Путешествие во времени

Изображение пользователя С.А.Кравченко

Рассказывает заведующий отделом звездной астрофизики ГАИШ (Государственный Астрономический Институт имени П.К. Штернберга) МГУ профессор Анатолий Черепащук.

Если «черные дыры» существуют, то должны существовать, по-видимому, и «кротовые норы». А «кротовые норы» – это вообще тоннели в пространстве времени, в которых можно путешествовать в прямом и в обратном направлении. И, следовательно, можно создать машину времени. Вот почему интерес к этим объектам очень велик.

Чтобы получить «кротовую нору» – мы должны избежать сингулярности, то есть вещество не должно уйти в сингулярное, квантовое состояние. И мы должны избежать горизонта событий. Потому что горизонт событий – это такая поверхность, куда можно упасть, но выйти за пределы горизонта событий нельзя. Потому что чтобы выйти – надо двигаться со скоростью больше скорости света. Чтоб запрещено законами физики. Поэтому «черная дыра» – она все поглощает, но ничего не выпускает. Это могила, она засасывает и все. Ты попал туда, и дальше ты попадешь в сингулярность, и тебя разорвет прерывными силами.

У «кротовой норы» нет сингулярности и нет горизонта событий. Поэтому в «кротовую нору» теоретически можно войти, погулять там и выйти назад. Поскольку там очень большая гравитация, то в ней уже не пространство, а пространство-время. Все взаимосвязано, поэтому, гуляя внутри «кротовой норы», мы гуляем как в пространстве, так и во времени. И во времени вперед, во времени назад – значит, мы можем создать машину времени.

Но чтобы получить такой объект – его получают тоже в результате сжатия. Но если мы сжимаем обычное, барионное вещество – мы обязательно получим сингулярность в центре и горизонт событий. То есть «черную дыру». А вот если мы будем сжимать вещество обычное барионное, но добавим туда так называемое экзотическую материю, то есть материю, у которой давление отрицательное. Чем больше энергия, тем меньше давление. Вот если добавить такое экзотическое вещество с отрицательным давлением к обычному барионному веществу и тоже с помощью пресса, или с помощью очень большой массы сжимать это вещество, то мы получим вместо «черной дыры» «кротовую нору».

Вот лист – это двумерная модель нашего трехмерного мира. Вот мы ее взяли и скривили. И вот по кривому пространству мы можем вот так путешествовать. Это очень долго, да. Очень долго по всему пространству вот так. Но мы можем создать «кротовую нору», которая соединит вот этот конец листа с этим. И через эту «кротовую нору» за секунду перейти из одной области в другую, минуя вот этот длительный путь. Вот идея, смысл «кротовой норы», вот что она делает.

Тоже самое можно сказать и про время. Время там тоже течет неоднородно, в каком-то смысле тоже искривляется. Ход течения времени там тоже меняется. За счет изменения хода течения времени вы имеете возможность путешествовать в будущее. В прошлое и так далее. И космический корабль спокойно долетит до «кротовой норы», пройдет во внутрь, погуляет в другом пространстве времени. Может даже погулять в другой вселенной. Потому что «кротовые норы» могут соединять друг с другом разные вселенные, которые причинно не связаны между собой.

Ход времени в «кротовой норе» и на Земле сильно различается. За счет этого различия, погуляв в «кротовой норе» и вернувшись назад, вы заметите, что скорость хода времени разная. И за это время, пока вы сидите в «кротовой норе», пройдет очень много миллионов лет на Земле. И вы увидите будущее. И также можно в прошлое путешествовать. С помощью «кротовой норы». Из-за того, что темп течения времени внутри «кротовой норы», темп течения времени на Земле вне «кротовой норы» – они разные.

А в машине времени, между прочим, есть парадокс. Его называют «парадокс близнецов». Когда вы путешествуете в будущее – проблем нет. Ну, увидите нечто будущее, о чем вы не знаете, и так далее. О чем вы будете иметь возможность посмотреть принципиально новые вещи, да. А вот представим себе, что мы теперь путешествуем не в будущее, а в прошлое. Я могу вернуться в прошлое, увидеть своего дедушку и убить его. Тогда возникает вопрос: как я появился на свет? я причину моего появления уничтожил. Это называется «парадокс дедушки». То есть вот какие проблемы возникают из факта того, что существуют «кротовые норы».

