Teatavasti teevad seda tänapäevased astronaudid. Tõsi, nad reisivad seni ainult tulevikku. Ja sekundiks. Aga kes teab - võib-olla suudame ühel päeval lennata aastaid või isegi sajandeid ettepoole või vastupidi oma viieaastase vanaisa eeslöögi heita? Aga alustame järjekorras.
Peatu hetkeks
Aeg lendab ruumi tühjas ruumis ja Maa peal erinevalt. Seda teab iga õpilane. Mida tugevam on objekti raskusaste, seda aeglasem aeg voolab selle läheduses. See on tingitud asjaolust, et gravitatsioon moonutab neljamõõtmelise ruumiaja "kangast". Teisest küljest näitas Einstein, et mida suurem on kiirus, seda suurem on mass. Seetõttu aeglustub aeg ka kõigi väga suure kiirusega liikuvate objektide puhul. ISS-i kiirus on üle 27 tuhande km / h. Näiteks Vene kosmonaut Sergei Krikalev veetis orbiidil kokku 803 päeva, 9 tundi ja 39 minutit. Seega elab ta ajas, täis 1/50 sekundist meist ees.
Ajamasin
Relatiivsusteooria ütleb meile, et saab luua ajamasina, mis viib meid tulevikku. Sisestad selle, oota. Tule välja ja leia, et Maal on möödunud sajandeid. Selle jaoks pole veel tehnoloogiaid, kuid teadus teab, et see on võimalik.
Kuid selleks peate kiirendama valguse kiirusele lähedale kiirusele. Kas on ime, et ajamasin pole midagi muud kui kosmoselaev, sest vastavalt relatiivsusteooria üldteooriale on aeg ja ruum lahutamatult seotud (küsimus, kuidas sellise meeletu kiiruseni kiirendades hoida oma keha ja laev puutumata), mitte veel). Kuid kas sellise reisi teinud inimene saab tagasi minevikku?
Reklaamvideo:
Esimesed vihjed, et füüsikaseadused lubavad inimestel minevikku rännata, ilmusid 1949. aastal, kui matemaatik Kurt Gödel leidis Einsteini võrranditele uue lahenduse ja tegelikult - uue ruumi-aja struktuuri, mis on üldrelatiivsusteooria seisukohalt üsna vastuvõetav. Gödeli võrrandite põhjal peaks universum siiski tervikuna pöörlema ega laienema kiirendusega - mis, nagu sellest ajast selgus, ei vasta tegelikkusele.
Viimastel aastatel on teadlased soovitanud muid võimalusi võimaliku ajas rändamiseks - ruumi-aja kõverus. Mikrolaine tausta analüüs ja muud andmed näitavad aga, et universumit pole kunagi piisavalt keerutatud, et selline reisimine oleks võimalik. Siiski on ka lahendus.
Mis on minevik?
Üldrelatiivsusteooria kohaselt pole kõigi vaatlejate jaoks olemas ainult üks, universaalne ajamõõt, vaid teatud tingimustel pole isegi vaatlejatel vaja leppida kokku teatud sündmuste jadas. Ütleme nii, et aeg Alfa Centauril liigub sama kiirusega kui Maal (planeedil, kus tulnukad elavad, on sama mass ja see liigub sama kiirusega). 2014. aastal toimusid Sotši olümpiamängud. Oletagem ka, et planeetidevahelise maleturniiri avamine Alpha Centauril toimub 2015. aastal. Milline sündmus juhtus varem?
Maalaste vaatepunktist - olümpia. "Centauri" vaatepunktist - turniir. Lõppude lõpuks võtab valgus Maalt Alpha Centaurisse neli aastat. Valgusest kiiremini liikudes võiksite minna olümpiale ja lennata turniirile ning naasta siis jälle Maale … enne olümpiat. Loomulikult, teoorias - kui leiate võimaluse reisida kiiremini kui valguse kiirus.
Valguskiirusest kiirem liikumine on relatiivsusteooria põhjal teadaolevalt võimatu. "Valgustõkkele" lähenedes kulub objekti kiirendamiseks üha enam energiat. Ühel hetkel - valguse kiiruse teoreetilise saavutamisega - võtaks see lõpmatu summa. Lisaks peab keha, mis sellise kiiruse saavutaks, omandama lõpmatu massi.
Ussiaugud
See on koht, kus ringristmiku manööver on võimalik. See seisneb ruumi-aja deformeerimise võimaluses. Näiteks nii, et avati lühike tee olümpiamängudelt maleturniirile. Te ei liigu valguse kiirusest kiiremini - vaid kosmoses liigute kiiremini.
1935. aastal kirjutasid Albert Einstein ja Nathan Rosen paberi, milles nad väitsid, et üldine relatiivsustegevus tunnistab selliste kosmose-aja sildade, vibude - "ussiaukude" olemasolu.
