Возможно ли перемещение во времени в прошлое. Машина времени: мифы и реальные факты о возможности путешествия во времени

Чтобы путешествовать во времени, много ума не надо. Любой из нас каждые сутки совершает перемещение примерно на 24 часа вперед. Другое дело, что движение это остается таким же ненамеренным, как и неизбежным. В отличие от пространства, мы не можем по собственному желанию встать и переместиться на столько-то «шагов» в прошлое или будущее… или можем?

Представление о потоке времени, как о чем-то неизменном, постоянном, вечном и равномерном, сидит где-то очень глубоко в нашей психике. Мы измеряем его секундами, часами, годами, но продолжительность этих промежутков может меняться. Как речной поток, который в самом деле часто сравнивают с потоком времени, может то ускоряться на резких перепадах, то замедляться, разливаясь широко, время само подвержено изменениям. Это открытие стало, возможно, ключевым в той научной революции, которую в 1905-1915 гг. совершили работы Альберта Эйнштейна.

Непостоянство времени берет начало в его сложных отношениях с пространством. Три пространственных измерения и одно временно’е образуют единый, нераздельный континуум — ту сцену, на которой разворачивается все происходящее в нашем мире. Сложные переплетения и взаимодействия этих четырех измерений друг с другом дают нам надежду на то, что путешествия в прошлое и будущее все-таки возможны. Чтобы получить власть над временем, надо всего лишь приручить пространство. Как это возможно?

Только вперед

Для простоты давайте представим, что континуум нашей Вселенной включает не четыре, а только два измерения: одно пространственное и одно временно’е. Каждый объект, от фотона до Дональда Трампа, движется по этому континууму с постоянной скоростью. Что он ни делает, пересекает ли Галактику или отвечает на вопросы журналистов, сидя на стуле, общая скорость его движения остается неизменной — упрощая, можно сказать, что сумма скоростей, с которой перемещается объект, всегда равна скорости света. Если президент по пространству не перемещается, то вся энергия его движения уходит в перемещение по оси времени. Если фотон движется по пространству со световой скоростью, то на время у него энергии не остается, и для этих частиц время не движется вовсе.

Можно сказать, что перемещение в пространстве «крадет» перемещение у времени. Если Дональд Трамп ускорится — сядет в самолет и на скорости около 900 км/ч пересечет Атлантику, — он замедлит свое движение во времени и окажется где-то на 10 наносекунд в «будущем», в том времени, которое для его «внутренних часов» еще не наступило. Текущий рекордсмен пребывания в космосе Геннадий Падалка за 820 дней на МКС, в течение которых он двигался на скорости около 27,6 тыс. км/ч, переместился в будущее на несколько десятков миллисекунд. При достижении скорости в 99,999% световой за год можно переместиться в будущее на 223 «обычных» земных года.

Это перетекание движения из пространства во время и обратно стоит расширить и на гравитацию. В описании Общей теории относительности гравитация — это деформация пространственно-временного континуума, и в окрестностях черной дыры (да и любого другого гравитирующего объекта) «искривляются» все четыре измерения, причем тем сильнее, чем сильнее притяжение. Время у поверхности Земли течет медленнее, чем на орбите, и сверхточные часы спутников убегают примерно на 1/3 миллиардной доли секунды в сутки. Куда заметнее это перемещение в будущее для тел, находящихся близ более массивных объектов.

Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики весит около 4 млн Солнц, и если мы начнем нарезать круги поблизости от нее, то спустя некоторое время — когда на нашем космическом корабле пройдет всего несколько дней — можем оказаться во Вселенной на несколько лет старше нас. Опять же, в будущем. Как мы поняли, с формулы Эйнштейна с легкостью допускают такие перемещения, хотя на практике они сложны настолько, насколько сложно набрать скорость, близкую к световой, или выжить в окрестностях сверхмассивной черной дыры. Но как быть с прошлым?

Назад и вверх

По большому счету, путешествие во времени назад устроить еще проще, чем вперед: достаточно взглянуть на звездное небо. Диаметр Млечного Пути составляет около 100 тыс. световых лет, а свет более далеких звезд и галактик может идти к нам и миллионы, и миллиарды лет. Оглядывая ночной небосвод, мы видим вспышки прошлого. Луну, какой она была около секунды назад, Марс — примерно 20 минут назад, Альфу Центавра почти четырехлетней давности, соседнюю галактику Туманность Андромеды — 2,5 млн лет назад.

Самый дальний предел, доступный такого рода «перемещению» во времени, составляет более 10 млрд лет: картину той невероятно далекой эпохи можно увидеть в микроволновом диапазоне, как следы реликтового излучения Вселенной. Но, конечно, нас такими путешествиями не удовлетворишь; в них чудится что-то «ненастоящее» в сравнении с тем, как такие перемещения выглядят в фантастике. Выбираешь нужную эпоху на экране, нажимаешь кнопку — и…

Интересно, что уравнения Эйнштейна не накладывают ограничений и на такие целенаправленные путешествия в прошлое. Поэтому некоторые теоретики, рассуждая об этом, предполагают, что при движении на скорости большей скорости света время в этой системе отсчета будет течь в обратном относительно остальной Вселенной направлении. С другой стороны, такое движение эйнштейновские теории все же запрещают: масса при достижении световой скорости станет бесконечной, а чтобы разогнать бесконечную массу хотя бы еще чуточку быстрее, понадобится бесконечная энергия. Но, главное, введение таких машин времени способно нарушить не менее фундаментальный причинно-следственный принцип.

