В культовой трилогии Земекиса для путешествий во времени использовался красавец DeLorean DMC-12, разгонявшийся до смешных в релятивистском мире 88 миль в час. Смотрелось по тем временам эффектно, но правдоподобия — ноль.
А возможны ли путешествия во времени вообще? Что об этом говорит современная физика?
Кротовая нора
Наверняка из SciFi-книг и фильмов вы знаете о кротовых норах — потенциальных «тоннелях», через которые можно перемещаться не только в пространстве, но и во времени. Кстати, такие экзотические объекты — это вовсе не фантастика, а вполне себе научное предположение, согласующееся с общей теорией относительности. Осознать подобное непросто, но давайте попробую объяснить, как это могло бы работать.
Представим бесконечное пространство-время в виде листа бумаги — не обязательно бесконечного, простая «Снегурочка» вполне подойдёт. К примеру, точка возле одного её края соответствует времени существования динозавров, а у другого — современности. Теперь давайте изогнём этот листок дугой — ведь никто не утверждает, что наша Вселенная обязательно плоская, скорее даже, наоборот. Теперь две наши временные точки, разнесённые на миллионы лет, окажутся друг напротив друга — на совсем небольшом по сравнению с длиной листа расстоянии.
Удерживаете все это в голове? Осталось совсем немного! Проткнём края листа карандашом, а лучше — пустотелым колпачком ручки. У нас получился своеобразный «тоннель», соединяющий две точки пространства-времени. Можно двигаться вдоль листа — от одной точки к другой и потратить миллионы лет. А можно, почти в буквальном смысле, «проткнуть» ткань мироздания и попасть от динозавров к нам или в обратном направлении по относительно короткому пути. Вот вам и путешествие во времени через кротовую нору!
Цилиндр Типлера
Ещё один экзотический «вселенский артефакт» независимо вывели из эйнштейновских уравнений Ван Стокум и Франк Типлер. Речь о бесконечно длинном вращающемся вокруг оси центральной симметрии цилиндре. Если подобраться к такому и облететь вокруг него несколько раз, то можно будет вернуться в прошлое. На сколько — неизвестно. По идее, чем больше оборотов, тем в более глубокую историю нашей Вселенной можно будет погрузиться. Но как подобным образом проделать обратный путь и вернуться в настоящее или даже попасть в будущее, учёные не знают. Так же, как и — где искать подобные объекты. По некоторым расчётам на их роль вполне могли бы претендовать космические струны. Вот только никаких доказательств их существования тоже нет. Да и способ создать что-то подобное вряд ли реален…
Пузырь Алькубьерре
Строго говоря, пузырь Алькубьерре — это, скорее, про пространство, чем про время. Хотя и про время тоже — ведь эти понятия, согласно общепринятой модели Вселенной, неразрывны. Что собой представляет этот самый пузырь? По сути, это варп-двигатель из сериала «Звёздный путь». Сам Мигель Алькубьерре честно признавался, что идея ему пришла как раз во время просмотра одной из серий.
Суть идеи в том, что превысить скорость света можно, не нарушая законов физики, если «сжимать» пространство перед собой и «расширять» — позади себя. Как это сделать, пока непонятно, но теоретически — почему бы и нет. Получается, что гипотетический космолёт с варп-двигателем будет двигаться по кратчайшему расстоянию внутри такого «пространственного пузыря», а свет — огибать этот пузырь по его поверхности. Будет ли это перемещением в пространстве или во времени тоже — толком непонятно, да и, скорее всего, в масштабах Вселенной не очень важно.
При чём тут экзотическая материя
К сожалению, и кротовая нора, и цилиндр Типлера и пузырь Алькубьерре — это лишь гипотетические объекты, которые не обязательно существуют (и даже — существовали когда-то) в нашей Вселенной. Все они возможны лишь при одном допущении — экзотической материи с отрицательной энергией. Можно ли такую получить или могла бы она возникнуть сама в ходе эволюции Вселенной — опять же неясно.
Но допустить подобное вполне можно. Во-первых, уравнения теория относительности предполагают и столь необычные решения. Во-вторых, в 2017 году физикам из Вашингтонского университета удалось создать вещество с «отрицательной массой». Во всяком случае вело оно себя именно так — не притягивалось, а отталкивалось. Правда, просуществовало лишь считанные доли секунды. Так что, возможно, вся экзотическая материя очень неустойчива, но попробовать можно.
Реальные путешествия во времени
Как уже говорилось ранее, все вышеприведённые способы, хоть и являются следствием решений уравнений Эйнштейна, работают лишь при определённых допущениях. Например, при условии наличия экзотической материи, которая, вполне допускаем, и существовала на ранних стадиях рождения Вселенной, но существует ли сейчас — не ясно. А что-нибудь более реальное — спросите вы. Что ж — и это возможно. Более того, не просто возможно, а уже есть! Как известно всем, кто хоть немного в курсе теории гравитации, время замедляется вблизи массивных объектов, а также — при больших скоростях.
Например, проведя 11 суток вблизи Солнца с его огромной (по земным меркам) гравитацией, вы проживёте на одну секунду меньше, чем типичный землянин. Конечно, вблизи светила (даже такого по космическим масштабам ничтожного) человек не пробудет и секунды. Но чисто гипотетически наш путешественник во времени вернётся уже на «Землю будущего», просуществовавшую на несколько секунд (а то минут или часов — на сколько терпения хватит) дольше. Правда, это будет билет в один конец — вернуться в прошлое уже не получится.
То же произойдёт и при путешествии с огромной скоростью. Например, если вылететь к Проксиме Центавра со скоростью в 90% от световой (в настоящее время даже близко нереально, но теоретически — вполне возможно), сделать кружок вокруг звезды и вернуться обратно, то по внутренним часам космолёта пройдет около 9 лет. На Земле же — 20 с небольшим. Наверное, печально будет наблюдать своих заметно постаревших близких, а то и вовсе не застать их в живых, но такое оно — путешествие в будущее…
Кстати, если вы живёте на первом этаже и часто ездите на скоростных поездах, то вы уже находитесь в будущем по сравнению с вашим соседом с 12 этажа. который предпочитает ходить пешком. Совсем на микроскопические доли секунды, но всё же!
Ярослав Горбунов
