Людині завжди хотілося знати про те, що чекає його попереду, і чи можна зазирнути в минуле. Над проблемою подорожей у часі люди розмірковують вже більше ста років.
За цей час нам стало відомо набагато більше про природу часу. І хоча працюючу модель машини часу поки ще ніхто не бачив, суперечки про можливість її створення серед учених не вщухають.
На світ вже народилося значна кількість сміливих теорій подорожі в часі, і робота в цьому напрямку активно продовжується.
Народження ідеї
Ідея подорожі в часі з’явилася вперше в двох літературних творах, що вийшли в кінці дев’ятнадцятого століття. Перше з них мало хто знає. Це новела Едварда П. Мітчелла “Годинники, які йшли назад”, надрукована в 1881 році в нью-йоркському журналі Sun. Її досить швидко забули і згадали лише в 1973 році, коли Сем Московіц передрукував її у своїй антології творів Мітчелла “Кришталевий людина”. А фантастичний твір Герберта Уеллса “Машина часу”, що вийшло кількома роками пізніше, стало всесвітньо відомим.
Уеллс не тільки захоплююче описав подорожі свого героя з різних епох, а й запропонував розумний погляд на природу часу, використаний пізніше вченими. Пояснюючи принцип роботи свого винаходу, Мандрівник у Часі Уеллса каже: “кожне реальне тіло повинно мати чотирма вимірами: воно повинно мати довжину, ширину, висоту і тривалість існування. Але внаслідок природженою обмеженості нашого розуму ми не помічаємо цього факту. І все ж існують чотири вимірювання, з яких три ми називаємо просторовими, а четверте – тимчасовим. Правда, існує тенденція протиставити три перші вимірювання останньому, але тільки тому, що наша свідомість від початку нашого життя і до її кінця рухається ривками лише в одному-єдиному напрямку цього останнього вимірювання . “
Фізика подорожей у часі
Серед вчених відкриття можливості подорожі в часі належить, вченому Альберту Ейнштейну. На початку XX-го століття він створив спеціальну теорію відносності (СТО), яка перевернула наукові уявлення про простір і час. СТО стверджує, що для двох предметів, що рухаються один відносно одного з досить великою, але постійною швидкістю, час тече по-різному. Ця теорія існує вже близько ста років і перевірена експериментально. Однак при першому знайомстві з нею, люди продовжують дивуватися, оскільки її висновки не зовсім укладаються в те, що прийнято вважати здоровим глуздом.
Кілька вільне застосування СТО до низки завдань породило ряд так званих тимчасових парадоксів. Один з найвідоміших – це парадокс близнят. Один із братів відправляється на зорельоті на найближчу до нас зірку Альфа Центавра. Якщо його корабель летить зі швидкістю 4/5 швидкості світла, то він нібито повернеться додому на 4 роки молодше свого брата, що залишився на Землі. Однак при розрахунках цього завдання не враховується, що близнюк, щоб полетіти з Землі, повинен спочатку натиснути на газ (або аналогічну кнопку в зорельоті), а щоб не пролетіти повз Землю на зворотному шляху – натиснути на гальмо. При розгоні і гальмуванні зореліт буде рухатися з прискоренням, а СТО не дає відповіді на питання, що при цьому буде відбуватися з часом.
Може бути тому, а може бути і ні, але Ейнштейн не заспокоївся і створив ще одну теорію – загальну теорію відносності (ЗТВ). У ній простір і час можуть скривлюватися під дією великих мас і на великих відстанях.
Знаменитий математик Курт Гедель в 1949 році відкрив нове рішення ейнштейнових рівнянь тяжіння, в якому Всесвіт обертається як ціле, причому з такою швидкістю, що відцентрова сила компенсує силу тяжіння.Теорія Геделя пророкує, що в такому всесвіту можуть виникнути замкнуті шляху, рухаючись по яких мандрівник може перейти в майбутнє, описати петлю і повернутися у власне час в тій же точці, звідки почав шлях. Але, на жаль, така, як її називають, замкнута времяподобная петля не може бути менше певної “критичної довжини”, яка, за тими ж розрахунками складає близько 100 мільярдів світлових років.
