ОКА­ЗЫ­ВА­ЕТ­СЯ

Что та­кое ма­ши­на вре­ме­ни? Вы­дум­ка пи­са­те­лей-фан­та­стов? Или устрой­ство, ко­то­рое мож­но со­здать на ос­но­ве за­ко­нов фи­зи­ки?

Geolenok - - СОДЕРЖАНИЕ - Ми­ха­ил Есе­нов­ский

А да­вай­те по­стро­им ма­ши­ну вре­ме­ни.

Что ни го­во­ри, а ма­ши­на вре­ме­ни — это вещь! Непло­хо бы­ло бы ока­зать­ся в про­шлом и за­крыть крыш­ку лю­ка, в ко­то­рый ты про­ва­лил­ся и сло­мал но­гу. Или пе­ре­ме­стить­ся в бу­ду­щее и узнать, вы­зо­вет ли те­бя завтра к дос­ке учительница по ма­те­ма­ти­ке.

Сказ­ки об об­ма­ну­том вре­ме­ни

Про ма­ши­ну вре­ме­ни впер­вые за­го­во­ри­ли в 1895 го­ду, ко­гда вы­шел в свет ро­ман ан­глий­ско­го пи­са­те­ля Гер­бер­та Уэлл­са с та­ким на­зва­ни­ем. Глав­ный ге­рой кни­ги пе­ре­ме­щал­ся в 802 701 год. Ко­неч­но, все опи­сы­ва­е­мые со­бы­тия чи­та­те­ли вос­при­ни­ма­ли как сказ­ку. Но поз­же ма­ши­на вре­ме­ни со стра­ниц фан­та­сти­че­ских ро­ма­нов пе­ре­ко­че­ва­ла в на­уч­ные ста­тьи. И в этом ви­но­ват Аль­берт Эйн­штейн со сво­ей тео­ри­ей от­но­си­тель­но­сти.

Ко­ро­лев­ство кри­вых

До Эйн­штей­на счи­та­лось, что про­стран­ство и вре­мя ни­как не свя­за­ны. Про­стран­ство — сце­на, где небес­ные те­ла разыг­ры­ва­ют пред­став­ле­ние, при­тя­ги­ва­ясь друг к дру­гу за счёт та­ин­ствен­ной гра­ви­та­ции. Вре­мя — мет­ро­ном, от­счи­ты­ва­ю­щий се­кун­ды оди­на­ко­во во всех угол­ках Все­лен­ной. Ес­ли мир устро­ен та­ким об­ра­зом, то для ма­ши­ны вре­ме­ни в нём ме­ста нет. Но по Эйн­штей­ну про­стран­ство и вре­мя — две сто- ро­ны од­ной ме­да­ли, про­стран­ствен­но-вре­мен­но­го кон­ти­ну­у­ма (его еще на­зы­ва­ют «про­стран­ство-вре­мя» че­рез де­фис). Про­стран­ство-вре­мя — не пу­сто­та, а упру­гое же­ле, в ко­то­ром «пла­ва­ют» пла­не­ты, звёз­ды и це­лые га­лак­ти­ки. Все эти объ­ек­ты по-раз­но­му ис­крив­ля­ют «же­ле» во­круг се­бя. И это ис­крив­ле­ние за­да­ёт на­прав­ле­ние их дви­же­ния че­рез про­стран­ство и ход вре­ме­ни.

