Книга: Механика машины времени

Глава 12. Многомерное время

Глава 12. Многомерное время

Почему в нашем мире не два, не три, а только одно время? Почему оно одномерно? У пространства три измерения – длина, ширина, высота, а у времени всего лишь одно – длительность?

Может, так сложилось только в нашем участке бесконечно разнообразной Вселенной, а в других как-то иначе? Интересно, как выглядят многомерные миры?

А может, наш мир тоже многовременной, только мы этого не замечаем – родившись в чудовищном катаклизме Большого взрыва, он вместе со всеми скрытыми измерениями движется вдоль одной временной траектории, по которой мы отсчитываем время?

Но если это так, то можно ли «активировать» скрытые возможности времени и пустить окружающую реальность по новым временным путям, и что при этом произойдет?

Возможно, это будет связано с поглощением и выделением таких огромных количеств энергии, что это будет сравнимо с космологическим коллапсом – Большим хлопком или Большим разрывом, – который ожидает по некоторым сценариям нашу Вселенную?

Чем больше мы с вами узнаем про удивительное четвертое измерение в нашей реальности, тем больше возникает вопросов, и тем сложнее они становятся. Правда, время – настолько глубинная, фундаментальная особенность окружающего нас мира, что всякая попытка хотя бы немного выйти за пределы уже известных его свойств неминуемо выводит нас в новую реальность совершенно фантастических и трудновообразимых явлений.

Точно сказать, что такое время, очень непросто. С точки зрения философии – это самая общая характеристика любых происходящих вокруг нас изменений. В этом его суть и смысл; в абсолютно неизменном мире времени нет. С точки зрения математика время – всего лишь параметр, нумерующий последовательность следующих друг за другом событий. Однако в обоих случаях возникает вопрос: почему все последовательности многообразных событий определяются только одной, откладывающейся на линии, величиной? Почему не может быть, например, плоскости с двумя временными параметрами или объема с тремя?

Можно было бы начать построение сказочной реальности с несколькими временами с простейших построений: было четыре мировые оси – три пространственные, одна временная, теперь стало больше. С точки зрения математики тут нет проблем, но как при этом изменятся физические свойства мира? Прежде всего, сколько должно быть дополнительных временных осей?

Однозначно ответить на этот вопрос очень трудно, ведь никаких ограничений на число пространственных и временных «сторон света» формально не существует. Академик Сахаров, удивительно многогранный ученый, в одной из своих статей развил теорию о бесконечном числе временных переменных, различающихся по виду их проявления в материальном мире. Так, он писал, что природа настолько многообразна, что, в принципе, позволяет существовать, например, мирам с одной или двумя пространственными и несколькими временными переменными. Конечно, все эти миры будут сильно различаться по своим свойствам: в одних могут существовать устойчивые атомы и образовываться сложные молекулы – основа жизни, в других будет своеобразная мешанина из элементарных частиц или какие-либо еще неизвестные нам формы материи и ее организации…

Есть и более глубокие соображения, основанные на изучении явлений в ультрамалых областях, где частицы, по-видимому, могут перемещаться быстрее света, и противопоставление пространства и времени теряет смысл – в зависимости от точки зрения пространство может стать временем, а время приобрести свойства пространства.

Единственный мысленный зонд, который может проникнуть в подобную фантастическую реальность – это сложнейшие математические формулы. Только с их помощью можно нарисовать картины новой Вселенной. Если писатели и художники-фантасты путешествуют по мнимым мирам с помощью своего воображения, то математики и физики-теоретики используют для этого интеллектуальные приемы на основе математических законов и физических принципов. Конечно, мы не будем продираться сквозь частокол математических символов и воспользуемся уже готовыми результатами, стараясь понять их с помощью нестрогих, но зато наглядных аналогий.

Ученые столетиями исследуют различные свойства окружающей нас материальной реальности, все дальше отодвигая границы Метагалактики. Вообще говоря, за все время научных исследований из всех окружающих нас предметов, включая сотни новых элементарных частиц, физикам не попался ни один, у которого бы наблюдались признаки дополнительных временных измерений. Можно предположить, что вектор времени, с которым в чудовищных процессах Большого взрыва родился ограниченный участок Вселенной, раздувшийся затем в окружающий нас мир, с высокой степенью точности одинаков у всех заполняющих его материальных тел. Объекты с иным ходом времени могут залететь к нам лишь с далеких окраин Метагалактики.

Размеры только что родившейся в квантовой неоднородности Вселенной были невообразимо малы – порядка элементарной частицы или даже еще меньше. Естественно, что ее отдельные участки вначале интенсивно взаимодействовали между собой и их вещество бурно перемешивалось. Следовательно, и время, во всей нашей Вселенной сформировавшись как процесс в самом начале, далее течет везде одинаково. Если это так, то объекты с другими временными векторами могут рождаться лишь в процессах, протекающих внутри нашего мира.

