Итоги № 5 (2014)

Между прошлым и будущим / Парадокс

Между прошлым и будущим

/ Парадокс

Под силу ли человеку укротить самое ценное в его жизни — время?

У каждого из нас хоть раз возникала мысль: «Вот бы вернуться в прошлое — я бы сделал все по-другому!» Или появлялось желание заглянуть в будущее и посмотреть, как сложится судьба. Это кажется фантастикой. Но американские ученые из Мичиганского технологического университета Роберт Немирофф и Тереза Уилсон уверены, что путешествия во времени — это не нереальность. К настоящему времени накопилось немало необъяснимых фактов. К примеру, в 2008 году в Китае археологов привела в недоумение находка, сделанная при раскопках гробницы XVI века. Исследователи обнаружили некий металлический предмет, при ближайшем рассмотрении оказавшийся миниатюрной версией швейцарских часов. Стрелки застыли на времени 10.06, а на внутренней стороне было выгравировано Swiss («Швейцария»). Каким образом современное изделие могло попасть туда, где не ступала нога человека около 400 лет, остается загадкой.

Немало любопытного обнаружено и на фотографиях XX века, на которых исследователи данной тематики не раз находили людей, явно не вписывающихся в эпоху. Так, на одном из снимков 1940 года с открытия моста South Fork через реку в канадской провинции Британская Колумбия внимание общественности привлек молодой человек, явно ошибшийся временем. Среди ничем не примечательной толпы людей в шляпах и пиджаках он был один такой — в модных солнцезащитных очках, футболке с принтом и кардигане, явно не по моде 40-х. В руках у него был фотоаппарат, на несколько десятилетий опередивший время. Эксперты, изучившие снимок, подтвердили: компьютерная манипуляция исключена, ведь пришелец присутствует на многих фотографиях, снятых с разных ракурсов.

А как объяснить эпизод из документальной ленты с премьеры фильма Чарли Чаплина «Цирк» 1928 года? Там можно заметить женщину у входа в кинотеатр, которая к уху прикладывает… мобильный телефон. Скептики, правда, утверждают, что это и не мобильник вовсе, а обычный слуховой аппарат. Если и так, то он тоже родом из другого времени: миниатюрные слуховые аппараты появились лишь в 50-х.

Ученые из США предположили, что в наши дни путешественники из будущего могли запросто наследить в Сети, и хорошенько прошерстили виртуальное пространство в поисках записей о событиях до того, как те произошли. Они искали упоминания о таких всемирно значимых событиях, как открытие кометы ISON и избрание нового папы римского Франциска. Пророческие записи исследователи пытались обнаружить по хештегам #cometison и #popefrancis в «Твиттере», а также по логам внутреннего поиска портала Astronomy Picture of the Day, который редактирует Роберт Немирофф. Также ученые разместили для пришельцев из другого времени в Интернете призыв выйти из тени. Несмотря на старания, за весь период исследования (с января 2006-го по сентябрь 2013 года) напасть на след хоть одного путешественника из прошлого или будущего ученым так и не удалось. Однако провалившийся эксперимент вовсе не доказывает, что странствия во времени невозможны.

Отрываясь от Земли

Великие умы бились, бьются и будут биться над вопросом, можно ли сломать стену между прошлым, настоящим и будущим. Чтобы разобраться в этом, не обойтись без понимания природы самого времени. Нам кажется, что оно представляет собой нечто понятное и очевидное. Однако с появлением все более точных измерительных приборов становится ясно, что время — понятие сложное. Оказывается, его показатели зависят от нашего местоположения и движения Земли. «Мы живем, как принято считать, в трехмерном пространстве, — говорит профессор, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой биофизики физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова Всеволод Твердислов. — Пространство — это не пустое место, в нем существуют различные поля и частицы. Для того чтобы описать их взаимодействие, не обойтись без временной координаты. Пространство и время нельзя воспринимать порознь».

На основе различных опытов в конце XX века было доказано, что ход времени в пространстве способна изменять гравитация — универсальное фундаментальное взаимодействие в природе между всеми телами. Правда, для того чтобы отследить эти изменения, необходимы часы, способные порезать секунду на миллиард частей. Именно такой прибор находится в американском Национальном институте стандартов и технологии. Это самые точные часы в мире, они измеряют вибрации атомов и отслеживают частоту временного интервала с точностью до наносекунд. Отстают они всего на 1 секунду в 3,7 миллиарда лет. С ослаблением гравитации при удалении от Земли такие часы начнут идти быстрее. И, наоборот, в сильном гравитационном поле, ближе к центру Земли, они замедлят ход. Именно этот феномен — изменение течения времени в зависимости от силы гравитационного поля — и открывает один из потенциальных путей к путешествиям в будущее. И вот пример. Гравитационное воздействие на человека, покинувшего Землю на космическом корабле, ослабевает, и время для него начинает идти иначе, чем для тех, кто остался на планете. К примеру, астронавт, движущийся вне земной гравитации со скоростью 27 тысяч километров в час, опередит время на 1/48 долю секунды. Это кажется ничтожно малым, но, увеличивая скорость передвижения объекта, можно по идее заглянуть вперед еще дальше. «Время может идти быстрее или медленнее в зависимости от скорости движения тел относительно друг друга. Изменяя скорость собственного передвижения, теоретически можно изменять для себя и ход времени», — рассуждает Всеволод Твердислов.