Інший варіант подорожі в часі відкрив новозеландський фізик Рой Керр. Він побудував теоретичну модель незвичайної чорної діри у вигляді кільця. Якщо у звичайній чорній дірі будь потрапив в неї об’єкт буде розчавлений величезною силою тяжіння, то модель Керра допускає навіть проходження космічного корабля крізь кільце в його центрі. Усередині кільця діри знаходиться те, що дуже важко собі уявити – “негативний простір-час”. Згідно з рішенням Керра, якщо космічний корабель пройде в цю область і зробить тим кілька обертів навколо осі обертання дірки, то назад він зможе повернутися раніше, ніж потрапив в дірку. Однак, чорні діри до сих пір не виявлено, тому модель Керра поки залишається чистою теорією.
Ще один, заснований на ейнштейнівської теорії, спосіб подорожі в часі запропонував у 80-х роках минулого століття американський фізик Кіп Торн.Він припустив існування своєрідний нор-тоннеллей в просторі-часі, які за певних умов здатні виникати між віддаленими об’єктами. У своїх розрахунках Торн показав, що такий тунель може стати своєрідною “машиною часу”, оскільки в деяких випадках для зовнішнього спостерігача об’єкт переходить через тунель за негативне час. Зараз Торн разом з групою учнів продовжує ці дослідження, намагаючись знайти спосіб, як краще забезпечити стійкість тунелів і безпеку їх проходження.
Однією з останніх розробок у фізиці подорожей у часі є теорія космічних струн. Астрофізик Дж. Річард Готт в 1991 році висловив пропозицію про можливість подорожі в минуле за допомогою цих екзотичних об’єктів. Космічні струни – це довгі, тонкі об’єкти, які, на думку космологів, могли з’явитися на самих ранніх періодах утворення Всесвіту. Вони мають нескінченну довжину, а їх ширина порядку розмірів атома. Щільність їх настільки велика, що маса декількох кілометрів однієї струни порівнянна з масою Землі. Готт виявив, що якщо дві розташовані паралельно космічні струни, будуть рухатися один відносно одного зі швидкістю, близькою до світлової, то вони створять просторово-часовий коридор, яким зможе скористатися мандрівник у часі. Зробивши на космічному кораблі правильно розрахований оборот навколо цієї пари струн, мандрівник зможе повернутися у вихідну точку завчасно свого відправлення.
Літературні подорожі в часі
Письменники-фантасти не відставали від учених і протягом усього XX-го століття придумували в своїх творах різноманітні сюжети подорожей по минулому і майбутньому. З одного боку, це захоплюючі розповіді, а з іншого – вони зачіпають глибокі питання причинності і часто призводять до логічних суперечностей, які непросто усунути. Наведемо найпростіший приклад з книги Мартіна Гарднера. “Припустимо, що ви відправилися в минулий місяць і наклали на себе руки, вистріливши в голову. Вирушаючи в подорож, ви знаєте, що нічого подібного не сталося. Але нехай навіть вам вдалося якимось чином застрелитися після прибуття в минуле. Як же тоді ви були живі через місяць після своєї кончини і вирушили в подорож у часі? “
Проблема безпеки хронотурізма (подорожі в часі) обігрується в багатьох фантастичних творах. Наскільки серйозними можуть бути зміни в минулому, щоб не впливати на майбутнє? У фантастів немає однозначної думки з цього питання. Деякі вважають, що невеликі впливу досить швидко загасають і практично не впливають на майбутнє. Що значно змінити хід історії, можна тільки, якщо міняти ключові історичні події. Інші вважають, що найменша зміна у минулому призведе до того, що життя почне розвиватися за зовсім іншим сценарієм. Класичний приклад з цієї серії – це розповідь Рея Бредбері “І грянув грім”. Герой оповідання вирушає в доісторичну епоху зі всякими обережністю, щоб не викликати серйозних змін в минулому. Його просять ходити по спеціальним металевим доріжках, щоб не топтати давню траву, а дихає він, використовуючи кисневий шолом, щоб не вбити місцевих мікробів. Але через необережність він роздавив метелика, і коли повернувся назад, то з жахом виявив, що даний стало іншим.
