Возможны ли будут путешествия во времени? Этот вопрос волнует многих, но с точки зрения науки к нему существует особый подход. Если представить, что когда-нибудь это случится, то в некоторой степени это будет венцом успеха науки и техники. Ведь сам по себе человек лишен возможности путешествовать во времени – так утверждает наша логика и реальность.
Чтобы совершить путешествие во времени, мы должны пройти длинный путь, который ведет нас к цели через странные теории и невероятно сложные технологии. И они однажды превратят наши космические корабли в машины времени.
Первый вид машины времени – космический корабль.
Кстати, космические корабли могут быть нашим лучшим выбором. Мы взлетим на ракете с безумной скоростью, что замедлит наше время, тогда как для остального мира время будет идти, как прежде. Высокая скорость при путешествии – это единственный способ сломать барьер, который не позволяет нам летать к звездам, потому что дистанция слишком велика.
Очень важно иметь возможность исследовать отдельные объекты Вселенной за время одной человеческой жизни. Даже самые близкие из звезд к Земле кажутся невероятно далекими. Самая близкая из них – Альфа Центавра. Расстояние от нее до нас 4 световых года. Это 40 триллионов километров, в 100 миллионов раз дальше, чем Луна.
Самым быстрым нынешним ракетам потребуется 80 тыс. лет, чтобы туда добраться. Так что задача в том, чтобы летать быстрее. Но даже если мы изобретем более скоростные ракеты, то это еще не будет воплощением мечты о путешествии в прошлое или будущее. Полеты с невероятной скоростью и замедлением часов – это способ путешествия во времени. Но некоторые хотят обмануть время – люди мечтают не о путешествии во времени, а о некоем портале или рычаге, которые позволят нам моментально передвигаться во времени.
Второй вид машины времени – «кротовая нора»
Физики проделали важную теоретическую работу в 80-х годах, что позволило Карлу Сагану написать его повесть «Контакт». В книге рассказывается о путешествиях во времени быстрее света через коридоры в космосе под названием «кротовые норы». Кротовые норы – это короткий путь между двумя точками в космосе. Но ключевая идея в том, что Вы можете войти в нору с одной стороны, а выйти с другой. В книге и других сценариях научной фантастики кротовые норы используются, как тоннели для путешествий на огромные расстояния через Вселенную к другим звездам. Но еще кротовые норы со своими входами и выходами – отправная точка для машины времени.
Машина времени на основе кротовой норы использует скоростной космический корабль. Высокая скорость замедлит Ваши часы, при том, что остальные продолжат работать.
Все получится, потому что на входе и выходе кротовой норы одно и то же время и дата, независимо ни от чего. Если взять один конец кротовой норы и прицепить к космическому кораблю и запустить его с огромной скоростью. Получится, что когда он вернется, то окажется в будущем. Если путешествие одного конца кротовой норы начнется в 2013 году, то корабль вернется на Землю в 2513. Поскольку время у Вас замедлилось, Вы постареете не намного, в то время, как на Земле пройдет 5 веков. Итак, теперь если войти в один конец кротовой норы, здесь будет прошлое, то выход будет с другого конца в будущем во время возвращения корабля.
Хотя каждый шаг создания кротовых нор невозможно осуществить с помощью современных технологий, он последователен с точки зрения гравитации, пространства и времени. Так что, можно сказать, что машина времени на основе кротовой норы является решением уравнения пространства и времени.
Машина времени на основе норы может работать и в обратную сторону. Это делает теоретически возможным возвращение из будущего в точку прошлого, откуда мы стартовали.
Есть другая возможность - не строить машину времени, а искать уже изготовленные природой проходы во времени. Вполне может быть, что в эпоху раннего формирования Вселенной пространство и время уже были искажены и застыли, оставив петли времени, которые мы сможем использовать в будущем, как машины времени. Это интересная возможность, поскольку тут не надо ничего изобретать.