Если есть «кротовые норы», значит должен быть «парадокс дедушки». Значит, надо его как-то обходить. Что это? Это вопрос об ограничении свободы воли человека. Но вот, например – я хочу, как муха ползать по стене. Но я не могу этого сделать, потому что моя свобода воли ограничена законами физики. И вот оказывается, сейчас физики работают над тем, какие причины ограничат свободу воли человека при прохождении в прошлое через машину времени. Вот должны быть такие ограничения, что человек не может убить своего дедушку, хотя ему этого хочется.

Почему сейчас серьезно говорят про «кротовые норы»? Во-первых, открыты «черные дыры». Раз «черные дыры» открыты – существует, значит, «кротовые норы» обязаны существовать, если мы добавим туда экзотическую материю с отрицательным давлением. Но дело в том, что темная энергия, которую астрономы уже открыли – это и есть как раз экзотическая материя с отрицательным давлением. И поэтому если на ранних стадиях вселенной, когда вселенная только образовывалась – были флуктуации большие, сжатия, разрежение, туда обязательно добавлялась, в том числе и экзотическая материя. И могли формироваться первичные «черные дыры». И первичные «кротовые норы». А потом из-за очень быстрого расширения они увеличивались в размерах. И не исключено что в космосе в ядрах галактик некоторых есть как «черные дыры», так и «кротовые норы».

И важная задача теории «кротовых нор» такая – сохранится ли «кротовая нора» устойчивой при прохождении через нее материи. Есть подозрение, что если космонавт туда войдет в «кротовую нору» – он своим гравитационным полем внесет некоторое возмущение. И в итоге из-за колебаний «кротовая нора» сколлапсирует в «черную дыру». Образует сингулярность, горизонт событий и так далее. То есть эта экзотическая материя, которая удерживает «кротовую нору» от образования «черной дыры», от коллапса – она может иметь неустойчивые режимы. И не может гарантировать устойчивость «кротовой норы».

Вот этот вопрос сейчас подробно физики исследуют.

Заведующий отделом звездной астрофизики ГАИШ (Государственный Астрономический Институт имени П.К. Штернберга) МГУ профессор Анатолий Черепащук.

2009 г.

 

Российские ученые: путешествие во времени возможно

Влиятельный британский научный еженедельник New Scientist провозгласил нынешний год "Нулевым Годом" в истории человечества. После этого должен начаться новый отсчет времени в истории земной цивилизации - ведь возможно, что вот-вот будет объявлено о возможности путешествия во времени.

Дело в том, что журнал оказался вдохновлен заявлениями и теорией российских ученых Ирины Арефьевой и Игоря Воловича. Они действительно вызвали сенсацию в научном мире, заявив о возможности создания "машины времени". New Scientist публикует отчеты об их работе на эту тему.

Сотрудники Московского математического института имени Стеклова считают, что построенный в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) под Женевой новейший ускоритель способен создать пространственно-временной туннель, в котором можно будет передвигаться во времени в двух направлениях - в будущее и прошлое, напоминает Newsru.com

В нынешнем году в ЦЕРН начнет работу давно ожидаемый гигантский ударный ускоритель, известный как Большой адронный коллайдер (БАК). В нем на предельных скоростных происходит встречное столкновение элементарных частиц. Пока еще не ясно, что именно может произойти в результате их возможного распада или синтеза. Российские ученые не исключают, что одним из следствий станет создание "временных туннелей".

Теория относительности Эйнштейна, которая лежит в основе понимания сегодняшний физикой материального мира, не исключает возможности путешествия во времени, напоминает ИТАР-ТАСС.

Как возможно путешествие во времени

Идея о путешествиях во времени родилась, когда коллега Альберта Эйнштейна Курт Гедель с помощью теории относительности доказал принципиальную возможность перемещения в прошлое.

После появления его гипотезы в 1949 году именитые физики нередко пытались опровергнуть подобную идею, поскольку путешествия во времени подрывают принцип причинности и угрожают появлением парадоксов: путешественник во времени может вернуться в прошлое и убить собственного дедушку, но тогда получится, что он сам не смог бы появиться на свет.

Между прочим, прошло 60 лет, а фундаментальных возражений, почему путешественники во времени не смогут оставить историков не у дел, нет как нет.

По словам российских ученых, когда энергия БАК сконцентрируется на субатомной частице (в триллион раз меньше комара), с тканью Вселенной, которую ученые называют "пространство-время", могут произойти странные вещи – эта ткань способна измениться.

