Возможны ли путешествия во времени с точки зрения науки?

17 419 просмотров
Об авторе

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 Вселенная 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.

Но кто?

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.

Возможны ли путешествия во времени с точки зрения науки?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

51 комментарий

  1. Zondish

    Жаль, а так хотелось... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • ShC

      По поводу путешествий в прошлое, интересно задаться таким философским вопросом: А реальны ли вообще события прошлого, если о них никто не помнит и они ни на что не повлияли своей индивидуальностью, вплетены ли они навечно в некую пространственно-временную ткань бытия или же просто просто мысленная абстракция? Не является ли надежно забытое прошлое таким же неопределенным и многозначным как и неизвестное будущее?

      Можно сказать, что любая капелька росы в прошлом внесла свой вклад в облака, что мы видим на небе, поэтому факт ее существования реален. Но это не проходит. Существующие облака могли получиться бесчисленным множеством комбинаций капелек и молекул воды в них, поэтому индивидуальность каждой капельки не играет никакой роли. Мы можем сказать, что летом через 10 лет на небе будут облака, получившиеся из будущих капелек росы. Вот и вопрос, конкретная капелька росы которая была 10 лет назад, из которой получились давно рассеявшиеся облака является ли она реальней конкретной капельки росы в будущем через 10 лет?

      А представьте, что речь идет не о капельке росы,а о человеке. Какой-нибудь Джордано Бруно страшно страдал, мучился. А потом его родная планета была сожжена Солнцем и стерта в пыль, а само то Солнце давно погасло. Вот и вопрос, были ли реальностью страдания того условного "Джоржано Бруно", если об этом будет рассуждать мылящее существо с другого конца Вселенной, которое появится на свет через миллиарда лет после гибели Земли?
      А может быть, что относительным является не только пространство и время, но и сама реальность?

  2. Editor54

    Скорее в недалёком будущем можно будет создать свой виртуальный мир и путешествовать в нем как хотите, хоть задом наперёд и быть в нём рок-звездой, президентом Северной Кореи или бомжом-пьяницей.

    • gazon

      Чтобы стать бомжом-пьяницей далеко ходить и чего-то ждать не обязательно)))

    • pepel

      Зачем вам виртуальный мир? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • Editor54

        А зачем эта статья о путешествиях во времени?
        Естественно для реализации своих мечт, чтобы ощутить себя сверхчеловеком, стоящим над миром.

    • BEBEL

      Надоест! Ну что вы будете там делать, будучи рок-звездой:
      ходить, есть, пить, спать, трахаться, исполнять песни, насколько позволит талант, а немые безволные персонажи, управляемые ИИ, будут как призраки присутствовать на ваших концертах и кивать головами ... Быстро надоест!

      Потому что - НЕТ! НЕ ВЕРЮ! НЕ ПО СТАНИСЛАВСКОМУ!!!

      Нужен сценарий! Нужен мандраж, антураж и драйв!!!
      А где взять сценарий, если сценаристы Голливуда бастуют?? Да и что говорить, если даже со сценарием нашей реальности проблемы ...!

  3. fyodorilych

    Изначально понятно что не возможно.
    Время - это вообще искуственная величина, придуманная человеком, и по его же определению не изменяемая в скорости течения жизни человека, и идущая в одну только сторону. Поэтому можно фантазировать сколько угодно, только если решили попутешествовать во времени - .. это будет уже не время, а очередная новая искуственная (виртуальная) величина, и ничего это не изменит. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Mist

      Вы называете время константой, однако это не так. Время - относительная величина, и меняется в зависимости от условий, как и было описано в статье. Никто не утверждает что это невозможно, почему же вы так считаете? Если у нас (пока) нет таких технологий, это вовсе не означает их невозможность впринципе. Сейчас некоторые техпроцессы и вещи были бы неотличимы от магии для людей, живших всего 100-200 лет тому назад, так что возможно всё.

