Книга: 100 великих загадок астрономии

Возможны ли путешествия во времени?

Возможны ли путешествия во времени?

Машина времени! Удивительно, но в последние годы этот заветный призрак заставляет сильнее биться сердца ученых, хотя сама тема, признается Стивен Хокинг, относится к числу «политически некорректных». «Если ученый берется публично рассуждать о путешествиях во времени, он рискует вызвать возмущенную отповедь общественности. Как же?! Средства налогоплательщиков, выделяемые на серьезные исследования, беззастенчиво тратятся на какие-то пустяки!» Однако, по словам Хокинга, ученым не занимать не только гениальной прозорливости, но и обычной бытовой сметки. «Нам приходится утолять свой интерес к подобной теме, скрывая его под ничего не говорящими публике научными названиями, которые, на самом деле, подразумевают, что речь идет о путешествиях во времени».

В самом деле, вот уже четверть века, с конца 1980-х годов, ученые всерьез занимаются самой возможностью путешествий в прошлое или будущее, так сказать, «контрабандой» переправляя эту тему на страницы авторитетных научных журналов под нейтральной вывеской «замкнутые кривые времени».

Так, в 1988 году Кип Торн, Майкл Моррис и Ульви Юртсивер из Калифорнийского технологического института показали, что так называемые «червоточины» – особые туннели, ведущие из одной области Вселенной в другую, отдаленную ее часть, – можно использовать для путешествий во времени. Для этого космический корабль должен пролететь сквозь две «червоточины», которые с огромной скоростью движутся друг относительно друга. Позднее было установлено, что собственное прошлое можно отыскать, даже миновав всего одну-единственную «червоточину», один конец которой стремительно движется относительно другого.

Перемещаясь по «червоточинам», можно переноситься в прошлое или будущее, а также молниеносно перелетать с одного конца Вселенной на другой

В 1991 году американский астрофизик Джон Ричард Готт описал, как путешествовать во времени с помощью космических струн. Подобные «нити» диаметром порядка 10^—29 сантиметров могли образоваться вскоре после Большого взрыва. Заполнены они ложным вакуумом, оставшимся со времен сотворения Вселенной, а потому отрезок нити длиной 1 метр весит 100 квадрильонов тонн. Когда две бесконечно длинные струны почти со световой скоростью проносятся друг рядом с другом, они настолько искажают пространство-время вокруг себя, что космический корабль, огибающий их, переносится в свое собственное прошлое или будущее. Впрочем, машину времени можно соорудить даже из одной космической струны, сплетя ее в прямоугольную петлю. Размеры такого прямоугольника: 54 тысячи световых лет ? 0,01 светового года. Огибая эту конструкцию, космический корабль попадает в прошлое. Правда, чтобы перенестись всего на год назад, масса «петли», уводящей в прошлое, должна составлять не менее половины массы всего Млечного Пути.

Почин же энтузиастам, сам того не желая, подал Эйнштейн. В его теории относительности время вело себя вопреки нашим бытовым представлениям: оно то замедляло свой бег, то мчалось, как оглашенное, а дирижировал его «адажио» и «аллегро» космонавт, уносившийся вдаль почти со скоростью света. А ведь известное – и проверенное временем – правило гласит, что произойти может все, что не запрещено законами природы. Поэтому многим ученым стало не по себе, когда обнаружилось, что, по принципиальным соображениям, теория относительности отнюдь не исключает появление машины времени.

С тех пор физики раздумывают над тем, как можно использовать формулы Эйнштейна для построения подобной машины. Выдвигаются все новые идеи.

В 2003 году британский физик Уильям Боннор выводит уравнения, описывающие, каким образом электрические и магнитные феномены общей теории относительности могут способствовать появлению так называемых «петель времени», ведущих из настоящего в прошлое и влияющих на настоящее.

В 2005 году Амос Ори из Израильского технологического института (Хайфа) показал, что машиной времени может стать сферическая оболочка, вращающаяся вокруг вакуумного кольца. Материал для такой сферы – самое обычное вещество. Возможно, подобные «машины времени» даже существуют в природе – в окрестности черных дыр, вокруг которых с бешеной скоростью вращаются гигантские массы материи.

Впрочем, пока лишь один концепт выдержал критику оппонентов. Речь идет о тех самых «червоточинах» – особых туннелях, ведущих из одной дали пространства в другую, из одной эпохи в другую.

Общая теория относительности позволяет нам однозначно описать подобную «червоточину». Как только один ее конец придет в движение, часы, висящие здесь, замедлят свой бег. По крайней мере, так будет казаться со стороны. Это явление называется релятивистским расширением времени. «Чем быстрее одна система отсчета движется относительно другой, – писал Эйнштейн, – тем сильнее время в ней замедляет свой ход». Перемещаясь по «червоточинам», можно переноситься в прошлое или будущее, а также молниеносно перелетать с одного конца Вселенной на другой. «Цивилизация, достигшая бесконечно высокого уровня развития, могла бы превратить подобную “червоточину” в настоящую машину времени», – полагает Кип Торн.

Вот пример: путешествуя по галактике, космонавт наткнулся на небольшую «червоточину». На входе в нее он оставляет своего напарника (для вящего эффекта скажем, что это его брат-близнец). Теперь, взяв на буксир другой конец «червоточины», он унесется прочь почти со световой скоростью. Через некоторое время он остановится и повернет назад, туда, где его брат ожидает окончания эксперимента. И тут выяснится, что пока наш герой «маневрировал» в космосе (это заняло совсем немного времени!), его брат изнемог от ожидания. Для него прошло, быть может, несколько десятилетий! Наш же герой ничуть даже не состарился.

Подобный мысленный эксперимент основан на «парадоксе близнецов», придуманном Эйнштейном. Согласно ему, если один из братьев остается на Земле, а другой, сев в космический корабль, уносится с огромной скоростью прочь, то для него время идет медленнее, чем для того, кто остался ждать. Благодаря «червоточине» этот парадокс к общей радости разрешается. Состарившемуся братцу достаточно потерпеть, пока его единокровный родственник не примчится назад и не привезет с собой другой конец «червоточины». Теперь, стоит юркнуть туда, можно попасть в свое прошлое. Миновав этот туннель, обретаешь давно исчезнувший мир и самого себя, только молодого, каким ты был в ту пору, когда брат пустился в путешествие.

Есть лишь одно ограничение. Отправляясь в прошлое подобным образом, можно добраться лишь до того момента, когда эту «червоточину» впервые использовали как машину времени. Проникнуть куда-нибудь дальше и стать очевидцем «времен очаковских и покоренья Крыма» или побывать в Древнем Египте – нельзя. Зато в другую сторону дорога открыта, и можно катапультироваться в будущее.

Именно релятивистский эффект позволил бы нам заглянуть в Москву даже не 2042, а 3042. Следует, например, отправиться в путь к звезде, расположенной в 500 световых годах от Земли, а затем вернуться назад. Главное, чтобы полет туда и обратно проходил со скоростью, равной примерно 99,995 % скорости света. «Когда вы вернетесь, на Земле пройдет 1000 лет, в то время как вы станете лишь на десять лет старше», – говорит один из самых известных конструкторов машин времени Джон Ричард Готт. Правда, от его теоретических озарений до практических экспериментов дистанция непомерно велика и, может быть, тоже исчисляется тысячелетиями, иронизируют оппоненты.