Гравитация Земли слабо искривляет пространство-время, а БАК способен исказить время настолько, что оно замкнется в кольцо. Подобное явление физики называют "замкнутой временеподобной кривой" – оно позволяет, по крайней мере теоретически, вернуться в прошлое.

Данная схема перекликается с теорией, предложенной еще в 1988 году. Тогда профессор Кип Торн с коллегами из Калифорнийского технологического института в Пасадене продемонстрировал, что пространственно-временные тоннели – червоточины – могут открыть путь к путешествиям во времени. Эта теория стала популярной благодаря роману Карла Сагана "Контакт", по которому позже был снят одноименный фильм.

Профессор Арефьева и доктор Волович придерживаются мнения, что БАК способен создавать червоточины и таким образом обеспечивать путешествия во времени. "Мы поняли, что замкнутые временеподобные кривые и червоточины могут появиться в результате столкновения частиц", – объясняет профессор Арефьева.

Тем не менее, до появления подражателей Доктора Кто придется преодолеть еще немало препятствий. Одно из них – тот факт, что через мини-червоточины удастся пройти лишь субатомным частицам.

Как заявили исследователи корреспонденту Daily Telegraph, мысль о том, что путешествие субатомных частиц во времени в БАК может открыть двери для людей-путешественников, – "глубокий и интересный вопрос". "И эти проблемы, и многие другие требуют дальнейшего изучения", – подчеркнули ученые.

Вероятно, самое большее, на что мы можем надеяться, – это что БАК продемонстрирует признаки существования червоточин, говорит доктор Волович. Если часть энергии столкновения в БАК исчезнет, это может объясняться созданием частиц, которые пронзают время через червоточину.

Одна из загвоздок в концепции червоточин – попытка найти экзотическую силу, способную поддерживать их открытыми для путешествий во времени. Темная энергия – таинственная антигравитационная сила, которая, как полагают, действует во Вселенной, – может, по мнению ученых, оказаться именно тем, что позволит поддерживать червоточину открытой. По крайней мере, так считают сторонники одной из трактовок этой фантомной энергии, как ее называют.

Если столкновение частиц вкупе с фантомной энергией позволит в этом году создать червоточину в Женеве, цивилизации будущего, возможно, узнают об этом из учебников истории, вычислят этот момент и с помощью продвинутых технологий нанесут нам визит.

Смотрите также статью Машина времени.

Источники:

1. Сайт http://www.charter97.org/ru/news/

Комментарии

Изображение пользователя С.А.Кравченко

О будущей машине времени

Тезисы интервью для канала ТВ3 9 августа 2012 г.

Физики для описания гипотетической машины времени используют следующие понятия: черная дыра, горизонт событий, кротовые норы (межмировые, внутримировые туннели в пространстве времени), сингулярность, экзотическая энергия и тому подобное.

Физики столкнулись с феноменами, которые не имеют физической интерпретации, например, космологическая сингулярность — состояние Вселенной в начальный момент Большого взрыва, характеризующееся бесконечной плотностью и температурой вещества. Но упорно продолжают усложнять понятийный аппарат, ища выход из тупика, создавая огромные инструменты (адронные коллайдеры) и оставаясь в рамках материального мира, в рамках мира проявленного.

В исследованиях и разработках, допускающих существование машины времени, помимо физических понятий и объектов должны присутствовать понятия психологического плана из психологии трансовых состояний, измененных состояний сознания (ИСС) и понятия, использующиеся в духовных практиках (выход за пределы собственного тела, настоящего времени и пространства).

Психологи столкнулись с феноменами, которые имеют не только психологияескую интерпретацию, например, переживание прошлого, подтвержденное архивными материалами, и предвидение будущего. Психология имеет опыт и понятийный аппарат в рамках мира непроявленного, где возможны путешествия сознания во времени. Сознание, душа человека по своей природе изначально подобна вселенной.

Психоидность ткани вселенной предполагает объединение физического и психического миров. В теории «голодвижения» предполагается, что каждый пространственно-временной участок мира содержит в себе весь порядок вселенной. Это включает в себя как прошлое, так настоящее и будущее.
Есть место перехода, место проявления событий из мира скрытого в мир явный. Именно в этом переходе, между феноменами фезики и психологии возникнет новая наука (психологическая физика или физическая психология). Именно здесь и необходимо искать решение проблемы машины времени, а не моделировать ее как кусок железа, который повезет физическое тело космонавта (времянавна) в иное измерение времени.