      • fyodorilych

        Я считаю - что время - константа, в таком случае. Придумали его люди скорее всего для синхронизации торговых отношений, для этого никакой относительности ему не было нужно, а даже наоборот.. Поэтому придумали его как "константу", так почему сейчас оно вдруг обзовелось 'относительностью'? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Aldo

      Время - это единица измерения. Такая же искусственно придуманная, как метр, литр, и более сложные понятия. И сделано это было для описания наблюдаемых процессов и их стандартизации. Говорить "время придумали, его на самом деле нет" такая же бредятина, как сказать, что нет скорости, массы и т.д. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  4. pathetic

    А как же теорема математической вероятности, рассматривающая ситуацию, которая могла бы реализоваться в ньютоновской модели бесконечной Вселенной, где бесконечность отождествляется с безграничностью, а время рассматривается как бесконечно протяжённое, то в таком неограниченном объёме возникает возможность для реализации абсолютно всего, что только может быть реализовано, может произойти любое событие, и не один раз, а бесконечное число раз. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  5. Aldo

    Путешествия во времени в том понимании в котором мы себе это представляем конечно невозможны, но относительность течения времени позволяет фантазировать, правда для должного эффекта нужна либо очень большая скорость, либо огромные расстояния между "сравниваемыми" объектами :) Больше всего интересна взаимосвязь между скоростью, массой и временем. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Editor54

      Вы забываете про одно слово - СЕЙЧАС невозможны. Небольшие путешествия во времени сегодня успешно совершают и спутники, и космонавты, и частицы в ускорителях.

  6. velzevul88

    Ох уж эта релятивистская физика, такая коварная и запутанная) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  7. modul380

    Не стоит категорично утверждать что-то, обладая объёмом знаний сегодня. "Сегодня" - это, вполне вероятно, каменный век фундаментальной и прикладной науки вполне обозримого будущего. Деятельный ум не позволит закрыть себя в рамках доказанной информации. Масштабируемость мышления, сомнения в однозначности понятий, даже фундаментальных, открывает потенциал для поиска новых инструментов исследования мира, а следовательно, выявлению новых закономерностей и явлений. Не стоит категорично отрицать. Мы далеко не вполне выявили возможности самого человека. Спасибо за внимание )

  8. vyshny

    попасть в будущее,возможно,только,если оно неизменно. но если вы попали,значит изменили. нонсенс.

  9. modul380

    Это категоричное утверждение. На данном этапе знаний - неверное. Прошу прощения.

  10. uran

    Разбираетесь на фотоны и вперёд! Главное, чтобы потом собрали правильно, по картинке :) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  11. velzevul88

    На данном этапе... На данном этапе математика опережает своё время, другими словами то, что есть в математике ещё не нашло себе применение.
    Если уж говорить о "сегодня" то изложенное в статье будет верно при нынешней парадигме. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  12. Yatakov

    А как же Юрий Гайдучок попал из будущего в тридцатые годы? Затем он встретился с Вадимом Чернобровым из Космопоиска. Ведь Юрий предсказал Вадиму о том, что Чернобров напишет книгу Машина времени. Этот рассказ можно посмотреть в Ютьюбе

  13. Gidan

    Галиматья!... Вселенная непрерывно обновляется и чтобы вернуться в прошлое нужно будет заставить Вселенную отменить все её обновления за последние N лет (месяцев, часов), что можно сделать лишь умозрительно, или попав в параллельную вселенную, которая будет на N лет моложе нашей, если таковая существует конечно...

    • modul380

      Явно мало кто читает Сообщения друг друга ))

    • Fanis_sh

      Ну да, именно так, в прошлое нельзя попасть никак, разве что в паралелльную вселенную, а как попасть в параллельную вселенную тоже вопрос

  14. trukhin

    Путешествия назад невозможны. Это привело бы к нарушению сохранения энергии (=массы). Допустим, у вас есть 1 кг золота. Вы отправляете его на 1 минуту в прошлое. Теперь у вас 2 кг золота. Через N таких манипуляций в вашей "прошлой" вселенной появится невероятная масса вещества (золота) из ниоткуда. Так можно и чёрную дыру на ровном месте вызвать. И Большой взрыв. Не говоря уже о том, что вы в настоящем в никуда "испарите" колоссальное количество материи.