Итак, какое же впечатление произведет на нас многомерный мир, существуй он в реальности? Вначале он должен показаться похожим на наш четырехмерный. Однако внимательно приглядевшись, мы бы заметили, что некоторые тела движутся непривычно быстро, почти мгновенно перемещаясь в пространстве. Зная расстояние между точками и определив время движения по земному хронометру, мы бы обнаружили, что скорость некоторых тел превосходит световую. Это настораживает, поскольку физики уже давно установили, что сверхсветовые тела, будь они действительно в природе, можно было бы заставить двигаться вспять по времени – из настоящего в прошлое. Направление их движения зависит от точки зрения наблюдателя. Неподвижный наблюдатель увидит, что сверхсветовые осколки взорвавшегося снаряда, как им и положено, разлетаются в стороны и, замедлившись, падают на землю. А тот, кто наблюдает в движении, увидит все в обратном порядке: лежавшие на земле осколки поднимаются в воздух, летят навстречу друг другу и собираются в целый снаряд, который стремительно втягивается в ствол орудия! Картина явно абсурдная, тут нарушено одно из основных свойств материального мира – причинно-следственная связь, а попросту говоря – причина и следствие перепутали свои места.

Фантастический многовременной полет

Многие времена в одном мире легко представить на примере полета звена фантастических самолетов. Пусть одно время определяет высоту полета, второе – скорость, третье – взаимное расстояние, а четвертое – количество топлива

Сверхсветовые движения в многовременном мире – всего лишь иллюзия, возникающая в результате неправильного измерения скорости. Мы отсчитываем время по хронометру нашего времени, а оно течет медленнее. Вдоль своих траекторий оба времени текут одинаково, однако по часам, движущимся по другой траектории, они выглядят растянутыми или сжатыми в зависимости от скорости и направления движения.

С похожим эффектом мы уже встречались в теории относительности, там ход времени зависит от того, по каким часам его измерять. Со сверхсветовыми иллюзиями мы иногда встречаемся и в повседневной жизни. Например, скорость, с которой скользит по стене отраженное зеркалом пятно света, может принимать любые значения, вплоть до бесконечности, но ни энергия, ни вещество при этом не перемещаются и никаких нарушений причинности не происходит. Еще один пример – неоновая реклама, в которой буквы вспыхивают независимо одна от другой, и нам кажется, что каждая из них зажигает следующую: здесь неоновый сигнал также может бежать с любой скоростью.

Итак, чтобы выяснить, многовременная ли у нас Вселенная, нужно искать где-нибудь в космосе или в микромире среди элементарных частиц объекты, скорость которых выглядит как сверхсветовая. И такие объекты, оказывается, давно уже известны астрономам! Некоторые светящиеся тела на звездном небе и вправду движутся быстрее света. В том, что это так, сегодня нет никаких сомнений – это не ошибка наблюдений, а твердо установленный факт. Вот только экспериментальная информация о свойствах этих тел пока еще невелика, и все их удается объяснить оптическими иллюзиями, не связанными с многомерностью времени.

Вообще говоря, тело с иной, чем у нас, временной траекторией может находиться в нашем времени только мгновение – в момент пересечения его и нашей траекторий. Чуть раньше оно было еще в нашем прошлом, мгновение спустя оно окажется в нашем будущем. Если тело обладает необходимым устройством, то, находясь в прошлом, оно может послать нам радиограмму или просигналить световым зайчиком о своем прибытии и, в частности, сообщить нам время и координаты точки пересечения траекторий, чтобы не вынырнуть из прошлого внутри какого-либо другого материального тела, ведь тогда может произойти настоящая космическая катастрофа.

Правда, так будет, если наше временная траектория параллельна или не сильно отличается от хода времени, установившегося после возникновения Вселенной в Большом взрыве. Последнее становится несколько понятнее, если учесть, что расстояние во времени и расстояние в пространстве – это совсем разные вещи. Объект может находиться в соседней комнате, даже на соседнем столе, но оставаться для нас невидимым, пребывая где-то в каменном веке. Посланный им сигнал пересек нашу временную траекторию в момент времени, который является для нас далеким прошлым. Сигналы из «временного далека» мы получим лишь при условии, что передающий их объект и в пространстве находится достаточно далеко от нас в глубинах космоса…

В нашем мире мы привыкли видеть астрономические источники света – Солнце и звезды столько времени, сколько они светят. Солнце вспыхнуло задолго до рождения нашей планеты и будет светить еще миллиарды лет, поэтому мы уверены, что оно никуда не исчезнет на протяжении космического мига нашей жизни. В многовременном мире это выглядит совсем не так. Светящийся объект внезапно появляется в поле нашего зрения, выныривая «из ниоткуда», когда достаточно близко приблизится к временному перекрестку, а затем, удалившись от него, становится невидимым и вообще исчезает.

Если бы временной вектор Солнца отличался от нашего на несколько сотых долей процента, оно освещало бы Землю всего несколько сотен тысяч лет. Из этого следует, что потоки времени Солнца и Земли практически параллельны, ведь наша планета пользуется солнечным теплом и светом не менее пяти миллиардов лет.