Представьте, что вы — яростный сторонник Хиллари Клинтон и решили вернуться в прошлое, чтобы поколотить мелкого Дональда Трампа и навсегда отвадить его от политики. Если это сработало, и Дональд после такого «поучения» еще в 1950-х решил полностью сосредоточиться на бизнесе или на игре в шахматы, то каким образом вы бы вообще узнали о его существовании, не говоря о том, чтобы воспылать нелюбовью к этому политику?.. Эти парадоксы хорошо раскрывает культовая серия фильмов «Назад в будущее», а многие ученые считают, что они делают путешествия в прошлое принципиально невозможными. С другой стороны, рассуждать и фантазировать мы можем всегда. Давайте попробуем?

Сквозь кольцо

Приближение к какой-нибудь достаточно крупной черной дыре приводит к замедлению времени. Падение внутрь — вряд ли вариант: это занятие чересчур опасно и не позволит сохранить в целости и вас, и вашу машину для перемещений во времени. Однако существует вариант, при котором черная дыра может оказаться вполне подходящим «порталом» в прошлое. На него указали расчеты, проведенные еще в 1960-х известным (а тогда еще очень молодым) новозеландским физиком Роем Керром, который изучал гравитационное поле вращающихся черных дыр.

В самом деле, если обычное сферическое тело сжимается до критического радиуса и образует сингулярность черной дыры, то масса вращающегося тела испытывает влияние центробежных сил. Этот момент импульса не позволяет образоваться обычной «точечной» сингулярности, и вместо нее появляется сингулярность очень необычная — в виде кольца нулевой толщины, но ненулевого диаметра. И если сингулярности обычной черной дыры не избегнет любой, кто дерзнет приблизиться к ней слишком близко, то наблюдатель, сближающийся с кольцеобразной сингулярностью, вполне может «проскочить» ее — и оказаться по ту сторону.

Некоторые ученые предполагают, что эти свойства могут делать «керровские» черные дыры своего рода антиподами обычных — где-то, в ином пространстве-времени они не поглощают, а напротив, выбрасывают из себя все, что попало в них в нашем. Счастливчик, избегнувший полной дезинтеграции в кольцеобразной сингулярности, окажется где-то совершенно в ином месте и времени. Где? Увы, и тут никакого управления пока не предусматривается: как повезет. Пока что мы не уверены даже в существовании сингулярности такой подходящей формы, не говоря уже о том, чтобы контролировать их возникновение и то, какие именно участки пространственно-временного континуума они соединяют. Вам это что-то напоминает?

Норы и струны

Если мы вспомним о нашем упрощенном двумерном континууме, который содержит всего одно временно’е измерение и одно пространственное, то нам будет легко представить, как его ткань не только деформируется и изгибается, но и рвется — как в окрестностях массивных тел и в сингулярности черной дыры. Но куда приводят такие разрывы? Видимо, опять же, — в иную часть континуума, — как если бы мы взяли плоскую двумерную простыню и сложили пополам, пробив «дырки» с одной поверхности на другую. Ни одна теория не запрещает существование и в нашем четырехмерном пространстве-времени таких дыр — объектов, широко известных как кротовые норы.

Практически физики нигде и никогда их не наблюдали, но существует ряд моделей, описывающих такие кротовые норы, причем к числу их авторов относятся весьма авторитетные фигуры, включая американца Кипа Торна и британца Стивена Хокинга. Последний считает, что кротовые норы существуют лишь на планковских масштабах, в «квантовой пене» виртуальных частиц, которые непрерывно рождаются и аннигилируют в вакууме пространства-времени. Вместе с ними рождаются и рассыпаются бесчисленные туннели кротовых нор, которые на крошечную долю секунды — случайным образом — соединяют совершенно разные области пространства-времени, и снова исчезают.

Чтобы использовать такие норы хоть для какой-либо пользы, их придется научиться стабилизировать и увеличивать в размерах. Увы, расчеты показывают, что для этого понадобятся колоссальные количества энергии, непредставимые ни для американского президента, ни для всего человечества в любой более-менее обозримой перспективе. Поэтому несколько большую надежду на свободные перемещения во времени дает другая полуфантастическая концепция, развитая во второй половине XX в. Томасом Кибблом, Яковом Зельдовичем и Ричардом Готтом — речь идет о космических струнах.

Не стоит путать их с суперструнами из другой известной теории: космические струны в представлении Готта — это весьма плотные одномерные складки пространства-времени, возникшие еще на заре существования Вселенной. Упрощенно говоря, «ткань» пространства-времени в ту эпоху еще не «разгладилась», и некоторые из тогдашних складок сохранились до сих пор. Они растянулись до десятков парсек, но по-прежнему необычайно тонки (порядка 10-∧31 м) и несут огромную энергию (плотность порядка 10∧22 г на см длины).

Тоньше атома, космические струны пронизывают пространственно-временной континуум, проявляя мощнейшую, хотя и локально ограниченную, гравитацию. Зато если мы научимся ими манипулировать, сближать, скручивать и сплетать, мы можем как угодно «настраивать» и пространство-время вокруг. Такие сверхспособности обещают уже вполне полноценные перемещения в прошлое и будущее по желанию, по надобности или настроению. Если только на это не существует фундаментальных запретов. Помните про «Назад в будущее»?

