Повернуть время вспять, как в фильме Кристофера Нолана «Довод»
Сюжет «Довода» строится на художественном допущении создателей картины о том, что время можно инвертировать. То есть, двигаться по той же самой временной оси, но в другом направлении. Это не параллельное измерение и не возврат в прошлое. Инвертированный человек не молодеет, но все процессы вокруг него происходят в обратном направлении. Например, выдыхается кислород, а вдыхается углекислый газ — поэтому необходима кислородная маска. В инвертированной временной оси взрыв охлаждает предметы, а не воспламеняет их — происходит обратная энтропия.
Несмотря на то, что в создании фильма принял участие лауреат Нобелевской премии по физике Кип Торн, при тщательном анализе концепция инвертирования времени не выдерживает критики. Теоретическая научная база фильма основана на нескольких понятиях: античастицы, СРТ-инвариантность, одноэлектронная Вселенная.
Объясняет сотрудник центра нанофотоники Национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики Илья Дерий: Античастица к какой-то частице — это та же частица, модули основных параметров которой — массы, заряда — равны модулям параметров частицы, но отличаются знаком. Если частица «а», имеет массу m, то «анти-а» будет иметь массу -m.
СРТ-инвариантность подразумевает симметрию физических законов при смене частицы на античастицу и смене знака у времени. Теория одноэлектронной Вселенной — гипотетическая модель Вселенной, в которой все электроны являются одним электроном, находящимся попеременно в разных точках пространства.
Не вдаваясь в подробности сложных математических выкладок и уравнений, можно сказать, что есть как минимум три основные препятствия на пути назад в будущее или вперед в прошлое. Говоря о «Доводе», можно вспомнить один из них — принцип причинности. Он заключается в простом вопросе: «Если я убью своего дедушку — я тоже умру?». Фильм Нолана отвечает на него элегантным: «А мне почем знать?».
Режиссер решил не заигрывать с неприятными логическими парадоксами. Еще один плюс в копилку Нолана — люди в инвертированном времени просто идут навстречу нам, меняя, для нас — прошлое, для них — будущее, но мы делаем ровно то же самое, только наоборот. При этом, в определенный момент времени мы всегда имеем один и тот же результат. Это похоже на то, как в старых кинотеатрах крутили фильмы на киноленте. Что бы ни было, картинка на 12:05 всегда будет одна и та же. Чтобы не нарушалась логика необходимо принять требование того, что «все» существует «всегда». Плюс-минус ничему не противоречит, если мы возьмем за данность, что имеется временная петля, которая существовала всегда, ведь в данном случае принцип причинности не нарушен. Мы просто ходим по кругу и все выстраивается таким образом, что точка начала всегда совпадает с точкой конца. Модель, тем не менее, легко сломать, как только мы вспоминаем, что у вселенной есть начало и конец во времени.
Технологический портал в прошлое, как в романе «11/22/63» Стивена Кинга
Учитель английского языка Джейкоб Эппинг узнает, что в подсобном помещении обычной закусочной находится портал в прошлое, который действует по нескольким строгим законам. Человек всегда перемещается в одно и то же время, в один и тот же день — 11:58 9 сентября 1958 года. Вне зависимости от продолжительности путешествия в прошлом, в настоящем пройдет всего 2 минуты. Влиять и менять уже произошедшие события в прошлом можно, но если воспользоваться порталом еще раз, это аннулирует все изменения. Кстати, прошлое оказывает сопротивление изменениям — чем масштабнее влияние путешественника на события, тем сильнее оно сопротивляется. Джейкоб использует портал, чтобы попытаться предотвратить убийство Джона Кеннеди 22 ноября 1963 года.
Объясняет эксперт: В этом случае можно вспомнить принцип неопределенности Гейзенберга. Он говорит о том, что квантовые частицы не имеют определенного импульса и координаты. Эти две характеристики просто принимают значение в определенном промежутке. И чем меньше этот промежуток у одной из переменных, тем больше он у другой. Напрашивается следующий вывод: даже если получится обернуть прошлое вспять, то этот принцип не изменится. И различные квантовые процессы всегда будут происходить с определенной долей случайности. То есть прошлое уже не будет таким же, каким оно было до того, как мы его помним. И чем дальше во времени мы уходим, тем больше ощутим этот эффект. Чем-то это похоже на эффект бабочки, когда незначительное влияние на систему может вызвать непредсказуемые последствия не только в самой системе, но и в совершенно неожиданном месте.
