В 2009 году Британский физик Стивен Хокинг провел вечеринку для путешественников во времени – уловка состояла в том, что приглашения на вечеринку он разослал годом позднее (никто из гостей не появился).
Путешествие в прошлое, вероятнее всего, невозможно. Даже если бы эта возможность существовала, Хокинг и другие утверждают, что вы никогда не сможете попасть в точку времени до того момента, когда была построена ваша машина времени.
Но путешествие в будущее? Это другая история.
Конечно, все мы, путешественники во времени, мчимся по течению времени от прошлого к будущему со скоростью одного часа в час.
Но, как и река, поток времени течет с разной скоростью в разных местах. Современная наука предлагает несколько способов приблизить будущее. Вот краткое изложение их сути.
Скорость
Путешествие сквозь пространственно-временной туннель в представлении Леса Боссинаса для NASA
Самый простой и наиболее практичный способ добраться до далекого будущего — двигаться очень быстро.
Согласно теории относительности Эйнштейна, когда вы путешествуете со скоростью, близкой к скорости света, время замедляется для вас по отношению к внешнему миру.
Речь не просто о гипотезе или мысленном эксперименте — это результат измерений. С помощью двух одинаковых атомных часов (одни летели в реактивном самолете, другие оставались неподвижными на Земле) физики доказали, что летающие часы тикают медленнее из-за скорости.
В случае с воздушным судном эффект минимален. Но если бы вы находились на борту космического корабля, движущегося со скоростью 90% от скорости света, время для вас проходило бы в 2,6 раза медленнее, чем на Земле.
И чем ближе ваша скорость приближается к скорости света, тем более экстремальным становится путешествие во времени.
Самой высокой скоростью, достигнутой благодаря человеческим технологиям, можно назвать скорость, с которой проносятся протоны вокруг Большого адронного коллайдера — 99.9999991% от скорости света. С помощью теории относительности можно высчитать, что одна секунда для протона эквивалентна 27 777 778 секундам или, практически, 11 месяцам для нас.
Удивительно, но физики, изучающие элементарные частицы, принимают во внимание замедление, когда имеют дело с распадающимися частицами. В лаборатории частицы мюона, как правило, распадаются за 2,2 микросекунды. Но быстро движущиеся мюоны, возникающие, когда космические лучи достигают верхних слоев атмосферы, распадаются в 10 раз дольше.
Гравитация
Гравитация может замедлить течение времени
Следующий метод также вдохновлен работами Эйнштейна. Согласно его общей теории относительности, чем сильнее вы ощущаете гравитацию, тем медленнее движется время.
Например, по мере приближения к центру Земли сила тяжести возрастает. Время течет медленнее для ваших ног, чем для головы.
Опять же, этот эффект был измерен. В 2010 году физики из Национального института стандартов и технологий США (NIST) разместили двое атомных часов на полках, одна из которых на 33 сантиметра выше другой, и измерили разницу в скорости их тиканья. Часы, находившиеся на полке ниже, тикали медленнее, потому что они немного сильнее были подвержены гравитации.
Чтобы оказаться в далеком будущем, все, что нам нужно, это место с чрезвычайно сильной гравитацией, например, черная дыра. Чем ближе вы к границе, тем медленнее движется время — но это рискованно, поскольку пересекая черту, можно уже никогда не вернуться.
В любом случае, эффект не настолько сильный, так что путешествие, вероятнее всего, не стоит этого.
Допустим, вы владеете технологией преодолевать большие расстояния, чтобы добраться к черной дыре (ближайшая находится на расстоянии около 3000 световых лет от нас). Во время самого путешествия время замедлится гораздо сильнее, чем во время движения по самой черной дыре.
(Ситуация, описанная в фильме »Интерстеллар», где один час пребывания на планете вблизи черной дыры является эквивалентом семи годам на Земле — слишком экстремальна и совершенно невозможна для нашей Вселенной, — утверждает Кип Торн, научный консультант фильма).
Самая потрясающая вещь, пожалуй, это то, что в своей работе системы GPS должны учитывать эффекты замедления времени (как за счет скорости спутников, так и гравитации, которая на них действует). Без этих поправок GPS на телефоне не сможет определить ваше местоположение на Земле даже в радиусе нескольких километров.
Анабиоз
Так будущее показано в сериале «Затерянные в космосе»
Еще одним вариантом путешествия в будущее можно назвать замедление восприятия времени путем замедления или остановки жизненных процессов вашего организма, а затем перезапуском их.
Бактериальные споры могут жить в течение миллионов лет в состоянии анабиоза, пока подходящие условия температуры, влажности и пищи не запустят их метаболизм снова. Некоторые млекопитающие, например, медведи и белки, могут замедлять свой метаболизм во время спячки, что значительно сокращает потребность их клеток в кислороде и пище.
Смогут ли люди когда-нибудь сделать также?
Хотя полная остановка метаболизма организма пока неподвластна современной науке, некоторые ученые работают в направлении достижения эффекта кратковременной «спячки» продолжительностью несколько часов. Этого времени может хватить, чтобы помочь человеку продержаться, например, во время остановки сердца, прежде чем его смогут доставить в больницу.
В 2005 году американские ученые продемонстрировали способ замедления метаболизма мышей, не впадающих в спячку. В ходе эксперимента им давали малые дозы сероводорода, который воспринимается теми же рецепторами клеток, что и кислород. Общая температура тела мышей упала до 13°С и обмен веществ снизился в 10 раз. Через шесть часов мышей реанимировали без побочных эффектов.
К сожалению, подобный эксперимент, проведенный на овцах и свиньях, не увенчался успехом, что дает пищу для размышлений: возможно, данный метод не подходит для более крупных животных.
Другой метод, который погружает организм в гипотермическую «спячку» — замена крови холодным солевым раствором — сработал на свиньях и в настоящее время проходит клинические испытания на людях в Питтсбурге.
Пространственно-временные туннели
Так художник Кйорданд воплощает свое представление о пространственно-временном туннеле
Общая теория относительности также допускает возможность быстрого перемещения через пространственно-временные туннели, которые могли бы помочь преодолевать расстояния в миллиарды световых лет или просто различные моменты времени.
Многие физики, в том числе и Стивен Хокинг, считают, что пространственно-временные туннели, постоянно появляющиеся в разных местах квантовой оболочки, по размеру гораздо меньше, чем атомы. Весь фокус в том, чтобы захватить один, и увеличить его до человеческих масштабов — подвиг, который потребует огромного количества энергии, но может быть возможен только в теории.
Попытки доказать подобный метод не удались, в конечном счете, из-за несовместимости между общей теорией относительности и квантовой механикой.
Использование света
Идея, выдвинутая американским физиком Роном Маллетом, состоит в использовании вращающегося цилиндра света, чтобы обмануть пространственно-временной континуум. Все предметы, попавшие внутрь закрученного цилиндра, теоретически могут быть протащены сквозь пространство и время, словно пузырек, поднявшийся на поверхность кофе после размешивания напитка в чашке.
По словам Маллета, правильная конфигурация может помочь путешествию в прошлое и будущее.
Маллет опубликовал свою теорию в 2000 году и с тех пор пытается собрать средства для доказательного эксперимента, включающего проведение нейтронов через круг вращающихся лазеров.
Однако, его идеи не получили поддержку сообщества физиков, как лишенные оригинальности.
Источник