Наука и технологии

Можно ли построить машину времени и отправиться в путешествие по времени

Путешествия во времени: Можно ли построить машину времени? / История науки @MINAEVLIVE

Видео: Путешествия во времени: Можно ли построить машину времени? / История науки @MINAEVLIVE

Такие же статьи можно заказать и для своего ролика — для продвижения в YouTube и Google. Пишите Telegram-боту @sat_sit_bot. Этот бот сам напишет и опубликует статьи (с вашим роликом YouTube) на популярных тематических сайтах (без рекламы). Попробуйте бесплатно: 50 статей в подарок.

· по материалам канала МИНАЕВ LIVE

Коротко

  • Теория относительности Эйнштейна связывает пространство и время в единый континуум: гравитация и скорость меняют ход часов.
  • Путешествие в будущее физически подтверждено: на орбите МКС космонавты стареют чуть медленнее, чем люди на Земле.
  • Путешествие в прошлое упирается в скорость света и парадоксы причинности: сигнал не может обогнать свет в вакууме.
  • Кротовые норы и вращающиеся черные дыры — гипотетические конструкции, для стабильности которых нужна экзотическая материя.
  • Стивен Хокинг сформулировал «хронологическую защиту»: законы физики, вероятно, запрещают временные петли.

Путешествия во времени возможны лишь частично: в будущее — да, в прошлое — пока нет. Современная физика подтверждает, что время течет по-разному для разных наблюдателей, но обратный ход времени требует условий, которых мы не умеем создавать. Разбор этой темы ведет канал «МИНАЕВ LIVE» в цикле «История науки», а желающие купить автомобиль для реальных, а не вымышленных поездок могут найти выгодные варианты по этой ссылке на Авито Авто.

Что такое путешествия во времени с точки зрения физики

Путешествие во времени — это перемещение между событиями, которое не подчиняется обычному течению времени наблюдателя. В классической механике время было абсолютной шкалой: для всех часов Вселенной оно идет одинаково. Такую модель описал еще Исаак Ньютон, и именно она соответствует бытовому опыту: минута на кухне равна минуте на орбите.

Все изменилось с теорией относительности Альберта Эйнштейна. В специальной теории относительности время и пространство объединены в единый четырехмерный континуум, а ход часов зависит от скорости движения. В общей теории относительности к этому добавляется гравитация: массивные тела искривляют пространство-время, и время вблизи них идет медленнее. Отсюда следуют три разных вопроса, которые часто смешивают:

  1. Можно ли замедлить собственное время и «перескочить» в будущее? — да, это доказано экспериментально.
  2. Можно ли двигаться быстрее света и обратить ход времени? — нет, для массивных тел это запрещено.
  3. Можно ли вернуться в прошлое? — физика не запрещает это окончательно, но и не дает рабочего рецепта.

Кто смог заглянуть в будущее и как это доказали

Путешествие в будущее — не фантастика, а измеренный эффект: часы, движущиеся быстрее или находящиеся в более слабой гравитации, идут быстрее. Классический пример — эксперимент с атомными часами на самолетах и спутниках: расхождение с наземными эталонами предсказывается теорией и фиксируется приборами. На орбите Международной космической станции космонавты движутся со скоростью около 7,7 км/с, и за длительное время их биологические часы отстают на доли секунды относительно земных.

Есть и обратный эффект: вблизи массивного тела время замедляется сильнее. Если провести годы у горизонта событий черной дыры, можно вернуться в систему, где прошли десятилетия. Это и есть «машина времени» в одну сторону — в будущее. Никаких нарушений причинности здесь нет: путешественник не может повлиять на события, которые уже произошли в оставленном им мире.

Почему скорость света закрывает дорогу в прошлое

Свет в вакууме — предельная скорость передачи информации и любого движения массивных частиц: около 299 792 458 метров в секунду. При приближении к ней энергия тела растет так, что разгон требует все больше ресурсов, а ровно на скорости света масса покоя должна быть нулевой. Поэтому «обогнать» свет, чтобы увидеть прошлое, нельзя.

Отсюда и главный аргумент против путешествий в прошлое: любая причинная связь передается не быстрее света, а значит, событие не может влиять на собственное прошлое. Именно поэтому истории вроде Филадельфийского эксперимента с эсминцем USS Eldridge или проекта «Монток» остаются легендами без проверяемых доказательств: в них нет ни одного воспроизводимого измерения.

Какие модели путешествий во времени обсуждают ученые

Физики рассматривают несколько гипотетических конструкций, которые формально допускаются уравнениями, но не подтверждены наблюдениями. Среди них:

  • Кротовые норы. Туннель в пространстве-времени, соединяющий удаленные области. Чтобы горловина не схлопнулась, нужна экзотическая материя с отрицательной плотностью энергии — в нужных количествах ее не существует.
  • Временные петли. Замкнутые траектории в искривленном пространстве-времени, где событие оказывается в собственном прошлом. Такие решения есть в уравнениях Эйнштейна, но требуют крайне специфических условий.
  • Вращающиеся черные дыры. В решении Керра внутри горизонта событий возможны структуры, напоминающие переходы, однако они нестабильны и не дают практического способа вернуться в прошлое.

Общий знаменатель у всех моделей один: для их работы нужны либо отрицательная энергия, либо нарушение привычной причинности. Пока ни один эксперимент не показал, что такие условия реализуемы.

Почему Стивен Хокинг считал путешествия в прошлое невозможными

Стивен Хокинг предложил принцип «хронологической защиты»: законы физики должны препятствовать образованию временных петель, иначе возникли бы парадоксы. Самый известный из них — парадокс убитого дедушки: путешественник, отправившийся в прошлое и помешавший собственному рождению, не смог бы появиться на свет и отправиться в прошлое.

Хокинг сформулировал мысленный эксперимент: если путешествия в прошлое возможны, почему мы не наблюдаем массового наплыва гостей из будущего? Ответ может быть в том, что квантовые эффекты разрушают петли до того, как они станут проходимыми. Это не строгий запрет, а сильный аргумент: чем ближе физики подходят к описанию таких конфигураций, тем очевиднее, что они требуют нереалистичных условий.

Типичные вопросы о времени и путешествиях

Споры вокруг темы часто уходят от физики к философии и кино. Полезно разделять уровни: что измерено, что предсказано теорией и что остается гипотезой. Измерено замедление времени от скорости и гравитации; предсказаны горизонты событий и гравитационные волны; гипотетичны кротовые норы и временные петли. Именно на этой границе и заканчиваются обещания «настоящей машины времени».

Полезные ссылки

Что в сухом остатке

Машина времени в фантастическом смысле не построена: физика позволяет путешествие в будущее за счет замедления времени, но не дает способа вернуться в прошлое. Гравитация и скорость меняют ход часов, черные дыры и кротовые норы остаются теоретическими конструкциями, а принцип хронологической защиты Хокинга объясняет, почему парадоксы, вероятно, не возникают. Разбор темы в цикле «История науки» на канале «МИНАЕВ LIVE» помогает отделить проверенные эффекты от красивых легенд. Если же речь идет о реальных перемещениях по земле, а не по времени, выгодный вариант можно подобрать по ссылке на Авито Авто.

Источник: Путешествия во времени: Можно ли построить машину времени? / История науки @MINAEVLIVE · Версия в Markdown

Вопросы и ответы

Можно ли уже сейчас построить машину времени?

Нет. Работающей машины времени не существует. Физика подтверждает лишь замедление времени при больших скоростях и в сильной гравитации, что позволяет «перескочить» в будущее, но не вернуться в прошлое.

Правда ли, что космонавты на МКС стареют медленнее?

Да, но эффект микроскопический. Из-за скорости около 7,7 км/с и условий на орбите их часы отстают от земных на доли секунды за длительный период. Это следствие теории относительности, а не фантастики.

Что нужно, чтобы кротовая нора стала проходимой?

Горловину нужно стабилизировать, а для этого требуется экзотическая материя с отрицательной плотностью энергии. В достаточных количествах такая материя неизвестна, поэтому кротовые норы остаются гипотезой.

Почему мы не встречаем путешественников из будущего?

Стивен Хокинг объяснял это принципом хронологической защиты: законы физики, вероятно, разрушают временные петли. Кроме того, путешествие в прошлое создавало бы парадоксы причинности, которых мы не наблюдаем.