Парадоксы и их разрешение

Нарушение причинно-следственных связей при путешествии в прошлое способно поставить в тупик не только философов, но и любые разумные физические и математические выкладки. Самый известный пример этому — «парадокс убитого дедушки», впервые описанный в научной фантастике еще в 1940-х. В книге французского писателя Рене Баржавеля рассказывается, как неосторожный путешественник во времени убил своего собственного деда, так что впоследствии он не смог появиться на свет, совершить перелет в прошлое и убить дедушку… Тут начинает сбоить любая логика: возникает разорванная цепь причин и следствий, которую не приемлет ни наука, ни наш повседневный опыт.

Одним из решений этого парадокса может быть «постселекция» событий самой Вселенной. Иначе говоря, оказавшись в прошлом, путешественник не сумеет сделать ничего, что нарушило бы правильный ход причин и следствий. Пистолет не сработает, или он не отыщет своего дедушку, или случится тысяча других случайностей, странностей, конфузов, но течение вещей не позволит сбить Вселенную с ее размеренного хода. Но вообще трудно представить себе хоть какое-либо действие в прошлом, которое не имело бы далеко идущих последствий. Вспомним еще один пришедший из фантастики термин — «эффект бабочки», который указывает на свойство некоторых систем усиливать незначительное влияние до больших и непредсказуемых последствий. Возможно, постселективное решение парадоксов времени все равно не позволит нам путешествовать по нему.

Впрочем, существует и другой подход, куда более многообещающий. Согласно популярной сегодня гипотезе Мультивселенной, в мироздании может реализовываться любой возможный (и невозможный) вариант, просто все они «расходятся» по разным параллельным вселенным. Вы можете переместиться в прошлое и застрелить дедушку, и он действительно не родит вашего отца, а тот — вас, но в другом, параллельном мире. Так же, как где-то там Дональд Трамп может проиграть выборы, или вовсе не появиться на свет, или оказаться знаменитым велогонщиком. Так же, как где-то существуют миры, населенные зелеными мыслящими медузами или вообще подчиняющиеся иным законам физики.

Так, путешествие во времени парадоксальным образом приводит нас к проблемам фундаментального устройства пространственно-временного континуума. Проблемам, окончательно решить которые поможет разве что первый опыт настоящего перемещения в прошлое — жаль, что в нашем мире этого невероятного события придется подождать еще неопределенное время.

Со времен эпохи королевы Виктории и до сегодняшнего дня понятие путешествий во времени будоражило умы любителей фантастики. Каково это - путешествовать сквозь четвертое измерение? Самое интересное, что для путешествий во времени не нужна машина времени или нечто вроде «кротовой норы».

Вы наверняка заметили, что мы постоянно перемещаемся во времени. Движемся сквозь него. На базовом уровне понятия время ­- это скорость изменения Вселенной, и вне зависимости от того, нравится нам это или нет, мы подвержены постоянным изменениям. Стареем, планеты движутся вокруг Солнца, вещи разрушаются.

Мы измеряем ход времени секундами, минутами, часами и годами, но это совсем не означает, что время течет с постоянной скоростью. Как вода в реке, время идет по-разному в разных местах. Короче говоря, время относительно.

Но что вызывает временные флуктуации на пути от колыбели до могилы? Все сводится к отношению между временем и пространством. Человек способен воспринимать в трех измерениях - длина, ширина и глубина. Время же дополняет эту партию как самое важное четвертое измерения. Время не существует без пространства, пространство не существует вне времени. И эта парочка соединяется в пространственно-временной континуум. Любое событие, происходящее во Вселенной, должно вовлекать пространство и время.

В этой статье мы рассмотрим наиболее реальные и повседневные возможности путешествия сквозь время в нашей вселенной, а также менее доступные, но от этого не менее возможные пути сквозь четвертое измерение.

Поезд - реальная машина времени.

Если вы хотите прожить пару лет немного быстрее, чем кто-то другой, вам нужно управляться с пространством-временем. Спутники глобального позиционирования совершают это каждый день, обгоняя естественный ход времени на три миллиардных доли секунды. На орбите время течет быстрее, поскольку спутники находятся далеко от массы Земли. А на поверхности масса планеты увлекает за собой время и замедляет его в относительно небольших масштабах.

Этот эффект называется гравитационным замедлением времени. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, гравитация искривляет пространство-время, и астрономы используют это следствие, когда изучают свет, проходящий вблизи массивных объектов (о гравитационном линзировании мы писали здесь и здесь).

Но какое отношение это имеет ко времени? Помните - любое событие, происходящее во вселенной, вовлекает как пространство, так и время. Гравитация не только стягивает пространство, но и время.

Будучи в потоке времени, вы едва ли заметите изменение его хода. Но достаточно массивные объекты - вроде сверхмассивной черной дыры альфы Стрельца, расположенной в центре нашей галактики - будут серьезно искривлять ткань времени. Масса ее точки сингулярности - 4 миллиона солнц. Такая масса замедляет время в два раза. Пять лет на орбите черной дыры (без падения в нее) - это десять лет на Земле.

Скорость движения тоже играет важную роль в скорости течения нашего времени. Чем ближе вы подходите к максимальной скорости движения - скорости света - тем медленнее течет время. Часы в быстро идущем поезде к концу путешествия начнут «опаздывать» на одну миллиардную секунды. Если поезд достигнет скорости в 99,999% световой, за один год в вагоне поезда можно перенестись на двести двадцать три года в будущее.

По сути, на этой идее строятся гипотетические путешествия в будущее в будущем, простите за тавтологию. Но как насчет прошлого? Можно ли повернуть время вспять?

Временные путешествия в прошлое

Звезды - пережитки прошлого.