Чем бы­ст­рее, тем мед­лен­нее

Пе­ре­ме­щать­ся в про­стран­ст­ве­вре­ме­ни мож­но толь­ко со ско­ро­стью мень­шей, чем ско­рость све­та — 300 ты­сяч ки­ло­мет­ров в се­кун­ду. При­чём чем бы­ст­рее пе­ре­ме­ща­ешь­ся в про­стран­стве, тем мед­лен­нее для те­бя те­чёт вре­мя. Ес­ли од­но­го из близ­не­цов в воз­расте 20 лет по­слать к звез­де Арк­тур (рас­сто­я­ние до неё 40 све­то­вых лет) на ко­раб­ле, ле­тя­щем по­чти со ско­ро­стью све­та, он вер­нёт­ся на Зем­лю че­рез 11 лет по ко­ра­бель­но­му вре­ме­ни. На Зем­ле за это вре­мя прой­дёт 80 лет. Пу­те­ше­ствен­ник к 31 го­ду пе­ре­ме­стит­ся на 69 лет в бу­ду­щее и встре­тит­ся со сво­им 100-лет­ним бра­том-близ­не­цом. Ко­неч­но, ес­ли тот ещё бу­дет жить. Вопрос: где до­стать звез­до­лёт, спо­соб­ный разо­гнать­ся до око­ло­све­то­вой ско­ро­сти? Со­вре­мен­ные кос­ми­че­ские ап­па­ра­ты дви­жут­ся не бы­ст­рее несколь­ких де­сят­ков ки­ло­мет­ров в се­кун­ду.

На ход вре­ме­ни вли- яет и гра­ви­та­ция. В квар­ти­ре на пер­вом эта­же зда­ния си­ла зем­но­го при­тя­же­ния боль­ше, и ча­сы здесь идут мед­лен­нее, чем на трид­ца­том. Но все­го на несколь­ко фем­то­се­кунд (мил­ли­он­ные до­ли от мил­ли­ард­ных до­лей се­кун­ды). Что­бы се­рьёз­но за­мед­лить вре­мя, на­до ле­теть в окрест­но­сти ней­трон­ной звез­ды или чёр­ной ды­ры.

Сверх­све­то­вой сёр­финг

Итак, в бу­ду­щее по­пасть мож­но, но слож­но. А вот что­бы по­пасть в про­шлое, на­до пре­вы­сить ско­рость све­та. Од­на­ко тео­рия от­но­си­тель­но­сти это за­пре­ща­ет. Ори­ги­наль­ный вы­ход на­шёл мек­си­кан­ский фи­зик Ми­гель Аль­ку­бьер­ре. Он тео­ре­ти­че­ски обос­но­вал воз­мож­ность со­зда­ния устрой­ства, спо­соб­но­го сжи­мать про­стран­ство-вре­мя пе­ред со­бой и рас­тя­ги­вать по­за­ди се­бя. Та­кой звез­до­лёт по­не­сёт­ся впе­рёд бы­ст­рее све­та, как доска для сёр­фин­га по греб­ню вол­ны. Вер­нее, звез­до­лёт оста­нет­ся на ме­сте, а про­стран­ство-вре­мя бу­дет на­тя­ги­вать­ся на него со сверх­све­то­вой ско­ро­стью. В этом и со­сто­ит улов­ка. Че­рез про­стран­ство за­пре­ще­но пе­ре­ме­щать­ся бы­ст­рее све­та. А са­мо про­стран­ство впра­ве дви­гать­ся с лю­бой ско­ро­стью.

Во­круг ци­лин­дра

Урав­не­ния тео­рии от­но­си­тель­но­сти Эйн­штей­на та­кие ин­те­рес­ные, что до­пус­ка­ют мно­го раз­ных ре­ше­ний. Как нуж­но ис­кри­вить про­стран­ство-вре­мя, что­бы об­ра­зо­ва­лась вре­мен­ная пет­ля — то есть что­бы пу­те­ше­ствие за­кон­чи­лось рань­ше, чем на­ча­лось? Учё­ные ищут под­хо­дя­щие усло­вия, при ко­то­рых это мо­жет про­изой­ти. Од­но из ре­ше­ний — ци­линдр, при­ду­ман­ный аме­ри­кан­ским фи­зи­ком Фран­ком Ти­пле­ром. Ес­ли бы уда­лось со­здать неве­ро­ят­но длин­ный ци­линдр, об­ла­да­ю­щий ис­по­лин­ской мас­сой, и за­ста­вить его вра­щать­ся с умо­по­мра­чи­тель­ной ско­ро­стью, то он ис­кри­вил бы про­стран­ство-вре­мя во­круг се­бя, со­здав вре­мен­ные пет­ли. И то­гда, об­ле­тев ци­линдр на звез­до­лё­те, мож­но бы­ло бы по­пасть в про­шлое.