    Если попытаться предположить, что появление новой материи в прошлом, и исчезновение её в настоящем не происходит изниоткуда-вникуда, а подчиняется законам сохранения энергии, то... появление материи в прошлом повлечёт высасывание энергии из окружающего мира (наверное, вся планета замёрзнет, чтоб за счёт энергии 1 кг золота сформировать), а исчезновение материи в настоящем произойдёт с выделением энергии (наверное, планету разнесёт от взрыва с испарением 1 кг золота).

    PS Про золото от балды написал, замкните хоть на тортик. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Editor54

      Можно проще, как только вы откроете канал в прошлое, то из сейчас туда или обратно моментально ломанется неограниченное количество материи-энергии, с последствиями которые вы выше описали примерно.

    • matva

      Но ведь это очень похоже на существование чёрных дыр... (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • ShC

      Из допущения о возможности путешествий во времени автоматически следует, что время такая же координата, что и три пространственных измерения, прошлое и будущее части одного целого континуума, а не изолированные друг от друга реальности. Так что перенос килограмм золота в прошлое никак не нарушил бы законы сохранения, так же как и его перенос из одного кармана в другой. В четырехмерных координатах килограмм золота описал бы петлеобразную кривую, какое-то время у вас было бы как будто два кг золота, но потом остался бы все равно один )

    • Fanis_sh

      путешествие и назад по времени и вперед, не возможны. Прошлого уже нет, а будущего еще нет. Только секунда за секундой идут процессы и наше прошлое как бы оказывается в будущем, а на самом деле мы всегда в настоящем. Есть только настоящее. А время придумали измерять, чтобы планировать , синхронизировать определенные действия. Время это производная от скорости процессов в этом мире.

  15. Niko Ar

    Прошлое всюду плотно. Там просто нет места для дополнительных событий в виде появления кого-то из другого времени.

  16. amd212

    Времени нет! Ах как времени мало,
    Надо туда, и туда б не мешало,
    С тем повидаться, а этих проведать,
    Сбегать, слетать, не забыть пообедать.

    Надо бесспорно и надо желательно,
    Надо вчера, а сейчас – обязательно.
    Просто ли, сложно ли,
    Трудно ли, можно ли,
    Надо! А времени нет!

  17. RiotMakeR

    чушь какая то ...
    во первых:
    время это псевдо-физическая величина, которая была введена искусственно для сравнения изменяющихся процессов, за эталон "времени" был выбран определенный циклический процесс - вращение земли вокруг своей оси ... основная единица измерения - сутки=24 часа=1440 минут=86400 секунд ... отсюда имеем поворот земли на 360 градусов = 24 часа, поворот на 15 градусов=1 час и т.д.
    во вторых:
    физический смысл применения времени заключается в том, что вы сравниваете определенный ПРОЦЕСС с поворотом земли вокруг своей оси - например: скорость 100 км/час означает, что автомобиль проезжает 100 км при повороте земли на 15 градусов
    в третьих:
    исходя из 1-го и 2-го описанным мною пунктов следует, что "путешествия во времени" противоречат закону сохранения энергии, так как например для того, чтобы "путешествовать во времени назад" вам придется запустить вспять все физические процессы (что не возможно само по себе) во вселенной одновременно, а это значит что потребуется инструмент для этого и энергия для этого инструмента, энергию же придется брать непонятно где, так как вся доступная нам энергия в находится нашей вселенной и больше энергии чем есть во вселенной нам физически не доступно

    по факту все эти роскозни с "путешествием во времени" связаны с тем, что на определенном этапе развития физики, да и наука в целом стала не верно интерпретировать результаты теоретических и практических исследований при работе с понятием "время" ... вы никогда не сможете отойти от привязки времени к наблюдателю, а наблюдателем в свою очередь может быть лишь разумное существо ... это факт

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.