Мы выяснили, что путешествие в будущее происходит все время. Ученые доказали это экспериментально, и эта идея лежит в основе теории относительности Эйнштейна. В будущее вполне можно переместиться, вопросом остается только «насколько быстро»? Что касается путешествий в прошлое, то для ответа на этот вопрос нужно взглянуть в ночное небо.

Галактика Млечный Путь шириной примерно в 100 000 лет, а значит, свету от далеких звезд нужно преодолеть тысячи и тысячи лет, прежде чем он достигнет Земли. Уловите этот свет, и по сути, вы просто заглянете прошлое. Когда астрономы измеряют космическое микроволновое излучение, они заглядывают в тот космос, каким он был 10 миллиардов лет назад. Но все ли это?

В теории относительности Эйнштейна нет ничего, что исключало бы возможность путешествие в прошлое, но само возможное существование кнопки, которая могла бы вернуть вас во вчерашний день, нарушает закон причинности или причины и следствия. Когда во вселенной что-то происходит, событие порождает новую бесконечную цепочку событий. Причина всегда рождается раньше следствия. Просто представьте себе мир, где жертва бы умирала до того, как пуля попадет ей в голову. Это нарушение действительности, но несмотря на это, многие ученые не исключают возможности путешествий в прошлое.

Например, полагают, что движение быстрее скорости света может отправить назад в прошлое. Если время замедляется по мере того, как объект приближается к скорости света, то может преодоление этого барьера повернет время вспять? Конечно, при приближении к скорости света растет и релятивистская масса объекта, то есть приближается к бесконечности. Ускорить бесконечную массу представляется невозможным. Теоретически, варп-скорость, то есть деформация скорости как таковой, может обмануть универсальный закон, но даже это потребует колоссальных затрат энергии.

А что, если путешествия во времени в будущее и прошлое зависят не столько на наших базовых знаниях космоса, а больше от существующих космических феноменов? Давайте взглянем на черную дыру.

Черные дыры и кольца Керра

Что находится по ту сторону черной дыры?

Покружитесь около черной дыры достаточно долго и гравитационное замедление времени забросит вас в будущее. Но что, если вы угодите прямо в пасть этого космического монстра? О том, что будет при погружении в черную дыру, мы уже писали , но не упоминали такую экзотическую разновидность черных дыр, как кольцо Керра . Или черная дыра Керра.

В 1963 году новозеландский математик Рой Керр предложил первую реалистическую теорию вращающейся черной дыры. Концепция включает нейтронные звезды ­- массивные коллапсирующие звезды размером с Санкт-Петербург, например, но с массой земного Солнца. Нейтронные дыры мы включили в список самых загадочных объектов во Вселенной, обозвав их магнетарами . Керр предположил, что если умирающая звезда сколлапсирует во вращающееся кольцо нейтронных звезд, их центробежная сила не даст им превратиться в сингулярность. И поскольку у черной дыры не будет точки сингулярности, Керр посчитал, что вполне можно будет попасть внутрь, без страха быть разорванным гравитацией в центре.

Если черные дыры Керра существуют, мы могли бы пройти сквозь них и выйти в белую дыру. Это как выхлопная труба черной дыры. Вместо того, чтобы засасывать все, что только можно, белая дыра будет, напротив, выбрасывать все, что можно. Возможно, даже в другом времени или другой Вселенной.

Черные дыры Керра остаются теорией, но если они действительно существуют, они являются своего рода порталами, предлагающими одностороннее путешествие в будущее или прошлое. И хотя чрезвычайно развитая цивилизация могла бы развиваться таким образом и перемещаться во времени, никто не знает, когда «дикая» черная дыра Керра исчезнет.

Кротовые норы (червоточины)

Искривление пространства-времени.

Теоретические кольца Керра являются не единственным способом возможных «сокращенных» путей в прошлое или будущее. В научно-фантастических фильмах - от «Звездного пути» до «Донни Дарко» - часто рассматривается теоретический мост Эйнштейна-Розена . Вам эти мосты более известны под названием червоточин .

Общая теория относительности Эйнштейна допускает существование червоточин, поскольку в основе теории великого физика лежит искривление пространства-времени под воздействием массы. Чтобы понять эту кривизну, представьте себе ткань пространства-времени в виде белого листа и согните его пополам. Площадь листа останется прежней, сам он не деформируется, но вот расстояние между двумя точками соприкосновение явно будет меньшим, чем когда лист лежал на плоской поверхности.

В этом упрощенном примере пространство изображается в виде двухмерной плоскости, а не четырехмерной, каким на самом деле и является (вспомним четвертое измерение - время). Аналогично работают и гипотетические кротовые норы.

Перенесемся в космос. Концентрация массы в двух разных частях Вселенной могла бы создать своеобразный туннель в пространстве-времени. В теории этот туннель соединил бы два разных отрезка пространственно-временного континуума между собой. Разумеется, вполне возможно, что какие-нибудь физические или квантовые свойства не дают таким червоточинам зарождаться самостоятельно. Ну или они рождаются и тут же гибнут, будучи нестабильными.

По словам Стивена Хокинга, десять самых интересных фактов из жизни которого мы вам недавно представляли, червоточины могут существовать в квантовой пене - самой мелкой среде во Вселенной. Крошечные туннели постоянно рождаются и разрываются, связывая отдельные места и время на короткие мгновения.