Einstein-Roseni sillad, nn ussiaugud
Hämmastav
Ussiaugu terviklikkuse säilitamine nõuab tohutult energiat ja teooria ennustab, et need ei saa kesta piisavalt kaua, et kosmoselaev või muu makroskoopiline objekt läbi saaks. Selline sild võib "kokku variseda" ja laev kaob kuskil ainsuses.
Tõsi, teadlased tunnistavad mõtet, et tehniliselt arenenud tsivilisatsioon võiks sellist auku õigeks ajaks lahti hoida. Kuid kuidas seda saavutada, on endiselt täiesti ebaselge.
Siinkohal tasub öelda, et kõigil asjadel, millega oleme harjunud, on positiivne energiatihedus, mis annab ruumi-ajaga kerale sarnase positiivse kumeruse. Ja ruumi-aja deformatsiooniks, mis võimaldaks meil rännata minevikku, on meil vaja negatiivse kumerusega - st negatiivse energiatihedusega - ainet. Kvantmehaanika, nagu teate, võimaldab sellise negatiivse energiatiheduse olemasolu (eeldusel, et seda "negatiivsust" kompenseerib teistes valdkondades "positiivsus"), ja see võimaldab ruumi-aja deformeerimise teoreetilist võimalust.
Seda pole lihtne ette kujutada. Selleks kasutavad astrofüüsikud sageli mäenäidet. Kui kaevate suure augu ja viskate sellest mustuse augu servale, ei jää te ainult auk, vaid ka küngas. Sel juhul on mägi selle positiivse energia metafoor ja kaev on negatiivne.
Mustad augud ja palju muud
Teadlased vihjavad ettevaatlikult, et mustad augud võivad olla ussiaukude mingisugused analoogid. Asi on selles, et bo? Suurem osa kosmoseajast on peaaegu tasane. See on tugevalt deformeerunud ainult mustade aukude korral. Must auk moonutab ruumi-aega enda ümber nii palju, et moodustab omamoodi "lehtri", koonusekujulise "augu".
Gravitatsioon musta augu vahetus läheduses on nii tohutu, et ruumis olev aeg lakkab olemast või moonutatakse sedavõrd, et aeg praktiliselt peatub. Lisaks pöörlevad mõned mustad augud peaaegu valguse kiirusel. Selle tulemusel "voldib" aegruum auku praktiliselt "torusse". Võib-olla, olles tunginud musta auku, saaksime selle kitsast tunnelist läbi minna ja leida end … minevikus või näiteks mõnes teises universumis?
Meie aja kuulsaim teoreetiline füüsik - Stephen Hawking - on kindel, et see on võimatu. Isegi kui kosmoselaev õnnestub mingil uskumatul viisil (ületada tohutu gravitatsiooni mõju kahjustamata) musta augu keskele, leiab ta end ainulaadsusest ja lakkab lihtsalt eksisteerimast.
Kuid paljud teised teadlased usuvad, et kord musta auku, teatud tingimustel, võite ikkagi ellu jääda ja isegi otsida võimalusi selle saavutamiseks. Muidugi tundub ekstsentriline. Kuid teaduse ajalugu teab paljusid näiteid, kui sellised ekstsentrikud leiutasid lennuki või läksid Kuule.
Must auk tähtkujus Unicorn ja tema kaaslane B (e) -täht, nagu kunstnik on seda näinud
ESA
Princetoni ülikooli astrofüüsikaprofessor Richard Gott on ajarännaku entusiast. Ta loob ajamasina jaoks oma teoreetilise projekti ja väidab isegi, et on leidnud lahenduse minevikku reisimiseks. Mõnede astrofüüsikute järel usub Gott, et looduslik ajamasin on kiiresti pöörleva musta augu keskpunkt. Kuid ta mõistab ka seda, kui ebausaldusväärne selline "transport" olla võib.
Gott leidis aga musta augu keskpunkti potentsiaalselt vähem ohtliku analoogi - nähtust, mida nimetatakse kosmilisteks keelteks. Kosmilised stringid on hüpoteetiliselt olemasolevad ruumi-aja voldid, õhukesed energianiidid, mis on jäänud Suurest Paugust. Nende laius on väiksem kui aatomituumas, kuid neil on fenomenaalne tihedus. Sellisel vaid 1 m pikkusel nööril oleks suurem gravitatsioon kui kogu Maal ja see tekitaks tohutu kumeruse. Gott avastas, et selliste kiiresti liikuvate keelpillide interaktsioon võib viia loomuliku ajamasina tekkeni.