Щоб уникнути подібних проблем і парадоксів, деякі письменники-фантасти використовували спритний прийом. Вперше він був використаний в оповіданні Девіда Р. Даньелза “Гілки часу”, який з’явився в 1934 р. У той момент, коли хронотуріст прибуває з майбутнього в минуле, відбувається розщеплення світів, і з’являється друга всесвіт, яка разом з ним розвивається по новому незалежному сценарієм . У старій і новій всесвітів час тече по-своєму. В такому випадку хоронотуріст скільки завгодно може стрибати у часі. Кожен раз будуть народжуватися нові світи, але до парадоксів це не приведе.
Цікаво, що ця ідея про ветвящихся світах була використана серйозними вченими фізиками для формулювання одного з варіантів квантової механіки.У 1957 році Хью Еверетт III запропонував теорію, в якій всесвіт в кожну мить галузиться на нескінченну кількість світів, в кожному з яких реалізується один з можливих варіантів розвитку подій. Зараз вже мало хто вчені серйозно ставляться до цієї теорії, але сама ідея подобається майже всім. Відомий фахівець у галузі квантової механіки Брюс Де Вітт написав у 1973 році таке. “Я добре пам’ятаю той шок, який я випробував при першому знайомстві з концепцією множинних світів. Думка про те, що 10100 … ваших злегка недосконалих двійників постійно гілкуються, породжуючи нових двійників, які, врешті-решт, стають абсолютно невпізнанними, не так легко примирити зі здоровим глуздом “.
Теорема Белла та інформаційне поле
Існує ще одна принципова можливість проникнути за межі звичайного плину часу. Вона пов’язана з нещодавно відкритим, але ще мало вивченим явищем “нелокальності”. Згідно відомої в квантовій механіці теоремі Белла між усіма точками простору і часу існує миттєвий зв’язок незалежно від відстані. З першого погляду це твердження суперечить теорії Ейнштейна, в якій сигнали не можуть передаватися зі швидкістю, більшою за швидкість світла. Проте теорема Белла не містить помилок, і була перевірена в ряді експериментів. Було запропоновано два варіанти вирішення цієї проблеми.У кожному з них передбачається, що зв’язок, що описується теоремою Белла, не вимагає енергії, так як саме енергія не може переміщатися швидше світла. Д-р Едвард Харріс Уокер припускає, що невідомим елементом, що зв’язує все у Всесвіті з надсвітовою швидкістю, є “свідомість”. А д-р Джеком Сарфатті вважає, що засобом беллівській зв’язку служить інформація. Свою теорію Сарфатті пояснює наступним чином.
Уявіть, що ваш мозок – це комп’ютер. А весь світ в цілому – це дуже великий комп’ютер. Апаратне забезпечення кожного комп’ютера локалізовано, тобтознаходиться в певній точці простору-часу, але програмне забезпечення – інформація – нелокальної. Воно знаходиться тут, там і скрізь, зараз, тоді і завжди.
Є думка, що цей зв’язок може стати доступною людському сприйняттю. Деякі сучасні дослідники, включаючи Тімоті Лірі і Роберта Антона Вілсона, вважають, що в змінених станах свідомості, доступних йогам, шаманів і парапсихологам, може відбуватися свого роду підключення до цього інформаційного поля, і в принципі можна дізнатися про події будь-якій області часу і простору.