Кротовые норы могут оказаться слишком малы и кратковременными для перемещения человека, но вдруг однажды мы сможем их найти, удержать, стабилизировать и увеличить? При условии, как отмечает Хокинг, что вы будете готовы к обратной связи. Если мы захотим искусственным образом стабилизировать туннель пространства-времени, радиация от наших действий может его уничтожить, как обратный ход звука может повредить динамик.

Мы пытаемся протиснуться сквозь черные дыры и червоточины, но, может, есть другой способ путешествий во времени с использованием теоретического космического феномена? С этими мыслями мы обращаемся к физику Дж. Ричарду Готту, который изложил идею космической струны в 1991 году. Как следует из названия, это гипотетические объекты, которые могли сформироваться на ранних этапах развития вселенной.

Эти струны пронизывают всю Вселенную, будучи тоньше атома и находясь под сильным давлением. Естественно, из этого следует, что они дают гравитационную тягу всему, что проходит рядом с ними, а значит объекты, прикрепленные к космической струне, могут путешествовать во времени с невероятной скоростью. Если подтянуть две космические струны поближе друг к другу или расположить одну из них рядом с черной дырой, можно создать то, что называется замкнутой времениподобной кривой.

Используя гравитацию, производимую двумя космическими струнами (или струной и черной дырой), космический корабль теоретически мог бы отправить себя в прошлое. Для этого нужно было бы сделать петлю вокруг космических струн.

Между прочим, квантовые струны сейчас очень горячо обсуждаемые. Готт заявил, что для путешествия назад во времени, нужно сделать петлю вокруг струны, содержащей половину массы-энергии целой галактики. Другими словами, половину атомов в галактике пришлось бы задействовать как топливо для вашей машины времени. Ну и как всем хорошо известно, нельзя вернуться во времени раньше, чем была создана сама машина.

Кроме того, существуют и временные парадоксы .

Парадоксы путешествий во времени

Убил деда - убил себя.

Как мы уже сказали, идея путешествия в прошлое слегка омрачается второй частью закона причинности. Причина следует перед следствием, как минимум в нашей вселенной, а значит может испортить даже самые продуманные планы путешествий во времени.

Для начала представьте: если вы отправитесь в прошлое на 200 лет, вы появитесь задолго до своего рождения. Подумайте об этом секунду. В течение какого-то времени следствие (вы) будет существовать прежде причины (ваше рождение).

Чтобы лучше понять, с чем мы имеем дело, рассмотрим известный парадокс деда. Вы - убийца, который путешествует во времени, вшаа цель - ваш собственный дедушка. Вы проникаете сквозь ближайшую кротовую нору и подходите к живой 18-летней версии отца вашего отца. Вы поднимаете пистолет, но что происходит, когда вы нажимаете на спусковой крючок?

Подумайте. Вы еще не родились. Даже ваш отец еще не родился. Если вы убьете деда, у него не будет сына. Этот сын никогда не родит вас, и вы не сможете отправиться в прошлое, выполняя кровавую задачу. И ваше отсутствие никак не нажмет на курок, тем самым отрицая всю цепочку событий. Мы называем это петлей несовместимых причин.

С другой стороны, можно рассмотреть идею последовательной причинной петли. Она, хоть и заставляет задуматься, теоретически избавляет от временных парадоксов. По мнению физика Пола Дэвиса, подобная петля выглядит следующим образом: профессор математики отправляется в будущее и похищает сложнейшую математическую теорему. После этого выдает ее самому блестящему студенту. После этого перспективный студент растет и учится с тем, чтобы однажды стать человеком, у которого профессор однажды спер теорему.

Кроме того, есть еще одна модель путешествий во времени, которая включает в себя искажение вероятности при приближении к возможности парадоксального события. Что это означает? Давайте вернемся в шкуру убийцы вашего деушки. Эта модель путешествия во времени может убить вашего дедушку виртуально. Вы можете нажать на курок, но пистолет не сработает. Птичка чирикнет в нужный момент или произойдет еще что-нибудь: квантовая флуктуация не даст парадоксальной ситуации состояться.

И наконец, самое интересное. Будущее или прошлое, в которое вы отправитесь, попросту может существовать в параллельной Вселенной. Представим это как парадокс разделения. Вы можете уничтожить все, что угодно, но на ваш домашний мирок это никак не повлияет. Вы убьете деда, но не исчезнете ­- исчезнет, возможно, другой «вы» в параллельном мире, ну или сценарий пойдет по уже рассмотренным нами схемам парадокса. Однако, вполне возможно, что такое путешествие во времени будет одноразовым и вы никогда не сможете вернуться домой.

Совсем запутались? Добро пожаловать в мир путешествий во времени.

Только представь, сколько полезных вещей можно было бы сделать, умей мы путешествовать во времени! Убить Гитлера, поменять доллары, убедить себя не пить вчера вечером, убедить Гитлера пить вчера вечером! Но наши герои были заняты совершенно другими вещами.

Отец Пеллигрино Эрнетти

Отец Пеллегрино Эрнетти, монах-бенедиктинец, почти всю жизнь прожил в монастыре на острове Сан-Джорджо. Он был практикующим экзорцистом и председателем кафедры преполифонии в местной консерватории. Но, по всей видимости, когда он не был занят изгнанием бесов и старинной музыкой, у него еще оставалось свободное время, потому что отец Эрнетти изобрел хроновизор - устройство, позволяющее переноситься в прошлое, чтобы увидеть исторические события своими глазами.

По признанию священника, он хотел побывать на опере «Триест», произведшей фурор в Риме в 169 году до н.э. Есть свидетельства людей, которые присутствовали при запуске хроновизора. Друг Пеллегрино Эрнетти - священник Франсуа Брюн даже написал книгу «Хронопроекционный аппарат - новая тайна Ватикана», в которой рассказывается о том, как он слушал речи Наполеона и видел распятие Христа. На сегодняшний день информации о хроновизоре нет, а все, что предлагают на «Авито» - жалкая подделка.

Билли Мейер

Первый контакт швейцарца Билли Мейера с инопланетянами, по его свидетельству, произошел, когда ему было пять лет. На связь с мальчиком вышел пришелец из созвездия Плеяды по имени Сфат, заменивший Билли отца. (Да и кто из нас время от времени не подозревал, что его папаша тоже из другой Галактики!)

Затем, когда Сфат умер, с Билли контактировала плеядианка Аскет, с которой он поддерживал связь на протяжении 11 лет. В 1975 году, когда Билли достиг половой зрелости, к нему явилась внучка Сфата - Семьясе. Не спрашивай, чему она научила Билли, мы и сами не знаем, об этом он не распространялся, зато представил общественности множество фотографий своих инопланетных друзей и их космических кораблей.

Пришельцы приходили к нему как из прошлого, так и из будущего, а также из параллельных измерений, предупреждая о грядущих мировых катаклизмах. Заботясь о благополучии землян, Билли сообщал о грядущей Третьей мировой войне, которая должна была начаться в ноябре 2006 года, затем в 2008-м и, наконец, в 2010-м. Но, видимо, друзья Билли не сильно поднаторели в земной истории, потому что мы пишем тебе эти строки из 2016 года.

Шарлотта Энн Моберли и Элеонор Журден

Две школьные учительницы образцовой репутации в 1901 году отправились на экскурсию в Версаль и, заблудившись в садах, попали в 1792 год, прямиком в разгар Французской революции. Они утверждали, что видели Марию-Антуанетту в ее последние дни перед арестом. Королева сидела перед Малым Трианоном и рисовала, когда вооруженная толпа черни двинулась на Париж.

Вернувшись в настоящее, Шарлотта и Элеонор написали книгу о происшедшем с ними и назвали ее «Приключение». Книга, разумеется, была немедленно раскритикована, а учительниц обвинили в мошенничестве. В качестве доказательства обмана критики использовали современную карту Версаля. Шарлотта и Элеонор описывали, что перед тем, как попасть в прошлое, пересекали мост, который не существовал в их время.

Однако позднее была обнаружена карта Версаля XVIII века, на которой мост, описанный в «Приключении», действительно был. Впрочем, как выяснилось позже, ни Шарлотта, ни Элеонор не были специалистами по истории Франции и, прежде чем написать книгу, с учительской дотошностью изучили вопрос.

Джон Тайтор

Герой интернет-форумов начала 2000-х, заявлявший, что прибыл из 2036 года. Конечным пунктом назначения Джона был 1975 год, а целью - компьютер IBM 5100, необходимый в будущем, чтобы уничтожить компьютерный вирус, направленный на уничтожение мира. Даже странно, что ни разу не прозвучало имя Джона Коннора.

На вопросы, как же он оказался в 2000 году, Джон отвечал, что заскочил повидаться с семьей, так как грядет Третья мировая война, в результате которой Америка подвергнется ядерной бомбрадировке со стороны России. И наверняка бомбардировка была что надо, раз американцы в 2036 году испытывали нужду в компьютерах 70-х годов.

Боб Уайт

В 2003 году множество людей получили и-мейл, в котором им предлагалось помочь в создании габаритного модуля деформации с генератором и индукционным двигателем (или как-то так). Откликнувшимся на письмо автор охотно и подробно рассказывал свою теорию о перемещениях во времени и способах создания устройства для их осуществления. Автор письма назначил своим последователям встречу в небольшом городке в Массачусетсе 9 июля 2003 года, на которую благополучно не явился. Надеемся, он смог вернуться на свою планету. Или в психиатрическую лечебницу.

Виктор Годдард

Маршал ВВС Великобритании сэр Виктор Годдард просто-таки притягивал к себе паранормальные явления. В 1935 году, совершая полет на своем биплане с открытой кабиной, он попал в турбулентность, во время которой наблюдал странную картину, когда пролетал над заброшенным аэродромом: ландшафт под ним будто бы изменился, на аэродроме, где никого не должно было быть, cтояли самолеты, а между ними сновали механики в одежде синего цвета. Это удивило Годдарда, так как в то время все механики носили коричневую форму. Ему, разумеется, не поверил никто из сослуживцев, и история забылась до тех пор, пока спустя четыре года ВВС и вправду не изменили цвет формы с коричневого на тот самый оттенок синего, который видел Годдард.

Концепция машины времени вызывает в воображении образы неправдоподобного устройства, которое слишком часто используется в сюжетах научно-фантастических. Однако согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна, которая объясняет работу гравитации во Вселенной, путешествия во времени — это не только плод воображения. И если в фильмах путешествие во времени — это сюжетный поворот, то как насчет реальности?

Путешествие вперед во времени, согласно теории Эйнштейна, абсолютно возможно. По сути, физикам удалось отправить крошечные частицы под названием мюоны, очень похожие на электроны, вперед во времени, манипулируя гравитацией вокруг них. Это не означает, что технология для отправки людей вперед в будущее станет возможной в ближайшие 100 лет, но все же.

1. Червоточины

Астрофизик Эрик Дэвис из Международного института перспективных исследований EarthTech в Остине считает, что это возможно. Все, что вам нужно — это кротовая нора или червоточина, теоретический проход сквозь ткань пространства-времени, предсказанный в рамках теории относительности.