А если воспользоваться только своими ресурсами? Можно ли вообще построить машину времени? Если теория говорит, что кротовая нора – это способ путешествия, то как ее сделать? Кротовые норы – это спорная идея. Мы можем написать кучу уравнений для их описания, мы не ожидаем, что астрономы могут найти их, но все может быть. Мы подозреваем, что кротовые норы существуют на субмикроскопическом уровне в том месте, где есть дикие искажения пространства и времени. Поэтому некоторые люди пытаются каким-то образом поймать микроскопическую кротовую нору и вырастить ее до гигантских размеров. Мы не знаем, возможно ли это.
Технологии управления кротовыми норами? Похоже дело невероятно далекого будущего. Но для тех, кто готов дать волю воображению, есть лучик надежды, по крайней мере, в одном месте. Там пространство и время, природа всего сущего, сталкивается внутри самой огромной и сложной машины, созданной человеком. Речь идет о большом адронном коллайдере. Он должен помочь ученым в изучении перспектив физики элементарных частиц. Он разгоняет протоны в обе стороны по кольцу почти до скорости света и затем сталкивает их. Коллайдер был введен в строй октябре 2009 года и к марту 2010 года ученые почти в 10 раз увеличили мощность и энергию столкновений. После 2013 года эта цифра удвоится. Сегодня теории пространства и времени, гравитации и квантовой физики еще не полные. И большой адронный коллайдер поможет заполнить зияющие пустоты.
Эти теории должны нам сказать, возможны ли путешествия во времени или они запрещены. Мы ждем новых результатов. Цель состоит в том, чтобы выяснить, как законы, управляющие крошечными частицами, применимы к таким большим вещам, как звезды, галактики и сама расширяющаяся Вселенная. Не зная всего этого, построить машину времени будет сложнее, чем собрать радио, не зная о существования электричества.
Адронный коллайдер может раскрыть некоторые измерения, крайне важные для путешествий во времени. Мы живем в 3-мерном пространстве. Если бы мы жили в 2-мерном, наша Вселенная была бы плоской, как блин. Сфера казалась бы нам кругом. Третье измерение существовало бы, но было бы скрыто от наших глаз. Если существуют другие измерения, они тоже пока что скрыты от нас.
Если мы найдем экспериментальные данные существования других измерений, если мы сможем исследовать эти измерения, увидеть, откуда они берутся, то в будущем физика сможет использовать их, как новую форму путешествий, которая поможет нам приблизиться к скорости света, а то и превзойти ее.
Приближение к скорости света пока что является самым заманчивым способом путешествия во времени, поскольку замедляет наши часы. В этом плане адронный коллайдер шагнул вперед, пусть даже этот первый шаг пока что крошечный. Длина коллайдера 26 км, он разгоняет протоны почти до скорости света. Если Вы захотите проделать подобное с людьми, то по самым грубым подсчетам Вам потребуется 1000 световых лет, чтобы проделать это. Космический корабль, который сможет нас нести к звездам на такой скорости, будет больше, чем расстояние, которое нам предстоит преодолеть. Такой большой, что перекроет ближайшие 100 тыс. звезд.
Третий вид машины времени – двигатель деформации
Некоторые из физиков уверены, что двигатель деформации скачет по ряби искаженного пространства, как серфер по волне. Это является прекрасной аналогией. То, как волны поднимаются и опускаются под серфером представляет хорошую аналогию того, как космический корабль постоянно притягивается и отталкивается тканью пространства. Идея основана на том факте, что пространство Вселенной расширяется. Если бы мы смогли расширять его по собственному желанию, то смогли бы перемещать космический корабль. Мы расширяли бы пространство позади корабля и сжимали перед ним. Волна искривленного пространства перемещается во Вселенной быстрее света, в то время, как пассажир внутри так называемого пузыря деформации не нарушает законов Ейштейна о превышении скорости света.