Создание темпорального поля, как в романе «Конец Вечности», Айзека Азимова
В книге описывается существующая вне времени и пространства организация «Вечность», получившая возможность путешествовать во времени после того, как на основе генератора темпорального поля были произведены прорывные исследования в математике и физике. На основе этих исследований удалось протянуть ничтожно узкое темпоральное поле в будущее, когда солнце превратилось в сверхновую звезду. Именно использование энергии сверхновой позволило «Вечности» расширить поле и разместить членов организации в разных столетиях, чтобы присматривать за «времянами» — обычными людьми и предотвращать катастрофы.
Объясняет эксперт: Теоретически, использование энергии сверхновой возможно при условии, что ее получится интегрировать в разработанное устройство. Также нужно помнить о банальных энергетических соображениях.
Допустим, есть шарик, который катится с горки. Чтобы вернуть его на вершину, его нужно сначала остановить, а потом еще и докатить до пика. Что если этот же шарик не просто катится с горки, а летит на бешеной скорости в космическом пространстве? Необходимо затратить энергию не только на то, чтобы остановить его, но и на то, чтобы остановить все процессы, которые происходят внутри, о существовании многих из которых мы даже не подразумеваем. На это придется затратить огромное количество энергии, которой, на мой взгляд, у человечества пока нет.
Темпоральность — особая характеристика временных процессов, заключающаяся в предположении о временной сущности явлений. В романе это — межвременная полость, образовавшаяся благодаря необъяснимому парадоксу.
Временная петля, как в фильме Данкана Джонса «Исходный код»
Американские спецслужбы разработали программу «Исходный код». Она позволяет поместить сознание агента в тело любого человека в последние восемь минут его жизни. Задача главного героя Колтера Стивенса — предотвратить взрыв поезда, случившийся накануне, уничтожив бомбу, и выяснить, кто создал ее. Это поможет найти и обезвредить еще одно взрывное устройство, которое пока не приведено в действие. Программа — искусная имитация, а значит изменить ход событий и эвакуировать поезд невозможно. При этом активация «Исходного кода» приводит к созданию новых временных линий из-за манипуляций с квантовой физикой.
Объясняет эксперт: Временная петля — излюбленный сюжетных ход многих сценаристов и писателей. Самый яркий тому пример — культовый фильм «День сурка», где герой вынужден раз за разом проживать один и тот же день. В реальной жизни этот термин обязан своим появлением австрийскому ученому Курту Геделю. Он написал работу по общей теории относительности, где предложил решение уравнения Эйнштейна, заключающееся в рассмотрении роли гравитационного потенциала. Из решения Геделя следует, что вселенная может иметь особенное строение, где течение времени закольцовано. Теоретически, это может привести к путешествиям во времени. Современные физики считают, что у этого решения нет практического смысла.
Если же добавить к предположению о временной закольцованности теории из квантовой физики о том, что существуют параллельные реальности, то теоретически, путешествия во времени в альтернативные реалии избавляются от всяких парадоксов. Однако ученые даже не пытались разработать математический аппарат, который учитывал бы такое допущение.
Естественный портал в прошлое, как в сериале «Тьма»
Действие сериала происходит в вымышленном городе Винден, находящемся рядом с атомной электростанцией. Под ней расположена система пещер, где обнаруживается червоточина, позволяющая путешествовать во времени на 33 года в прошлое и в будущее.
В «Тьме» подход к путешествиям во времени и их последствиям достаточно реалистичен — изменить ход истории невозможно. Попав в прошлое, человек не может изменить судьбу, только способствовать предрешенному будущему. Все события произойдут, а временные петли продолжат существовать. Это обусловлено принципом причинности, который использовался и в «Доводе» — если событие А стало причиной события Б, то А произошло раньше Б. Принцип работы червоточины под Винденом напоминает мост Эйнштейна-Розена. В сериале также фигурирует «частица бога», как обязательный элемент путешествий во времени. В реальности эта концепция напоминает бозон Хиггса.
Объясняет эксперт: Бозон Хиггса — элементарная частица, отвечающая за инертную массу. Она служит мерой инерции тела, то есть определяет степень его сопротивления внешним воздействиям. Чем больше инертная масса тела, тем медленнее и слабее тело реагирует на действие внешних сил.
Мост Эйнштейна-Розена — кротовая нора, гипотетическое средство путешествий во времени, соединяющее две точки, удаленные друг от друга во времени и пространстве на какое угодно расстояние. Подразумевается, что пространство и время в этой концепции не имеют ни конца, ни края. То есть попавшая в нору частица может продолжать путь в будущее или прошлое сколь угодно далеко.
Концепция кротовых нор согласуется с общей теории относительности, но ни одно практическое исследование или научная работа не доказали их существования в реальной жизни. Пока они существуют только на телеэкранах.
На протяжении всей истории человечества, люди пытались представить себе будущее. Сейчас эти прогнозы кажутся обаятельными, но наивными. Посмотрите, какие фантасмагорические картины грядущего рисовали художники XX века:
Это тоже интересно:
