительности Эйнштейна состоит как раз в установлении того, что время и пространство существуют не сами по себе, в отрыве от материи, а находятся в такой универсальной взаимосвязи, в которой они теряют самостоятельность и выступают как относительные стороны единого и неделимого времени-пространства.

Наукой доказано, что течение времени и протяженность тел зависят от скорости движения этих тел и что структура или геометрические свойства четырехмерного континуума (пространство-время) изменяются в зависимости от скопления масс вещества и порождаемого ими поля тяготения.

В создании современной теории пространства и времени большую роль сыграли идеи Лобачевского, Римана, Гаусса. Открытие неэвклидовой геометрии опровергло кантовское учение о времени и пространстве как внеопытных формах чувственного восприятия. Исследования Бутлерова, Федорова и их последователей обнаружили зависимость пространственных свойств от физической природы материальных тел, обусловленность физико-химических свойств материи пространственным расположением атомов.

Итак, возможно или нет создание машины времени?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала определить:

1)Что такое время?

2)Что должна делать машина времени?

3)Что такое пространство?

Итак время - это:

1) Способ упорядочивания происходящих событий

2) Одно из пространственных измерений, особым образом представляемое нами.

Машина времени - это:

1) Некоторый портал, войдя в который человек перемещается в прошлое; он может активно участвовать в событиях прошлого, изменять прошлое.

2) Устройство, позволяющее только посмотреть на события прошлого.

3) Устройство, замедляющее или ускоряющее ход времени.

4) Устройство, позволяющее отмотать время назад/вперед.

5) Устройство, позволяющее путешествовать только в будущее.

Если время является способом упорядочивания событий, то любое изменение в прошлом неминуемо вызовет изменение в будущем. Допустим, машина времени - это некоторый портал, который перемещает в прошлое (это наиболее интересный вариант). Допустим, человек перемещается в прошлое и делает так, что его родители не встречаются. И возвращается на машине времени обратно в свое время. Но ведь он должен исчезнуть, так? Иначе будет нарушение хронологии, и более того, закона сохранения энергии и массы во Вселенной.

Также возникает интересный вопрос: ведь после телепортации этого человека течение времени не прекращается. А значит, можно предположить существование "фаз времени": то есть имеется фаза, в которой живут наши предки, имеется фаза, в которой уже живут наши пра-пра-правнуки.

То есть будущее находится в какой-то временной фазе. Допустим, когда-то такую машину все же изобретут. Так почему же мы не наблюдаем никаких изменений в мире, которые неизбежно вызывались бы в настоящем "людьми из будущего", которые путешествовали бы во времени? С другой стороны, нередко читаешь в газетах про аномальные зоны, в которых творятся чудеса. Например, один человек утверждал, что видел крушение Титаника в недавнем прошлом, то есть стал свидетелем другой фазы времени. Каким-то образом образовалась "дыра", благодаря которой прошлое видно в настоящем. Очевидец говорил, что на корабле были живые люди, молящие о помощи. Интересно, если бы очевидец кого-то спас, то спасенный бы внезапно исчез, "телепартировавшись" в свой родной город, а в старых газетах внезапно появилась бы информация о спасенном? Или пошел бы к своему дому сам, а в окружающем мире ничего не изменилось? Или кораблекрушение можно было только наблюдать? Однако насколько достоверны такие сведения, неизвестно. Можно относиться к этому скептически.

Возможно ли устройство, которое отматывает время назад?

Подумайте, а как мы определим, что оно отмоталось? Ведь мы не можем помнить то, что произойдет в будущем. Машина делает так, что настоящее становится будущим, а прошлое - настоящим.

А как она будет вообще работать?

Вот она включена и начала отмотку времени. Но в ближайшем прошлом она была отключена, а значит, отмотка на том и закончится. Для такого устройства требуется еще одно измерение времени, в котором оно будет действовать.

На счет пятого типа - однозначный ответ: да.

Мы все время путешествуем в будущее. Можно этот процесс ускорить?

Конечно. Уже проводятся опыты, позволяющее замораживать тело человека с целью его последующего размораживания в будущем.

Если машина времени - устройство, позволяющее только посмотреть на события прошлого, то можно сказать, что оно изобретено: запишите на видеокамеру что-нибудь и прокрутите: вы увидите события из прошлого. Но недостатком такой "машины времени" является то, что нужно предварительно сделать запись...

Как нам просмотреть события тех лет, когда никаких видеокамер не знали?

Также стоит вспомнить о том, что скорость света конечна. Свет от далеких звезд может доходить до нас за миллионы лет. Когда мы смотрим на такую звезду, мы видим ее в прошлом. Она вообще может уже не существовать, а свет от нее только дошел до нас.

К сожалению, земные события не получится таким способом пронаблюдать, так как для этого нужно двигаться быстрее скорости света.

А можно ли замедлить или ускорить ход времени?

Современная наука отвечает, что да. Эйнштейн в своей теории относительности описал про явление замедления времени, которое проявляется при движении на очень высоких скоростях. Известен так называемый "парадокс близнецов", когда одного близнеца оставляют на Земле, а другого запускают в космос на космическом корабле. После возвращения из путешествия близнец, бывший в космическом корабле, оказывается гораздо моложе того, который остался на Земле. Эффект замедления также наблюдается на не очень больших скоростях, просто заметить это очень сложно.

Возникает вопрос: объективно ли пространство и время?

Известно, что время для разных живых существ течет по-разному. Например, нам кажется, что черепаха очень медлительна. Но ей так не кажется: здесь все дело во времявосприятии черепахи и человека. Почему нам так трудно поймать муху? Потому что ее времявосприятие гораздо быстрее нашего примерно в 10 раз. Для нас движения, которые мы делаем, кажутся резкими. А муха воспринимает их как плавные, от которых легко увернуться. У хладнокровных животных времявосприятие может меняться в довольно сильных пределах в зависимости от температуры. Времявосприятие человека тоже можно изменить. Но ведь оно изменится только для одного индивида. Для всех других время будет идти также, а значит оно существует независимо от субъекта.

Можно также допустить, что время - это пространственное измерение. Допустим, имеем тело, которое равномерно движется по прямой. Движение, как видим, происходит в одномерном пространстве. Однако если мы дополним ось координат осью времени, то получим уже двумерное пространство, т.е. время можно представить как пространственное измерение. Получим график движения тела в координатах t,X. Возникает вопрос: если мы изменим положение одной точки на графике в некоторый момент времени, то изменят ли свое положение другие точки? Нет. Также представьте себе кинопленку с записанным на нее фильмом: при просмотре кажется, что изображение каждого кадра зависит от предыдущего. На деле это не так: "перерисуйте" один из кадров. Поменяются ли другие? Нет.

Следует сказать, что трехмерное пространство есть множество двумерных пространств. Каждый кадр на пленке представляет собой двумерное пространство. При воспроизведении на экране мы наблюдаем, как одно пространство сменяет другое, т. е. имеем совокупность двумерных пространств - трехмерное пространство. Примечательно то, что мы можем прокрутить пленку в другую сторону, замедлить и ускорить ее движение, т. е. фактически перемещаться по координате "время" как хотим.