Как видим, многовременной мир, на первый взгляд, столь похожий на наш, на поверку оказывается обладателем удивительных свойств. Предметы там исчезают и появляются, как привидения, а звезды взрываются от случайно вдруг вынырнувшего внутри них иновременного вещества.

Все эти кажущиеся исчезновения и появления предметов прежде всего привлекают внимание к вопросам баланса энергии в многовременном мире. Дело в том, что в теории с несколькими временами энергия имеет направление распространения в пространстве, являясь вектором. А раз так, то может случиться, что его компоненты будут компенсировать друг друга – вещества будет рождаться все больше и больше, а энергия останется неизменной.

Например, в абсолютно пустом пространстве из вакуума могут родиться две частицы с противоположно направленными друг к другу векторами энергии и общим балансом, равным нулю. Это может происходить в каждой точке бесконечного пространства – физики называют подобные явления распадом вакуума. Для внешнего наблюдателя такие процессы выглядели бы как неудержимый мгновенный взрыв пустоты с образованием бесконечно большого количества вещества.

Ученые уже очень давно обратили внимание на удивительный факт: уравнения физических теорий построены так, что прошлое и будущее в них абсолютно равноправно. Получается, что с помощью одних и тех же уравнений можно рассчитать как взрыв с разлетом осколков, так и процесс их слияния, однако каждый из нас хорошо знает из собственного опыта, что в реальной жизни это не так. Реальное время течет только в одном направлении.

Энергия времени по идее должна быть просто колоссальна. Если при атомных взрывах и в ядерных реакторах выделяются доли или, в самом лучшем случае, проценты запасенной в веществе энергии, то энергия временных трансформаций может быть равной всей энергии вещества. Так, при повороте временной траектории килограммового тела на один градус выделится энергия, вырабатываемая в течение недели всеми электростанциями нашей планеты.

Поскольку вектор энергии направлен вдоль времени, изменение временной траектории тела должно сказаться на его энергии, и наоборот. Увеличивая или уменьшая наклон временных траекторий, мы можем получать энергию с помощью своеобразных конверторов и, используя специальные агрегаты из иного времени в качестве сверхмощных аккумуляторов, сохранять ее.

Уже несколько десятилетий многие ученые уверены, что в космосе наряду с веществом должно быть и антивещество. Одно время даже тщательно анализировали вспышки метеоров в ночном небе, рассчитывая обнаружить среди них следы аннигиляционных взрывов кусков космического антивещества в земной атмосфере. Однако физики научились изготавливать античастицы и строить антиатомы на гигантских ускорителях – коллайдерах. Поскольку реликтовых тел с повернутыми временными траекториями тоже, по-видимому, нет в природе, можно ли повторить историю антивещества и научиться самим производить «материю с иным временем» в земных условиях?

К сожалению, ситуация тут принципиально иная. Античастицы рождаются при столкновениях обычных частиц, нужно только разогнать их до достаточно больших энергий – таких, чтобы наряду с античастицей всякий раз могла образоваться и компенсирующая ее античастица с противоположными качествами параметров, в частности зарядом.

Задача, в общем-то, техническая. Другое дело – частицы с повернутым временем. Векторы их энергии обязательно должны иметь компоненты, перпендикулярные нашему времени, – ведь если таких компонентов нет, то все энергетические векторы, а значит, и временные траектории, вдоль которых они направлены, параллельны нашей и мы имеем дело с одновременными телами. А если у частицы компоненты вектора энергии положительные, т. е. она, как и положено, движется вперед по времени – от прошлого к будущему, – то у компенсирующей частицы энергетические компоненты отрицательные (противоположные), и она будет двигаться вспять по времени, что, как мы видели выше, строго запрещено. Все это означает, что с помощью одновременных тел вектор времени повернуть нельзя. При столкновениях одновременных частиц всегда рождаются только одновременные частицы. Получается, что с помощью земных материалов нельзя построить завод для производства вещества с иным временем.

Вектор времени можно повернуть там, где не действует закон сохранения энергии и для рождения иновременного тела не нужно компенсирующего партнера. Такие процессы могут протекать в очень сильных гравитационных полях, например, вблизи черных дыр. Могут быть и другие возможности – космос еще плохо исследован. Больше надежд на то, чтобы встретить иновременные частицы в глубинах микромира. Благодаря квантовым скачкам энергия там на некоторое время может стать неопределенной, а на очень глубоких уровнях утрачивает свой смысл само направление полета «стрелы времени» вместе с противопоставлением прошлого и будущего.

Итак, пока что анализ гипотез о многомерных временах еще далеко не закончен. Математики, физики-теоретики и космологи продолжают выдвигать самые разнообразные предположения о временной структуре нашего мира. Многое говорит о том, что наша Вселенная действительно многомерна не только в пространстве, но и во времени. Просто пока еще дополнительные временные координаты глубоко скрыты от наших приборов.