В книгах и кино путешествие во времени происходит путем телепортации: герой входит внутрь аппарата (или просто нажимает кнопку) и исчезает, чтобы возникнуть в окружении рыцарей, динозавров или советских пионеров. На самом деле все мы путешествуем во времени — как было сказано в телефильме «Гостья из будущего», «год за годом, своим ходом». Но фокус в том, что это движение можно замедлить — и про это вы наверняка слышали.
Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, течение времени зависит от скорости. Чем быстрее вы перемещаетесь, тем медленнее течет время. А ведь есть еще и общая теории относительности Эйнштейна, согласно которой течение времени замедляется с ростом гравитации.
«Рядом с массивными объектами — у поверхности нейтронной звезды или даже на поверхности Земли, хотя в этом случае эффект крохотный — время течет медленнее, чем вдали от них», — говорит Дейв Голдберг, космолог из университета Дрекселя. Это работает даже на поверхности Земли, хотя эффект и ничтожен.
А вот рядом с нейтронной звездой — плотнейшим объектом во Вселенной после черных дыр — он будет грандиозным. Насколько? Как говорит Голдберг, если бы человек оказался у края черной дыры на несколько часов, на Земле за это время прошла бы тысяча лет. Вернувшись домой, такой персонаж совершил бы настоящее путешествие во времени. «Это реальный эффект, — поясняет ученый, — и это совершенно бесспорно».
Да, про такие путешествие снято и написано немало научной фантастики, хотя вопрос выживания человека в условиях чудовищной гравитации в них обычно обходят стороной. Но как насчет путешествий назад во времени? Уж это-то точно невозможно — или нет? Ученые допускают и такую возможность.
Первые попытки описать механизм обратного перемещения предприняли в 1970-х — через несколько десятилетий после того, как было обосновано существование явления под названием замкнутая времениподобная кривая. Как поясняет Фабио Коста, исследователь из Северного института теоретической физики, «замкнутая времениподобная кривая описывает траекторию гипотетического наблюдателя, который, всегда путешествуя во времени со своей собственной точки зрения, в какой-то момент оказывается в исходной точке. Это возможно в области пространства-времени, которая искривлена гравитацией и зацикливается сама на себе».
Звучит невероятно? Однако существование таких кривых допустимо с точки зрения общей теории относительности. «Эйнштейн знал об этом предположении и был им обеспокоен», — говорит Коста. Однако, заметим, не опроверг — как и никто другой после него. Есть гипотеза, что теория квантовой гравитации, когда она наконец появится, запретит существование этих взрывающих мозг кривых.
Пока же ученые время от времени возвращаются к этой теме, пытаясь построить модель машины времени с обратным перемещением. Но, увы, пока ни одной работающей — хотя бы в математическом смысле — концепции не родилось. Мешают нюансы.
Например, для большинства моделей путешествий во времени требуется отрицательная масса. В теории она может существовать, но на практике, увы, примеров не найдено. А без нее невозможна червоточина — туннель в пространстве-времени, соединяющий одну точку космоса с другой и предсказанный общей теорией относительности.
Многие модели перемещения во времени построены как раз на червоточинах или кротовых норах: берете один ее конец, разгоняете его почти до скорости света, и готово — перемещение по туннелю мгновенно переносит вас из настоящего в прошлое или наоборот. С какого конца посмотреть. А еще можно не разгонять один конец тоннеля, а поместить его рядом с мощным гравитационным полем. Эффект будет такой же. Но без отрицательной массы все равно никак. Тоннель из нормальной массы схлопнется из-за гравитации.
Увы, все остальные концепции по поводу обратного перемещения утыкаются в такие же нюансы. Во что-то, что теоретически может существовать, но все-таки не существует. Покойный Стивен Хокинг в 1992 году даже предложил гипотезу о защите времени: «Кажется, существует агентство по защите хронологии, которое предотвращает появление замкнутых времениподобных кривых и, таким образом, делает вселенную безопасной для историков».
По материалам scientificamerican.com и habr.com