В нор­ку — юрк!

Про­стран­ство-вре­мя, де­фор­ми­ру­е­мое гра­ви­та­ци­ей, мо­жет пе­ре­за­мы­кать­ся са­мо на се­бя. Об­ра­зу­ют­ся тун­не­ли, свя­зы­ва­ю­щие раз­ные об­ла­сти и вре­ме­на, — так на­зы­ва­е­мые кро­то­вые но­ры. Это пред­по­ла­гал сам Эйн­штейн ещё в 1935 го­ду. Та­кие но­ры мо­гут быть про­хо­ди­мы­ми. Это по­ка­за­ли рас­чё­ты аме­ри­кан­ско­го фи­зи­ка Ки­па Тор­на (кста­ти, он толь­ко что по­лу­чил Но­бе­лев­скую пре­мию, но не за это, а за гра­ви­та­ци­он­ные вол­ны). Про­бле­ма не толь­ко в том, что кро­то­вую но­ру ещё на­до най­ти. Её необ­хо­ди­мо ста­би­ли­зи­ро­вать с по­мо­щью от­ри­ца­тель­но­го ве­ще­ства (по­дроб­нее о нём — на стра­ни­це 24), од­ну из во­ро­нок но­ры пе­ре­ме­стить по­бли­же к чёр­ной ды­ре или ней­трон­ной звез­де — и толь­ко по­том ныр­нуть в неё. То­гда ока­жешь­ся в про­шлом. Но не в лю­бом, а на­чи­ная с то­го вре­ме­ни, ко­гда по­яви­лась но­ра.

Ес­ли под­ве­сти ито­ги, кар­ти­на скла­ды­ва­ет­ся та­кая. Пу­те­ше­ствия в бу­ду­щее од­но­знач­но воз­мож­ны. По­ка лишь в неда­лё­кое бу­ду­щее — на несколь­ко де­сят­ков мил­ли­се­кунд впе­рёд. «Ма­ши­нам вре­ме­ни» не хва­та­ет ско­ро­сти.

Что ка­са­ет­ся пу­те­ше­ствий в про­шлое, про­бле­ма по­лу­че­ния до­ста­точ­но­го ко­ли­че­ства от­ри­ца­тель­но­го ве­ще­ства и дру­гие тех­ни­че­ские слож­но­сти сей­час ка­жут­ся непре­одо­ли­мы­ми. С дру­гой сто­ро­ны, не су­ще­ству­ет ни­ка­ких фи­зи­че­ских за­ко­нов, за­пре­ща­ю­щих пе­ре­ме­ще­ние на­зад во вре­ме­ни. А как утвер­жда­ют спе­ци­а­ли­сты по кван­то­вой ме­ха­ни­ке, «всё, что мо­жет слу­чить­ся, обя­за­тель­но ра­но или позд­но про­изой­дёт». Ждём.

Мор­щи­ни­стый космос

Ещё один ва­ри­ант вер­нуть­ся во вче­раш­ний день — ис­поль­зо­вать кос­ми­че­ские стру­ны. В пер­вые мгно­ве­ния по­сле Боль­шо­го взры­ва про­стран­ство раз­ду­ва­лось, как по­душ­ка без­опас­но­сти при ло­бо­вом столк­но­ве­нии ав­то­мо­би­ля. Оно раз­ду­ва­лось нерав­но­мер­но, и в космосе мог­ли остать­ся мор­щи­ны — склад­ки про­стран­ствавре­ме­ни, про­сти­ра­ю­щи­е­ся на сот­ни и ты­ся­чи све­то­вых лет. Их на­зы­ва­ют стру­на­ми. Ес­ли отыс­кать две та­кие сбли­жа­ю­щи­е­ся стру­ны и успеть об­ле­теть их на кос­ми­че­ском ко­раб­ле, ока­жешь­ся во вче­ра.