Червоточины пока не были доказаны, и если их когда-нибудь и найдут, они будут настолько малы, что в них не поместится даже человек, не говоря о космическом корабле. При всем этом Дэвис полагает, что червоточины вполне можно использовать для перемещения обратно в прошлое.

Как общая теория относительности, так и квантовая теория предлагают несколько возможностей для путешествия — например, «закрытую времяподобную кривую» или путь, который сокращает пространство-время, то есть машину времени.

Дэвис утверждает, что современное научное понимание законов физики «кишит машинами времени, то есть многочисленными решениями геометрии пространства-времени, которые позволяют путешествовать во времени или обладают свойствами машины времени».

Как вы понимаете, червоточина позволила бы судну, например, пройти из одной точки в другую быстрее скорости света — почти как в варп-пузыре. Все потому, что корабль прибудет в пункт назначения раньше, чем луч света, пройдя по короткому пути сквозь пространство-время. Транспорт, таким образом, не нарушит правило универсального ограничения скорости, которое накладывает свет, поскольку сам корабль не путешествует с такой скоростью.

Такая червоточина может теоретически вести не сквозь пространство, но и сквозь время.

«Машины времени неизбежны в нашем физическом пространстве-времени», — пишет Дэвис в работе. — «Проходные червоточины включают машины времени».

Тем не менее, добавляет Дэвис, превратить червоточину в машину времени будет нелегко. Понадобятся титанические усилия. Все потому, что как только червоточина будет создана, один или оба ее конца нужно будет ускорить во времени к пункту назначения, что следует из общей теории относительности.

2. Машина времени: цилиндр Типлера

Чтобы использовать машину времени на основе цилиндра Типлера, вам нужно покинуть Землю на космическом корабле и отправиться в космос к цилиндру, который там вращается. Когда вы достаточно приблизитесь к поверхности цилиндра (пространство вокруг него будет по большей части «варпнуто», деформировано), вам нужно будет несколько раз обогнуть его и вернуться на Землю. Вы прибудете в прошлое.

Насколько далеко в прошлое — зависит от того, сколько раз вы обогнете цилиндр по орбите. Даже если вам покажется, что ваше собственное время движется вперед как обычно, пока вы огибаете цилиндр, за пределами искаженного пространства вы неизбежно будете двигаться в прошлое. Это все равно, что вы поднимаетесь по винтовой лестнице и обнаруживаете, что с каждым полным кругом находитесь на одну ступеньку ниже.

3. Пончиковый вакуум

По мнению Амоса Ори из Израильского технологического института в Хайфе, пространство может быть достаточно скручено для создания локального гравитационного поля, которое напоминает пончик определенных размеров. Гравитационное поле образует круги вокруг этого пончика, поэтому пространство и время крепко закручены.

Важно отметить, что такое положение дел сводит на нет необходимость какой-либо гипотетической экзотической материи. Хотя как это будет выглядеть в реальном мире описать довольно трудно. Ори говорит, что математика показала, что через равные промежутки времени внутри пончика в вакууме будет образовываться машина времени.

Все, что вам нужно — это попасть туда. В теории можно будет отправиться в любой момент времени с тех пор, как была построена машина времени.

4. Экзотическая материя

В физике экзотическая материя — это материя, которая так или иначе отличается от нормальной и обладает некоторыми «экзотическими» свойствами. Поскольку путешествие во времени считается нефизическим, физики полагают, что так называемые тахионы (гипотетические частицы, для которых скорость света — это состояние покоя) либо не существуют, либо неспособны взаимодействовать с нормальной материей.

Но когда отрицательная энергия или масса — та самая экзотическая материя, или вещество — скручивает пространство-время, становятся возможными все невероятные явления: червоточины, которые могут выступать туннелями, соединяющими удаленные участки вселенной; варп-двигатель, который позволит путешествия быстрее скорости света; машины времени, которые позволят отправиться в прошлое.

5. Космические струны

Космические струны — это гипотетические 1-мерные (пространственно) топологические дефекты в ткани пространства-времени, оставшиеся еще со времен образования вселенной. С их помощью в теории могут быть образованы поля замкнутых времениподобных кривых, позволяющих путешествовать в прошлое. Некоторые ученые предлагают использовать «космические струны» для построения машины времени.

Если подвести две космические струны достаточно близко одна к другой или одну струну к черной дыре, в теории это может создать целый массив «замкнутых времениподобных кривых». Если делать тщательно рассчитанную «восьмерку» на космическом корабле вокруг двух бесконечно длинных космических струн, в теории можно оказаться где угодно и когда угодно.

6. Сквозь черную дыру

Черная дыра оказывает невероятное влияние на время, замедляя его так, как ничто другое в галактике. По сути, это природная машина времени. Если бы миссией облета вокруг черной дыры управляло наземное агентство, для них облет орбиты занял бы 16 минут. Но для смелых людей на борту корабля, который находится близко к массивному объекту, время шло бы очень медленно. Куда медленнее, чем на Земле. Время для команды замедлилось бы вдвое. За каждые 16 минут они переживали бы только 8.

Никогда не мечтали отправиться куда-нибудь в другое время? Нет, не с обычной скоростью, с которой мы «скучно» идем вперед - секунда за секундой. Либо:

• быстрее, чтобы можно было забраться далеко в будущее, оставшись в прежнем возрасте;
• медленнее, чтобы можно было сделать гораздо больше, чем другие, за тот же промежуток времени;
• в обратном направлении, чтобы можно было вернуться в эпоху прошлого и изменить ее, возможно, изменив будущее или даже настоящее?