Поговорка «Тише едешь — дальше будешь» явно не подходит для желающих перемещаться во времени. Физики считают, что космический аппарат, способный совершить перемещение в другую временную реальность, должен достигнуть как минимум 98 процентов от скорости света. Конечно, современным технологиям до этого пока еще очень далеко, но если предположить, что человек, перемещающийся со скоростью 300 тысяч километров в секунду, будет путешествовать в космическом пространстве год, то, несмотря на то что сам он стал старше лишь на 12 месяцев, вернувшись на Землю, он обнаружит, что прибыл в самое настоящее будущее — на Земле пройдет уже 10 лет.

Срежем путь

Впрочем, вовсе не обязательно развивать сумасшедшую скорость, чтобы опередить время. Можно обмануть пространство. По-новому взглянуть на структуру пространства-времени позволяет теория суперструн. Она описывает взаимодействие одномерных протяженных объектов — ультрамикроскопических квантовых струн размером всего 10 в минус 33-й степени сантиметров. Именно их колебания и задают свойства материи. Одно из основных положений этой теории и открывает путь путешествиям во времени.

«Дело в том, что данная теория может быть сформулирована лишь в том случае, если мы предположим существование дополнительных измерений, — говорит профессор, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Математического института имени В. А. Стеклова РАН Ирина Арефьева. — В четырехмерном пространстве ее сформулировать естественным образом нельзя, необходимо еще шесть дополнительных измерений. Несложно написать решения, которые приводят к путешествиям во времени в этих многомерных пространствах, однако ни в каких экспериментах дополнительные измерения пока не видны, по-видимому, в силу недостаточных возможностей. Необходима колоссальная энергия, чтобы в эти измерения проникнуть».

Ученые полагали, что разгадку можно найти на уровне энергий, которые достигаются в Большом адронном коллайдере. Однако экспериментально доказано, что тех энергий, которые есть в БАКе, пока недостаточно для подтверждения существования дополнительных измерений. Но не все потеряно, исследователей утешает, что он работает не в полную силу, и прорыв может произойти в ближайшие годы. К тому же для изучения микромира есть и альтернативы Большому адронному коллайдеру — это линейный коллайдер, технический проект которого был опубликован в июне прошлого года. Его построят в Японии. Если в адронном коллайдере сталкиваются протоны и тяжелые ионы, то в линейном это будут электроны, что, как отмечают ученые, сделает эксперимент значительно чище и позволит больше узнать про физику малых расстояний, без понимания которой невозможны дальнейшее развитие теории суперструн и, соответственно, поиск дополнительных измерений.

А если все-таки удастся найти дополнительные измерения, как это может помочь планируемым путешествиям во времени? Идея заключается в том, что можно выиграть время, придя в нужную точку более коротким путем, перемещаясь в дополнительных измерениях. «Представьте два многоэтажных здания, — объясняет Ирина Арефьева. — Можно в каждом передвигаться вверх-вниз на лифте. В таком случае пространство, в котором вы находитесь, ограничивается движением от первого этажа до последнего в обоих зданиях и, кроме того, вы можете передвигаться по улице на уровне первого этажа. Это модель мира в нынешнем нашем понимании. Однако ситуация меняется, если у вас есть что-то типа канатной дороги. Ее можно перекидывать, скажем, с сотого этажа одного здания на сотый этаж другого. Проходы между измерениями будут подобны этой протянутой между зданиями подвесной дороге. Похожая структура пространства может быть и в дополнительных измерениях».

Ничего не трогай

Итак, если предположить, что путешествия во времени все-таки возможны, встает вопрос: смогли бы мы изменить что-то в прошлом? И тут мы сталкиваемся с противоречием. К примеру, как быть с так называемым парадоксом убитого дедушки, впервые описанным в 1943 году писателем-фантастом Рене Баржавелем? Допустим, некий человек перемещается в прошлое и там убивает своего дедушку до того, как тот познакомился с бабушкой и был зачат кто-то из родителей путешественника во времени. Соответственно, обрывается возможность самого рождения путешественника и убийства в прошлом своего дедушки. Большинство ученых сходятся во мнении, что если и есть возможность возвращения в прошлое, то люди, переместившиеся туда, уже становятся частью этого прошлого. Они смогут жить в нем, но не смогут его изменить.

Теорию, по которой удастся избежать таких коллизий, выдвинул не так давно специалист по квантовым вычислениям Сет Ллойд из Массачусетского технологического института. Он исследовал с точки зрения квантовой механики замкнутые времениподобные кривые — линии, приводящие материальную частицу в исходную точку. В итоге ученый пришел к выводу о вероятностной природе квантовой механики. Исследование касалось лишь квантовых частиц, но ученый уверен, что рассуждения можно перенести и на более крупные объекты. Сет Ллойд утверждает, что путешествия во времени возможны лишь в том случае, если не нарушаются причинно-следственные связи. Иными словами, путешественнику будут доступны только определенные варианты событий, которые не приводят к изменению хода истории. Допустим, вы прибыли в прошлое, чтобы убить дедушку, тщательно все продумали, навели пистолет, но план все равно сорвется. Например, потому что оружейник случайно изготовит дефектную пулю, в итоге пистолет даст осечку и покушение провалится. Такой вариант перемещения во времени действительно представляется идеальным: пришел, увидел и отправился восвояси. В ином случае, если каждый менял бы прошлое по своему вкусу или выстраивал будущее, вмешиваясь в него так, как ему заблагорассудится, этот и без того безумный мир окончательно скатился бы с катушек. Прошлое бы наложилось на будущее, а будущее на прошлое — в результате человечество осталось бы без настоящего, хотя, как многие философски подмечают, его и так не существует. В общем, все выглядело бы, как в шутке, расхожей среди американских ученых, про то, что «Титаник» мог утонуть не от столкновения с айсбергом, а от перегруза вследствие большого числа путешественников во времени, которые решили посмотреть на крушение легендарного лайнера.