Ма­ши­на вре­ме­ни ТАРДИС из бри­тан­ско­го се­ри­а­ла «Док­тор Кто» сна­ру­жи при­тво­ря­лась по­ли­цей­ской те­ле­фон­ной буд­кой. А внут­ри бы­ла огром­ной ла­бо­ра­то­ри­ей с фан­та­сти­че­ским обо­ру­до­ва­ни­ем. У Гер­бер­та Уэлл­са ма­ши­на вре­ме­ни по­лу­чи­лась по­хо­жей на САНИ (фо­то ввер­ху). А бу­ду­щее ока­за­лось до­воль­но мрач­ным. Лю­ди пре­вра­ти­лись в мор­ло­ков (фо­то сле­ва).

В 2002 го­ду ро-ман Гер­бер­та Уэлл­са экра­ни-зи­ро­ва­ли сно­ва. На этот раз ма­ши-на вре­ме­ни вы-гля­дит как КРЕС­ЛО, за­клю­чён­ное в раз­движ­ную сфе­ру. Изоб­ре-та­тель со­зда­ёт её, что­бы спа­сти свою по­дру­гу. нью­тон по­ла­гал, что кос­ми­че­ское про­стран­ство — огром­ная тём­ная ком­на­та с мет­ро-но­мом, от­счи­ты­ва-ющим вре­мя. Оно оди­на­ко­вое во всей Все­лен­ной. В филь­ме 1985 го­да «На­зад в бу­ду­щее» ма­ши­на вре­ме-ни — это АВ­ТО­МО­БИЛЬ. Но в на­сто­я­щей ма­шине вре­ме­ни пу­те­ше­ствен­ник бу­дет ско­рее все­го си­деть в кос­ми­че­ском ко­раб­ле. по эн­штей­ну­ про-стран­ство-­вре­мя ве­дёт се­бя как же­ле. Но очень упру­гое, да­же жёст­кое. Ве­ли­чи­на этой жёст-ко­сти вы­ра­жа­ет­ся чис-лом с 48 ну­ля­ми. А ско-рость те­че­ния вре­ме­ни за­ви­сит от гра­ви­та­ции.

Ис­то­рия с близ­не­ца­ми раз­но­го воз­рас­та — не про­сто ги­по­те­за. За­мед­ле­ние вре­ме­ни под­твер­жде­но экс­пе­ри­мен­таль­но. В ле­тя­щем са­мо­лё­те вре­мя те­чёт чуть­чуть мед­лен­нее, чем на зем­ле. Рос­сий­ский кос­мо­навт ген­на­дий па­дал­ка — ре­корд­смен пу­те­ше­ствий во вре­ме­ни. За те 878 су­ток, что Ген­на­дий про­вёл на Меж­ду­на­род­ной кос­ми­че­ской стан­ции, ле­тя­щей со ско­ро­стью 27 700 ки­ло­мет­ров в час, он пе­ре­ме­стил­ся в бу­ду­щее на па­ру де­сят­ков мил­ли­се­кунд. Пу­те­ше­ствен­ник стро­ит ма­ши­ну вре­ме­ни Ма­ши­на вре­ме­ни не по­стро­е­на Пу­те­ше­ствен­ник от­прав­ля­ет­ся в про­шлое Пу­те­ше­ствен­ник встре­ча­ет сво­е­го де­душ­ку Пу­те­ше­ствен­ник не рож­да­ет­ся Пу­те­ше­ствен­ник уби­ва­ет де­душ­ку Пу­те­ше­ствен­ник стро­ит ма­ши­ну вре­ме­ни Пу­те­ше­ствен­ник от­прав­ля­ет­ся в про­шлое Пу­те­ше­ствен­ник встре­ча­ет сво­е­го де­душ­ку точ­ка ветв­ле­ния Все­лен­ная, где де­душ­ка умер Все­лен­ная, где де­душ­ка жив

