Inglise ulmekirjanik Gerber Wells avaldas 1895. aastal romaani Ajamasin. See esitas originaalse idee: kunagi loovad teadlased seadme, mis võimaldab teil reisida minevikku ja tulevikku, võib-olla isegi segada ajaloo kulgu. Sellest ajast alates on see idee kummitanud paljusid. Ja see on juba viinud füüsikud avastusele, mida võib liialdamata nimetada sensatsiooniliseks.
KÕIK ON SUHTLIK
Esimesed eeldused ajas rändamise teoreetilise võimaluse uurimiseks ilmusid pärast seda, kui Albert Einstein sõnastas suhtelisuse eri- ja üldteooria sätted. Neist esimene kinnitas aja sõltuvust objekti kiirusest: mida lähemale valguse kiirusele, seda aeglasemaks aeg voolab. Teises - aja sõltuvus gravitatsioonist: massiivsete kehade lähedal voolab aeg jälle aeglasemalt.
Einsteini teooriad pöörasid taju pöörde. Selgus, et ajamasin oli looduse enda poolt "konstrueeritud"! Näiteks kui laev kiirendatakse peaaegu valgusekiirusele, viiakse tema meeskond kaugesse tulevikku. Selle efekti illustreerimiseks kasutatakse tavaliselt "kaksikute paradoksi": lendudelt tähtede juurde naasnud astronaut on noorem kui kaksikvend, kes jäi Maa peale.
Kuid suhtelisuse üldteooria tagajärjed näevad palju suurejoonelisemad. Selgub, et aja kulgu saab ruumi kõverdades muuta samamoodi nagu raskusjõudu. Ja kui te loote ja loote spetsiaalse ruumilise moodustise, mida täna nimetatakse "ussiauguks" (või "ussiauguks") ja mis ühendab kosmoses kaugeid punkte, siis teoreetiliselt on võimalik põhjuslik seos katkestada - ja olla enne "sinna" minekut "augu" väljapääsul …
Einstein ise eitas "ussiaukude" olemasolu, kuna tema arvates peaksid need kohe "kokku varisema". Hiljem aga tõestas ameerika füüsik Kip Thorne, et ussiavade stabiliseerimiseks võib kasutada nn eksootilist ainet (negatiivse energiatihedusega teoreetiline materjal), kuid selle olemasolu võimatust reaalsuses pole veel keegi tõestanud. Veelgi enam, Vene teadlased Arkadi Popov, Sergei Sushkov ja Sergei Krasnikov on näidanud, et "eksootilist ainet" saab teoreetiliselt genereerida kunstlikult.
Reklaamvideo:
PÕHJUSLIK PROBLEEM
Selgub, et ajamasina loomiseks pole tõsiseid teoreetilisi takistusi. Ja kui seda saab teoreetiliselt luua, siis varem või hiljem mõtleb keegi kindlasti välja, kuidas seda praktikas rakendada. Miks pole me siiani näinud ühtegi ajarändajat, kes oleks tulnud meie juurde tulevikust? Või huvitab meie ajastu neid vähe?
Üks hüpoteesidest, mis selgitab selliste rändurite puudumist, on see, et ajarändamine on põhjuse ja tagajärje seoste rikkumise tõttu võimatu. Näitena võib tuua klassikalise mõrvatud vanaisa paradoksi. Kui näiteks ajarändur soovib mingil põhjusel enne oma isa eostamist tappa oma vanaisa ja täidab tema plaani, siis kaob ta ise ja … ei saa oma vanaisa tappa. Sama võib öelda ka tõsise sekkumise kohta minevikuasjadesse: põhjuslikkuse häirimine hävitab paratamatult universumi. Seetõttu peab loodus sellistele rikkumistele kehtestama piiranguid. Sama “mõrvatud vanaisa” paradoksi saab lahendada tingimusel, et agressiivse ajaränduriga läheb midagi valesti ja ta ei saa mõrvaplaani ellu viia.
Veel ühe hüpoteesi esitas kuulus astrofüüsik Carl Sagan. Ta uskus, et ajamasina loojad on põhjuslike seoste jälgimiseks piisavalt võimsad, nii et kuigi nad on salaja meie seas, õnnestub neil ajaloolist protsessi sekkumata hakkama saada.