Это может показаться совершенно научно-фантастическим, но не все в этом списке будет сугубо «фантастическим»: путешествие сквозь время — это научно возможный процесс, который всегда с вами. Вопрос лишь в том, как можно манипулировать им в своих целях и контролировать движение во времени.

Когда в 1905 году Эйнштейн выдвинул специальную теорию относительности, понимание того, что каждый массивный объект во Вселенной должен путешествовать во времени, стало лишь одним из ее поразительных последствий. Мы также узнали, что фотоны - или другие безмассовые частицы - не могут испытывать время в своей системе отсчета вообще: с момента, когда одна из них испускается, до момента, когда она поглощается, только массивные наблюдатели (вроде нас) могут видеть течение времени. С позиции фотона вся сжимается в одну точку, и поглощение и излучение происходят одновременно во времени, мгновенно.

Но у нас есть масса. И все, что имеет массу, ограничено тем, чтобы всегда путешествовать со скоростью меньше скорости света в вакууме. И не только это, но и независимо от того, насколько быстро вы двигаетесь относительно чего-либо - ускоряетесь вы или нет, неважно - для вас свет всегда будет двигаться с одной постоянной скоростью: с, скорость света в вакууме. Это мощное наблюдение и осознание приходит с удивительным следствием: если вы наблюдаете за движущимся относительно вас человеком, его часы будут идти медленнее для вас.

Представьте себе «световые часы», или часы, которые работают по принципу отражения света взад-вперед в направлении вверх-вниз между двумя зеркалами. Чем быстрее человек движется относительно вас, тем больше будет скорость движения света в поперечном (вдоль) направлении, а не в направлении вверх и вниз, а значит, тем медленнее будут идти часы.

Точно так же ваши часы будут двигаться медленнее относительно них; они будут видеть время, которое течет медленнее для вас. Когда вы снова соберетесь вместе, один из вас будет старше, а другой моложе.

Такова природа «парадокса близнецов» Эйнштейна. Короткий ответ: если предполагать, что вы начинали в одной системе отсчета (например, в состоянии покоя на Земле), и попадете в ту же систему отсчета позже, меньше постареет путешественник, поскольку для него время будет идти «медленнее», а тот, кто остался дома, столкнется с «нормальным» течением времени.

Поэтому если вы хотите ускоренно двигаться во времени, вам придется разогнаться до околосветовой скорости, двигаться в таком темпе некоторое время, а после вернуться в изначальное положение. Придется немного развернуться. Проделайте это и сможете переместиться на дни, месяцы, десятилетия, эпохи или миллиарды лет в будущее (в зависимости от снаряжения, конечно).

Вы могли бы засвидетельствовать эволюцию и разрушение человечества; конец Земли и Солнца; диссоциацию нашей галактики; тепловую смерть Вселенной самой. Пока у вас будет достаточно энергии на космическом корабле, вы сможете заглядывать так далеко в будущее, как захотите.

Но вот вернуться обратно - это другая история. Простой специальной относительности, или отношения между пространством и временем на базовом уровне, было достаточно, чтобы доставить нас в будущее. Но если мы захотим вернуться в прошлое, обратно во времени, нам потребуется общая теория относительности, или отношение между пространством-временем и материей и энергией. В этом случае мы расцениваем пространство и время как неразделимую ткань, а материю и энергию — как то, что искажает эту ткань, вызывает изменения в самой ткани.

Для нашей Вселенной, как мы ее знаем, пространство-время довольно скучное: оно почти идеально ровное, практически не изогнутое, и ни в какой форме не зацикливается на себе.

Но в некоторых моделируемых вселенных - в некоторых решениях эйнштейновской общей теории относительности - можно создать замкнутую петлю. Если пространство зацикливается само на себе, вы можете двигаться в одном направлении долгое, долгое время, чтобы вернуться туда, откуда начали.

Что ж, бывают решения не только с замкнутыми пространствоподобными кривыми, но и замкнутыми времениподобными кривыми. Замкнутая времениподобная кривая подразумевает, что вы можете буквально путешествовать во времени, пожить в определенных условиях и вернуться в ту же точку, из которой вышли.

Но это математическое решение. Описывает ли эта математика нашу физическую Вселенную? Кажется, не совсем. Кривизны и/или разрывы, которые нам нужны для такой Вселенной, дико несовместимы с тем, что мы наблюдаем даже вблизи нейтронных звезд и черных дыр: самых экстремальных примеров кривизны в нашей Вселенной.

Наша Вселенная может вращаться в глобальном масштабе, но наблюдаемые пределы вращения в 100 000 000 раз жестче тех, что допускают замкнутые времениподобные кривые, которые нам нужны. Если вы хотите отправиться вперед во времени, потребуется релятивистский DeLorean.

Но назад? Возможно, будет лучше, если вы не сможете отправиться назад во времени, чтобы не помешать вашему отцу жениться на вашей матери.

В общем, подводя итоги, можно заключить, что путешествия назад во времени всегда будут очаровывать людей на уровне идеи, но, вероятнее всего, останутся в недостижимом будущем (как ни парадоксально). Это не невозможно математически, но Вселенная построена на физике, которая является специальным подмножеством математических решений. Исходя из того, что мы наблюдали, наши мечты исправить наши ошибки, отправившись в прошлое, вероятно, останутся только в наших фантазиях.