1949. aastal tõestas Saksa matemaatik Kurt Gödel, lahendades Einsteini saadud gravitatsioonivälja võrrandid, teoreetiliselt aja rändamise võimaluse. Peaaegu seitsekümmend aastat hiljem on Ameerika ja Kanada teadlased ehitanud selleks matemaatilise mudeli. Ja eelmisel kevadel naasis kvantarvuti sekundiga.
Uus mõõde - uued võimalused
Kahekümnenda sajandi alguses hakkasid füüsikud pidama aega võrdseks dimensiooniks koos juba teadaoleva kolmega: üles ja alla, paremale ja vasakule ning edasi ja tagasi. Selle tulemusel ilmnes teaduses ruumi-aja kontinuumi kontseptsioon ja kujunes teistsugune vaade loodusseadustele - eri- ja üldrelatiivsusteooria (SRT ja GRT). SRT käsitles ainult sirgeid ja ühtlaselt liikuvaid objekte, GRT - olukordi, kus kehad kiirendati või pöörati küljele.
Just üldrelatiivsuse kohta tuletas Einstein 1915. aastal koos saksa matemaatiku Hilbertiga välja gravitatsioonivälja võrrandisüsteemi, mis ühendab ruumiaega selle täitva materjali omadustega. Kolmkümmend aastat hiljem lahendas Gödel need võrrandid, esindades ainet ühtlaselt jaotunud pöörlevate tolmuosakestena. Kui ta tegi ettepaneku käsitleda galaktikaid nende osakestena, sai ta pöörleva Universumi mudeli.
Selles osaleb valgus pöörlevas liikumises, mis tähendab, et objektid on võimelised liikuma mööda trajektoore, mis on suletud mitte ainult ruumis, vaid ka ajas. Teisisõnu, rännates läbi universumi, saate tagasi minevikku. Selliste trajektooride olemasolu tõenäosus (neid nimetatakse suletud ajakõverateks) on määratud gravitatsioonivälja võrrandite muude lahenduste versioonidega - 1974. aastal saadud "Tipleri silinder" ja "läbitavad ussiaugud".
Läbi ruumi ja aja
Reklaamvideo:
Briti füüsik Roger Penrose arvas, et suletud õigeaegsed kõverad peavad ületama sündmuse horisondi - kujuteldava piiri aeg-ruumis. Ühel pool piiri on ruumi-aja punktid, mille kohta saab midagi õppida, teiselt poolt - midagi pole teada. Inimene on sellest sündmushorisondist väljas. Seetõttu ei suuda ta suletud õigeaegses kõveras märgata põhjuslikkuse põhimõtte rikkumist.
Stephen Hawkingi sõnul peab selliste kõverate loomise katse lõppema tingimata musta auguga. Selle tulemusel osutub vaatleja jaoks alasti singulaarsus - punkt, kus on näha lõpmata kauge tulevik või minevik - mustade aukude sündmuste poolt suletud. Isegi kui inimene selleni jõuab, ei saa ta sellest kellelegi teada anda. Selleks peate välja pääsema mustast august, mis on täiesti välistatud.
Teadlased on siiski leidnud viisi, kuidas neist piirangutest üle saada, ehkki teoreetiline. Ameerika ja Kanada füüsikud on välja töötanud ajamasina matemaatilise mudeli, mis võimaldab liikuda mööda suletud ajataolisi kõveraid superluminaalsel kiirusel. Pealegi pole nende kõverate otsimisel vaja pääseda mustadesse aukudesse, märgivad töö autorid.
Ajasuund ruumi-aja pinnal näeb välja nagu kumerus, mis intensiivistub mustale augule lähenedes - on tõendeid, et aeglustub selle vahetus läheduses aeg. Teadlased on kirjeldanud ümmarguse kumeruse võimalust reisijatele ajamasinas, mis asub väljaspool musta auku. See ring saadab nad minevikku.
Ajamasin ise on mull. Inimesed, kes satuvad sellesse, liiguvad vastavalt suletud kõverale minevikku ja tulevikku ning pöörduvad seejärel tagasi oma lähtepunkti. Samal ajal näeb väline vaatleja kahte reisijaversiooni: ühe jaoks voolab aeg normaalselt ja teise jaoks vastupidises suunas.
Tõsi, selline ajamasin on endiselt puhtalt spekulatiivne konstruktsioon. Materjali, millest seda saaks teha, pole veel leiutatud.
Sekund aega tagasi
Selle aasta märtsis tõestasid Venemaa, USA ja Šveitsi teadlased, et ajas rändamine on praktikas võimalik, kuid ainult kvanttasandil. Nad lõid süsteemi sellise oleku, mis ise arenes vastupidises suunas - kaosest järjekorda, st rikkus termodünaamika teist seadust, mis väidab, et aja jooksul kasvab Universumi kaos (teaduslikus mõttes - entroopia) pidevalt, mis tähendab, et aeg liigub ainult ühes suund: minevikust tulevikku.
Esiteks näitasid füüsikud teoreetiliselt, et tühjas ruumis olev elektron on võimeline spontaanselt liikuma minevikku, st naasta olekusse, milles see oli mõni hetk tagasi. Kuid selline sündmus võib arvutuste kohaselt aset leida ainult üks kord kogu Universumi eksisteerimise ajal. Sel juhul on võimalik tagasi minna vaid 0,06 nanosekundi jooksul.
Seejärel proovisid nad seda toimingut pilve kvantarvuti abil katses läbi viia. Ühel juhul ühendati kaks, teisel kolm juppi - elementaarsed arvutusmoodulid ja kvantmasinate mäluelemendid. Täitsime nad mõne numbrikomplektiga ja hakkasime sisuga manipuleerima, nii et kaosesüsteem selles kvantisüsteemis kiiresti kasvas. Kui entroopia saavutas teatud taseme, võttis teine programm kvitside juhtimise üle ja viis nad sellisesse olekusse, et edasine evolutsioon läks pigem korra kui kaose poole. Selle tulemusel olid jänesed hetkeliselt algses olekus. Teisisõnu naasid nad minevikku.
Kuid see trikk ei olnud alati edukas: umbes 80 protsendil juhtudest kahe vutipunktiga ja ainult poolel kolmega. Uuringu autorite sõnul seostatakse tõrkeid kvantarvuti enda töö vigadega, mitte mingite seletamatute põhjustega. See tähendab, et saab luua tõhusamaid algoritme minevikku minekuks.
Alfiya Enikeeva