Парадоксы путешествий во времени: парадокс дедушки и парадокс предвосхищения.
В парадоксе дедушки мы можем изменить прошлое, тем самым уничтожая настоящее.
Парадокс предвосхищения в том, что получая информацию о будущем, мы переносим его в настоящее, тем самым вновь уничтожая это настоящее. И в первом и во втором случае какая-либо деятельность относительно прошлого и будущего влечет их привнесение в настоящее, тем самым уничтожая его

Список понятий:

Сингулярность - гравитационная сингулярность — область пространства-времени, через которую нельзя продолжить геодезическую линию. Часто в ней кривизна пространственно-временного континуума обращается в бесконечность, либо метрика обладает иными патологическими свойствами, не допускающими физической интерпретации (например, космологическая сингулярность — состояние Вселенной в начальный момент Большого взрыва, характеризующееся бесконечной плотностью и температурой вещества);

Чёрная дыра́ — область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света).
Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер — гравитационным радиусом.
Теоретически возможность существования таких областей пространства-времени следует из некоторых точных решений уравнений Эйнштейна, первое.
Вопрос о реальном существовании чёрных дыр тесно связан с тем, насколько верна теория гравитации, из которой следует их существование. В современной физике стандартной теорией гравитации, лучше всего подтверждённой экспериментально, является общая теория относительности (ОТО)

Горизонт событий — воображаемая граница в пространстве-времени, разделяющая те события (точки пространства-времени), которые можно соединить с событиями на светоподобной (изотропной) бесконечности светоподобными геодезическими линиями (траекториями световых лучей), и те события, которые так соединить нельзя. Так как обычно светоподобных бесконечностей у данного пространства-времени две: относящаяся к прошлому и будущему, то и горизонтов событий может быть два: горизонт событий прошлого и горизонт событий будущего. Упрощённо можно сказать, что горизонт событий прошлого разделяет события на те, на которые можно повлиять с бесконечности, и на которые нельзя; а горизонт событий будущего отделяет события, о которых можно что-либо узнать, хотя бы в бесконечно отдалённой перспективе, от событий, о которых узнать ничего нельзя. Это связано с тем, что скорость света является предельной скоростью распространения любых взаимодействий, так что никакая информация не может распространяться быстрее.

«Кротовые норы» – тоннели в пространстве времени, в которых можно путешествовать в прямом и в обратном направлении. И, следовательно, можно создать машину времени.
Крото́вая нора́, также «крото́вина» или «червото́чина» (последнее является дословным переводом англ. wormhole) — гипотетическая топологическая особенность пространства-времени, представляющая собой в каждый момент времени «туннель» в пространстве. Область вблизи самого узкого участка кротовины называется «горловиной».
Кротовые норы делятся на «внутримировые» (англ. intra-universe) и «межмировые» (англ. inter-universe), в зависимости от того, можно ли соединить её входы кривой, не пересекающей горловину.
Различают также проходимые (англ. traversable) и непроходимые кротовины. К последним относятся те туннели, которые коллапсируют слишком быстро для того, чтобы наблюдатель или сигнал (имеющие скорость не выше световой) успели добраться от одного входа до другого.
Общая теория относительности (ОТО) не опровергает существование таких туннелей (хотя и не подтверждает). Для существования проходимой кротовой норы необходимо, чтобы она была заполнена экзотической материей с отрицательной плотностью энергии, создающей сильное гравитационное отталкивание и препятствующей схлопыванию норы. Решения типа кротовых нор возникают в различных вариантах квантовой гравитации, хотя до полного исследования вопроса ещё очень далеко.
Проходимая внутримировая кротовая нора даёт гипотетическую возможность путешествий во времени, если, например, один из её входов движется относительно другого, или если он находится в сильном гравитационном поле, где течение времени замедляется.

Темная энергия - экзотическая материя с отрицательным давлением. Темная энергия – таинственная антигравитационная сила, которая, как полагают, действует во Вселенной, – может, по мнению ученых, оказаться именно тем, что позволит поддерживать червоточину открытой.

Ткань Вселенной — пространство-время.

Большой адро́нный колла́йдер, сокращённо БАК (англ. Large Hadron Collider, сокращённо LHC) — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений.

 

About С.А.Кравченко