Пока что двигатель деформации относится к научной фантастики, хотя подкреплен физикой. Хотя большинство ученых сомневается, не все скептически списали со счетов двигатель деформации. Пусть пузыри деформации невозможны – говорят они. Но может есть суперпродвинутые существа, которые построили двигающиеся быстрее скорости света за счет деформации экспрессы к звездам и сквозь время.
В поисках секретов путешествий во времени мы вспомнили идею двигателя деформации и другие варианты передвижения быстрее скорости света. Это самые популярные решения нашей мечты о путешествии к звездам, потенциально превращающие космические корабли в машины времени. Самые оптимистичные представления рисуют картину полетов космических кораблей в пузырях деформации с такой же легкостью, с какой сёрфер мчится по волнам. Но даже самые оптимистичные физики упираются в стену фактов. Если серфинг является аналогией полетов в искаженном пространстве, то нужно вспомнить, как сложно поначалу учиться управлять доской. Наблюдая за новичком, может показаться невозможной вообще идея управления. Во много раз сложнее будет создать двигатель деформации. А управление – это большая проблема, поскольку наука говорит, что двигатель деформации не сможет создать собственное поле деформации. Одна из наиболее обсуждаемых проблем двигателя деформации в том, что мы должны причинно отсоединить корабль от пузыря. Нет способа общения с пузырем, а это значит, что мы не сможем выключить пузырь, когда нужно.
А будет, если кораблю не нужно будет включать или выключать пузырь? Если представить себе продвинутую цивилизацию и дать ей новые законы физики, то возможно они создадут лифт или пузырь с двигателем деформации. Тогда можно будет завести корабль в эту трубу деформации, и он полетит на волне до конца. Это будет что-то вроде экспресса к звездам. Пассажиры в вагонах смогут путешествовать быстрее света. Но кто бы это ни построил, ему потребуется для строительства тысячи лет и энергии больше, чем мы можем представить. Вероятно, нам понадобится вся энергия нашей звезды, если не больше. Поэтому мы можем рассуждать об этом только гипотетически. Технически это невозможно.
Когда астрономы недавно выяснили, что расширение Вселенной ускоряется, они решили, что причина этого – в таинственной темной энергии, которая распространена повсюду в пространстве. Некоторые предположили, что темная энергия может использоваться в качестве источника питания таких экзотических аппаратов как межзвездные корабли и машины времени. Мы не знаем точно, что такое темная энергия, поэтому непонятно, как это можно использовать. Однако, некоторые модели предполагают, что это неотъемлемая часть космоса или вид энергетического поля малой плотности. Причем столь малой на единицу объема, что попросту невозможно взять достаточное количество этой энергии.
Насколько реальна машина времени и зачем она?
Когда речь заходит о двигателях деформации, кротовых норах или машинах времени, большинство ученых попросту отмахиваются от этого. Но так ли уж они правы? Хотя мы думаем, что многое знаем сейчас о Вселенной, о том, что нам делать, в истории физики мы часто попадали впросак из-за своей излишней самоуверенности в том, что все знаем. Есть законы физики, которые мы не можем нарушить. Но есть еще и технологии, которые говорят, что слишком сложно решить подобные задачи. Однако, почти всегда, когда ученые так говорят, они оказываются неправы. Намного лучше сказать, что законы физики позволяют нам вообразить, что можно сделать, и остается только надеяться, что в будущем появятся технологии, которые смогут это воплотить в жизнь.
И как мы видим, с решением многих загадок можно столкнуться уже в ближайшем будущем. Каждое новое открытие проливает свет на решение следующих задач. Астрономы ищут планеты вокруг звезд вне нашей Солнечной системы. Ближе всего к Земле находится система с двойными звездами. Можно ли здесь найти планеты?