В окрест­но­стях ЧЁРНО­Й Ды­ры ход вре­ме­ни су­ще­ствен­но за­мед­ля­ет­ся. Од­на­ко то­го, кто смо­жет и от­ва­жит­ся при­бли­зить­ся к ды­ре, ско­рее все­го, разо­рвёт её при­лив­ны­ми си­ла­ми. Эки­паж звез­до­лё­та Аль­ку­бьер­ре уви­дит, как звёз­ды впе­ре­ди ко­раб­ля пре­вра­тят­ся в штри­хи. По­за­ди бу­дет лишь чер­но­та, по­то­му что свет звёзд не смо­жет ДО­ГНАТЬ звез­до­лёт. Так в пред­став­ле­нии спе­ци­а­ли­стов из НАСА мог бы вы­гля­деть кос­ми­че­ский ко­рабль с рас­тя­ги­ва­ю­щим и сжи­ма­ю­щим про­стран­ство ДВИ­ГА­ТЕ­ЛЕМ АЛЬ­КУ­БЬЕР­РЕ. Про­стран­ство­вре­мя сжи­ма­ет­ся ВПЕ­РЕ­ДИ звез­до­лё­та и рас­тя­ги­ва­ет­ся ПО­ЗАДИ. Но внут­ри ко­раб­ля оно не пре­тер­пе­ва­ет ни­ка­ких ис­ка­же­ний.

от­ри­ца­тель­ное ве­ще­ство долж­но со­зда­вать не во­гну­тость, а вы­пук­лость в про­стран­ст­ве­вре­ме­ни (ввер­ху). от­ри­ца­тель­ная энер­гия про­яв­ля­ет се­бя в при­тя­же­нии двух пла­стин в ва­ку­у­ме (сле­ва). Не все учё­ные со­глас­ны с рас­чё­та­ми Ти­пле­ра. На­при­мер, зна­ме­ни­тый фи­зик Сти­вен Хо­кинг счи­та­ет, что пу­те­ше­ствия в про­шлое воз­мож­ны, толь­ко ес­ли у ци­лин­дра бу­дет Бес­ко­неч­ная дли­на. Кро­то­вая но­ра (спра­ва) об­ра­зу­ет вре­мен­ную ПЕТЛЮ и поз­во­ля­ет пе­ре­ме­стить­ся в про­шлое. Но очень ма­ло­ве­ро­ят­но, что пу­те­ше­ствен­ник уце­ле­ет в та­ких за­вих­ре­ни­ях про­стран­ства-вре­ме­ни. но­ра путь по обыч­но­му про­стран­ству тра­ек­то­рия звез­до­лё­та

стру­на стру­на Кос­ми­че­ские стру­ны (сле­ва) по­ка не об­на­ру­же­ны. Ес­ли они су‑ ще­ству­ют, в прин­ци­пе мож­но от‑ пра­вить­ся в по­лёт в три ча­са дня, а вер­нуть­ся в час (схе­ма ввер­ху). Са­мая про­стая ма­ши­на вре­ме­ни есть у каж­до­го из нас до­ма. Это кро­вать. Ло­жишь­ся в эту ма­ши­ну в 11 ча­сов ве­че­ра, за­сы­па­ешь, вста­ёшь по бу­диль­ни­ку в семь утра, и — оп‑ля! — ты пе­ре­ме­стил­ся в бу­ду­щее на во­семь ча­сов. путь че­рез кро­то­вую но­ру

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia

© PressReader. All rights reserved.