Стівен Хокінг допускав подорожі в часі через можливостей квантової механіки

Квантова механіка і теорія струн дають надію, що колись людство навчиться ставити слідства перед причинами.

Хокінг під час лекції в Брюсселі в травні 2007 року / REUTERS / Francois Lenoir / File photo

Якщо хтось подасть заявку на виділення гранту на дослідження подорожей у часі, йому відмовлять негайно, - писав фізик Стівен Хокінг у своїй книзі «Короткі відповіді на великі питання». І він мав рацію.

Але він також навряд чи помилявся, коли стверджував, що питання про можливість таких переміщень дуже серйозний. І він вимагає наукового підходу. Хокінг відзначав, що наше сьогоднішнє розуміння речей не може виключити таку ймовірність. Тому, здається, від був досить оптимістично налаштований.

В який же ми ситуації сьогодні? Якщо людство зараз не здатне побудувати машину часу, то зможе він це зробити хоч коли-небудь в майбутньому?

Про це на сторінках Newsweek пише дослідник групи космології в Школі фізики і астрономії Університету Ноттінгема Пітер Міллінгтон.

Читайте також Вчені розробили машину часу на основі теорії Ейнштейна, але побудувати її поки що неможливо

Він пропонує почати з щоденного досвіду кожного. Сьогодні люди ставляться до можливості зателефонувати друзям і родичам, де б вони не були в світі, щоб запитати, що вони роблять «зараз», як нормі. Але насправді це те, чого ми ніколи не може дізнатися. Бо хоч сигнали і зображення передаються дуже швидко, на їх переміщення до того, хто запитує, все одно потрібен час. Наша нездатність досягти інформації про «зараз» для людей в далеких краях лежить в серці теорії часу і простору Альберта Ейнштейна.

Ейнштейн стверджував, що час і простір - це частини одного і того ж - тимчасового простору. І люди повинні думати про відстань у часі так само, як і відстані в просторі. На перший погляд це звучить дивно. Але на питання, чи далеко від Бірмінгема до Лондона, люди радісно відповідають: «Два з половиною години». Говорячи так, вони мають на увазі, що за такий час можна подолати всю дистанцію при швидкості 80 кілометрів на годину. Математично така відповідь абсолютно дорівнює твердженням, що від Бірмінгема до Лондона 200 кілометрів.

Фізики Брайан Кокс і Джефф Форшоу писали в своїй книзі «Чому E = mc2?», Що час і відстань «можна замінити чимось, що має значення швидкості». Ейнштейнівської інтелектуальний стрибок припускав, що курс обміну між часом і відстанню в часі пространсва універсальний. І це швидкість світла. Вона в свою чергу швидше, ніж будь-який сигнал, що обмежує нашу здатність дізнатися, що відбувається прямо зараз в іншій точці всесвіту. Це призводить нас до поняття про «причинності» - закону про те, що будь-який ефект настає строго після причини. І це серйозний теоретичний аргумент проти тих, хто вірить в подорожі в часі. Власне, повернутися під час до свого народження дорівнює тому, щоб поставити слідство раніше причини.

Читайте також Хокінг вказав найбільш ймовірну причину загибелі людства

Отже, якщо вважати, що швидкість світла універсальна, її значення повинно бути скрізь однакове: 299792458 метрів в секунду. І не важливо, як швидко ми самі при цьому рухаємося. Ейнштейн зрозумів, що слідство абсолютності швидкості світла в тому, що простір і час самі по собі не можуть такими бути. І виявилося, що рухомі годинник клацають повільніше, ніж ті, які стоять на місці. Тому теоретично, якщо астронавти будуть летіти на космічному кораблі з надзвичайною швидкістю, а потім повернуться на Землю, для них пройде менше часу, ніж для тих, хто залишився на планеті. Для всіх, хто не був на кораблі, життя астронавтів протікає в уповільненому режимі.

Отже якщо досягти швидкості світла, чи почне час рухатися в зворотному напрямку, як показує наукова фантастика? На жаль, знадобиться нескінченна енергія для «розгону» людини до швидкості світла, якої просто немає. Але якби і була, час би не почало рухатися назад. Зате поняття руху «вперед» і «назад» просто зникли б. Закон причинності був би порушений. І вся концепція причини і слідства втратила б значення.

Але Ейнштейн також допустив, що сила тяжіння є наслідком того, як маса деформує час і простір. Чим більшу масу ми розміщуємо в просторі, тим більше деформується простір, а годинник поблизу клацають повільніше. Якщо маса досягає гігантських розмірів, а простір настільки стискається, що навіть світло не може вирватися з гравітаційних сил, формується чорна діра. І якщо наблизитися до горизонту подій чорної діри, клацання годин стає нескінченно повільним у порівнянні з тими, які стоять десь далеко.

Читайте також Бога і загробне життя не існує: останнє відкриття Стівена Хокінга

Чи можемо ми стиснути простір в достатній мірі, щоб наблизити його до самого себе і перескочити в минуле? Відповідь: можливо. І викривлення, яке нам в такому випадку потрібно, називається «прохідний червоточиною». Але потрібно також створити регіон негативною щільності енергії, щоб стабілізувати її. І класична фізика 19-го століття виключає таку можливість. Але сучасна квантова механіка допускає.

Відповідно до неї, порожній простір насправді не пусте. Вона наповнена парами частинок, які виникають і зникають в реальності. Якщо людство змогло б створити регіон з меншою кількістю таких пар частинок, ніж де-небудь, тоді такий регіон буде мати негативну щільність енергії. Однак, пошук послідовної теорії, що об'єднує квантову механіку з ейнштейнівською теорією гравітації залишається одним з найбільших викликів для теоретичної фізики. Одна з кандидатів на таку роль - це так звана «теорія струн" або М-теорія. Вона передбачає, що в часовому просторі є 11 вимірювань: одна - це час, три - це простір, в якому ми пересуваємося, і ще сім викривлені і настільки дрібні, що залишаються непомітними. чи можемо ми використовувати ці додаткові просторові виміри для того, щоб «зрізати» в часі і просторі? Хокінг сподівався, що зможемо.

Якщо ви знайшли помилку, видiлiть її мишкою та натисніть Ctrl + Enter