Gotti arvutusi ei ole vaatlustega veel kinnitatud, kuid teadlane üritab tõestada, et need stringid on olemas. Isegi tema sõnul on peaaegu võimatu leida kahte sellist stringi, mis läheksid üksteise vastas. Seetõttu juhib Gott tähelepanu veel ühele teoreetilisele struktuurile, kosmilistele rõngastele, mis võivad moodustada suletud stringe. Hoolimata nende olemasolu kohta tõendite puudumisest, pole Gotti teoorias otseseid vigu. Peale selle sellise "rõnga" sees on jälle … must auk. Ja üldiselt on sellise suurejoonelise raskusega süsteemi juhtimiseks vaja tervete galaktikate energiavarusid.
Galaxy M83. Galaktikast M 83 leitud must auk on ületanud teoreetilise heleduse piiri, kummutades asjaolu, et Eddingtoni piir on looduse põhiseadus
NASA
Sa ei saa minevikku tagasi jääda
Kuid kas kvantteooria võimaldab ajas rändamist meie - makroskoopilisel - skaalal? Stephen Hawking ütleb, et teeb seda esmapilgul. Seda tõestavad Feynmani integraalid trajektooride kohal (Feynmani integraalide olemus seisneb selles, et need asendavad mis tahes elementaarosakese ainulaadse ja ainsa võimaliku trajektoori määratluse selle liikumise võimalike trajektooride lõpmatu kogumi summaga). Lõppude lõpuks hõlmavad need kõiki võimalikke stsenaariume ja võimaldavad seetõttu ruumi-aja sellist moonutust, mis on vajalik minevikku rändamiseks. Seetõttu on võimatu öelda, et sellised reisid on põhimõtteliselt võimatud.
Rasked osakesed, mida kiirendatakse põrkeseadmetes Euroopa Tuumauuringute Keskuses (CERN) või riiklikus laboris. Fermi jõudis Ameerika Ühendriikides kiirusele, mis võrdub 99,99% -ga valguse kiirusest. Kuid hoolimata sellest, kui palju paigalduse võimsust suurendatakse, ei saa valgusbarjääri ületada.
Hei, külalised tulevikust
Aga kui jah, siis miks pole tulevased külalised meid veel külastanud? Populaarne seisukoht on, et tuleviku tsivilisatsioon on nii "arenenud", et ta peab sobimatuks ajarände saladuse paljastamist sellistele ebamõistlikele olenditele nagu meie. Mis saab, kui entusiastlik kaasaeg soovib aja jooksul tagasi minna ja natsidele aatomipommi saladuse paljastada?..
Nii erinev lugu
Võib selguda, et ajalugu on rangelt fikseeritud sündmuste ahel, nii et isegi kui naasete minevikku, on teil hukule määratud sama teha nagu varem. Vastasel korral võite oma tuleviku juurde naastes isegi leida, et teid … lihtsalt ei eksisteeri või teie lähedasi pole olemas või pole ühtegi riiki, kus te elate jne. Sarnast draamat kirjeldatakse hästi Ray Bradbury kuulsas ulmeloos "Ja äike raputas", mille peategelane purustas minevikureisil kogemata liblika - ja naastes leidis ta, et tema lähedased kirjutavad muus keeles ja presidendi asemel võimul. liberaal on diktaator. Loodusteadustes nimetatakse seda terminit liblika efektiks:väike mõju kaootilisele süsteemile võib põhjustada suuri ja ettearvamatuid tagajärgi mujal ja muul ajal.
Teist võimalikku viisi ajas rändamise paradokside lahendamiseks võib kirjeldada kui alternatiivse ajaloo hüpoteesi. Kui ajarändurid naasevad minevikku, satuvad nad vahelduvate lugude juurde, mis erinevad teadaolevast. Paljud teadlased räägivad tänapäeval Multiverse võimalikust olemasolust, mis võib hõlmata kõiki neid - ja lõpmatu hulga teisi - mineviku variante, mis hargnevad lõpmatul arvul maailmades …
Esmapilgul meenutab see hüpotees Feynmani kvantmehaanilisi võrrandeid. Kuid nende vahel on ka lahendamatu vastuolu. Feynmani integraalides sisaldab iga trajektoor täielikult ruumi-aega ja kõike, mis selles on. Ja nagu me teada saime, võis rakett sellise vaate raames liikuda läbi kõverdatud aegruumi isegi minevikku. Kuid rakett ise oleks jäänud samasse "oma" ruumi-aega ja järelikult samasse ajalukku. Seetõttu räägivad Feynmani integraalid pigem fikseeritud mineviku hüpoteesi poolt.
Kaasaegne teadus kahtleb minevikus reisimise võimaluses. Kuid ikkagi ei soovita me teil kellegagi selle punkti üle vaielda: mis siis, kui see keegi vaidleb, teades tulevikku ette?..
Olga Fadeeva