KOKKUTAJAMASIN
Ajamasina ehitamise võimatuse tõestamiseks viis Ameerika füüsik Stephen Hawking läbi naljaka eksperimendi. Ta pani ajalehtedesse kuulutuse, milles kutsus kõiki tulevasi tulijaid tulevate jõulude õhtul oma kodu külastama. Ta lähtus eeldusest, et tulevikus loeb keegi kindlasti tema kutset ja soovib seda külastada, kasutades selleks isiklikku ajamasinat. Kuid jõulude ajal ei tulnud tema juurde keegi … Mis takistas tal läbi aja reisimas? Stephen Hawking usub, et sellel on kaks võimalust.
Esimene võimalus on pessimistlik. Ajamasinat ei ehitata kunagi või nad ehitavad selle üles ja proovivad seda kasutada, mille tagajärjel toimub omamoodi globaalne katastroof, mis lõpetab selle tehnoloogia arengu. Ja tegelikult: arvutused näitavad, et Kip Thorne pakutud skeemi järgi minevikku tungimiseks on vaja energiaid, mis on võrreldavad kogu Universumi energiaga ja isegi ületavad seda. On selge, et on ebatõenäoline, et isegi kaugemas tulevikus tõuseb tsivilisatsiooni jõud kõrgustesse, mis võimaldavad selliseid jõudusid kontrollida.
Teine võimalus on optimistlik. Tuleviku tsivilisatsioon võib muuta universumi teatud piirkonda nii, et isegi minimaalsete energiate kasutamisel saab ajarännak selles piirkonnas reaalseks. Stephen Hawking nimetab sellist masinat piiritletuks, see tähendab nii ruumis kui ka ajas piiratud. Sel juhul ilmuvad esimesed tuleviku tulnukad meie hulka alles pärast Hawkingi globaalse ajamasina ehitamist ja käivitamist. Kuid me pole veel midagi sellist teinud. Sellest lähtuvalt võite rahuneda ja mitte proovida täna meie seast tulnukaid otsida.
Lloydi ajamasin
Võib-olla kõige üllatavama avastuse tegi teine Ameerika füüsik Seth Lloyd, kes on spetsialiseerunud kvantarvutusele.
Ta järeldas ajamasina konstrueerimise võimalusest, uurides suletud ajalisi kõveraid - maailmariine, mis viivad materjali osakese selle lähtepunkti. Nutikas eksperimendis suutsid Seth Lloyd ja ta kolleegid kinnise kõvera korrigeerimiseks kasutada kvantteleportatsiooni, nii et footoni olek edastati mitte ruumis, vaid ajas.
Esiteks sai selgeks huvitav detail: selgub, et minevikku üle kantud footoni kvantseisund ei saa põhimõtteliselt selle hetkeseisu mõjutada, st “mõrvatud vanaisa” paradoksi loomuliku keelu olemasolu tõestas otsene kogemus. Katse edu kinnitas, et kvantseisundeid, mis tegelikult on ainulaadne teave, saab edastada minevikku. Teave ajamasin on ehitatud!
Kuid sel juhul tekib uus paradoks, mida nimetatakse "tõestamata teoreemiks". Seth Lloyd ütles seda nii. Oletame, et keegi loeb õpikus teoreemi tõendi ja saadab selle siis õpiku kirjutanud matemaatikule tagasi juba enne teoreemi ise ilmumist. Matemaatik lisab raamatusse tõestuse, mida tema kolleeg tulevikus loeb. Küsimus: kust tõend pärit on? Lloyd lahendab paradoksi fantastiliselt: kvantmaailm on kujundatud nii, et see "sisaldab" kõiki teoreemi võimalikke tõestusi, seega on see, mis õpikus ilmub, ette määratud tuleviku, mitte mineviku poolt.
Kuidas kvantmaailma seadused suurte materiaalsete objektide ruumi üle kanda, teadlased veel ei tea. Selle jaoks pole aga erilist vajadust. Peaasi, et on leiutatud viis ajabarjääri ületamiseks. Ja kunagi varem astub teadus järgmise sammu - loo saatja, mis suudab suhelda minevikuga.
Võib-olla proovivad tuleviku füüsikud juba meiega ühendust võtta ja meile midagi olulist öelda. Ainult meil pole veel õnnestunud ehitada vastuvõtjat, mis selliseid teateid dekodeerida saaks. Kas me suudame? Tulevik ütleb …
Anton Pervushin