Могут ли существовать планеты в системе двойных звезд? Оказывается, что планета в системе двойных звезд может вращаться вокруг одной из них по близкой орбите или по дальней вокруг обеих звезд. Но не может крутиться между ними. Например, нельзя там представить восемь планет, например. Такая орбита будет непостоянной и очень быстро планета вылетит. Сейчас мы на грани открытия землеподобной планеты, которая вращается вокруг одной из звезд в системе Альфа Центавра, ближайшей соседки Земли. Альфа Центавра привлекает наше внимание, потому что различные компьютерные модели показали, что вокруг обеих звезд системы Альфа Центавра вращаются планеты той же массы, что и Земля.
Звезды А и Б Альфы Центавра так далеко, что кажутся з Земли одной звездой, хотя это пара. Третьим элементом системы является Проксима Центавра, красный карлик, не связанный с главной парой. Если оказаться на звезде А Альфа Центавра или на звезде Б, в ночном небе не будет видно Проксиму Центавру, такая она тусклая. Двойные звезды Альфа Центавра вращаются вокруг друг друга. В ближней точке они на 20% дальше, чем Сатурн от Солнца, а в дальней точке она на 20% дальше, чем Нептун от Солнца. У каждой звезды, как у нашего Солнца, есть зона жизни, где могут оказаться обитаемые планеты. Если бы мы могли достичь ближайших звезд, например, Альфа Центравра в течении жизни человека – это было бы восхитительно. Одной из задач науки является поиск жизни во Вселенной. А где же его лучше начать, как не на ближайшей к нам звезде.
В этом случае космический полет станет путешествием во времени, поскольку согласно нынешним законам физики корабль должен будет за 45 суток преодолеть 4 световых года.
Наш поиск разгадки тайны путешествий во времени снова привел нас к ближайшей соседке нашего Солнца –Альфа Центавра. Это наиболее вероятное направление полета межзвездного космического корабля с Земли. Пока не существует технологии, которая направит нас с Земли к Альфе Центавра и вернет обратно. Мы лишь можем рассуждать оптимистически, что во время полета должны будем развивать скорость 99,99% световой скорости. Корабль для такого дальнего полета будет неожиданно маленьким. Как он сможет перенести достаточно запасов для команды на такой длительный срок? Но все дело в том, что это не только межзвездный космический корабль, но и машина времени. Чтобы достичь Альфа Центавра, потребуется 9 лет, ведь она в 4 световых годах, но экипажу потребуется менее двух месяцев, примерно 45 суток, поскольку они полетят почти на скорости света. Астронавтам предстоит также решить проблему убийственного ускорения для достижения скорости света. Если они будут разгоняться медленно, это значительно удлинит время в пути.
Оказалось, что Альфа Центавра Б – лучшая звезда для поиска планет, похожих на Землю. Но такой поиск требует особых усилий. Из телескопа с Земли даже трудно различить две звезды Альфа Центавра. Попытки увидеть планету возле этих звезд вообще кажутся невозможными. Лучше всего обнаружить планету методом колебания. То есть засечь малейшее колебание звезды туда-сюда из-за гравитационного притяжения планеты. Но нужно учитывать, что и колебания – довольно малые. Альфа Центавра Б намного меньше второй звезды и планету ищут именно возле этой звезды, потому что колебания лучше заметны на меньшей звезде.
Если теперь представить себе гипотетический полет от Земли к Альфа Центавре, то вначале корабль будет разгоняться почти до скорости света, а затем через несколько недель прибудет к цели. Подлетая к Альфа Центавра, кораблю вначале посветит Проксима Центавра иногда вспыхивает по непонятным причинам, но 4 – 5 дней опять тускнеет. Так что при пролете мимо можно наблюдать фейерверк. Когда корабль окажется внутри двойной системы, он проскочит мимо Альфа Центавра А. Используя ее гравитацию, корабль полетит к Альфа Центавра Б. Хотя для пассажиров такого корабля путешествие займет несколько месяцев, высокая скорость замедлит их часы. Поэтому, когда они вернутся, на Земле пройдет несколько десятилетий.
http://astrooptik.ru/review/puteshestvi ... nauki.html