I 1895 udgav den engelske science fiction-forfatter Gerber Wells romanen The Time Machine. Den opstod en original idé: En dag vil forskere oprette en enhed, der giver dig mulighed for at rejse til fortiden og fremtiden, måske endda forstyrre historiens forløb. Siden da har denne idé hjemsøgt mange. Og det har allerede ført fysikere til en opdagelse, der uden overdrivelse kan kaldes sensationel.
ALT ER RELATIV
De første forudsætninger for studiet af den teoretiske mulighed for tidsrejse dukkede op, efter at Albert Einstein formulerede bestemmelserne i de specielle og generelle relativitetsteorier. Den første af dem hævdede tidens afhængighed af hastigheden af et objekt: jo tættere på lysets hastighed, jo langsommere flyder tiden. I det andet - tidens afhængighed af tyngdekraften: nær massive kroppe flyder tiden igen langsommere.
Einsteins teorier revolutionerede opfattelsen. Det viste sig, at tidsmaskinen var "konstrueret" af naturen selv! For eksempel, hvis skibet fremskyndes til let lyshastigheder, vil dets besætning blive ført væk i den fjerne fremtid. For at illustrere denne virkning bruges normalt "tvillingparadokset": en astronaut, der vender tilbage fra en flyvning til stjernerne, er yngre end sin tvillingbror, der forblev på Jorden.
Men konsekvenserne af den generelle relativitetsteori ser meget mere spektakulære ud. Det viser sig, at tidsforløbet kan ændres ved at krumme rummet på omtrent samme måde som tyngdekraften gør. Og hvis du stræber efter og skaber en speciel rumlig formation, kaldet i dag et "ormhul" (eller "ormhul"), der forbinder fjerne punkter i rummet, så bliver det teoretisk muligt at bryde årsagsforholdet - og være ved udgangen fra "hullet", før du gik dertil …
Einstein benægtede selv eksistensen af "ormehuller", da de efter hans mening straks skulle "kollapse". Senere beviste den amerikanske fysiker Kip Thorne imidlertid, at det såkaldte "eksotiske stof" (teoretisk materiale med negativ energitæthed) kan bruges til at stabilisere "ormehuller", men umuligheden af dets eksistens i virkeligheden er endnu ikke bevist af nogen. Desuden har de russiske forskere Arkady Popov, Sergei Sushkov og Sergei Krasnikov vist, at "eksotisk stof" i teorien kan genereres kunstigt.
Salgsfremmende video:
Årsagsproblemet
Det viser sig, at der ikke er nogen alvorlige teoretiske hindringer for at skabe en tidsmaskine. Og hvis det kan oprettes i teorien, vil før eller siden helt sikkert finde ud af, hvordan man implementerer det i praksis. Hvorfor har vi indtil nu ikke set en eneste gang, der kom til os fra fremtiden? Eller er vores æra med lidt interesse for dem?
En af hypoteserne, der forklarer fraværet af sådanne rejsende, er, at tidsrejser er umulig på grund af en krænkelse af årsag-og-virkning-forhold. Det klassiske “myrdede bedstefar” -paradoks kan nævnes som en illustration. Hvis for eksempel en tidsrejsende af en eller anden grund ønsker at dræbe sin bedstefar inden undfangelsen af sin far og opfylde hans plan, vil han selv forsvinde og … vil ikke være i stand til at dræbe bedstefar. Det samme kan siges for enhver alvorlig indblanding i fortidens anliggender: afbrydelse af kausalitet vil uundgåeligt ødelægge universet. Derfor skal naturen indføre begrænsninger for sådanne krænkelser. Det samme “myrdede bedstefar” -paradoks kan løses, forudsat at der på et tidspunkt går noget galt med den aggressive tidsrejsende, og han ikke vil være i stand til at gennemføre mordplanen.
En anden hypotese blev fremsat af den berømte astrofysiker Carl Sagan. Han troede, at skaberne af tidsmaskinen var magtfulde nok til at spore årsagssammenhænge, så selvom de hemmeligt er blandt os, lykkes de at klare sig uden at blande sig i den historiske proces.
HOKING TID MASKIN
For at bevise umuligheden ved at bygge en tidsmaskine gennemførte den amerikanske fysiker Stephen Hawking et sjovt eksperiment. Han placerede en annonce i aviserne, hvor han opfordrede alle nye i fremtiden til at besøge sit hjem om aftenen den kommende jul. Han gik ud fra antagelsen om, at nogen i fremtiden helt sikkert vil læse hans invitation og vil besøge ved hjælp af en personlig tidsmaskine. Men ingen kom til ham i julen … Hvad forhindrede ham i at tage en tur gennem tiden? Stephen Hawking mener, at der er to muligheder.
Den første mulighed er pessimistisk. Tidsmaskinen vil aldrig blive bygget, eller de vil bygge den og forsøge at bruge den, som et resultat af hvilken der vil opstå en slags global katastrofe, som vil stoppe udviklingen af denne teknologi. Og faktisk: beregninger viser, at for at trænge ind i fortiden i henhold til det skema, der er foreslået af Kip Thorne, er der behov for energier, der kan sammenlignes med energien i hele universet og endda overstige den. Det er klart, at det er usandsynligt, at civilisationens magt selv vil komme til de højder, der tillader kontrol over sådanne styrker, selv i en fjern fremtid.
Den anden mulighed er optimistisk. Fremtidens civilisation kan ændre et bestemt lokalområde i universet, så selv med brug af minimale energier vil tidsrejser inden for dette område blive reelle. Stephen Hawking kalder en sådan maskine "finite", det vil sige endelig både i rummet og i tiden. I dette tilfælde vises de første udlændinge fra fremtiden blandt os først efter Hawkings globale tidsmaskine er bygget og lanceret. Men vi har ikke gjort noget lignende endnu. Derfor kan du roe dig ned og ikke prøve i dag at se efter udlændinge blandt os.
Lloyd's Time Machine
Den måske mest overraskende opdagelse blev gjort af en anden amerikansk fysiker, Seth Lloyd, som er specialiseret i kvantecomputering.
Han udledte muligheden for at konstruere en tidsmaskine ved at undersøge lukkede tidlige kurver - verdenslinjer, der fører en materiel partikel til dens udgangspunkt. I et kløgtigt eksperiment var Seth Lloyd og hans kolleger i stand til at bruge kvanteteleportering til at korrigere den lukkede kurve, så fotonens tilstand ikke blev transmitteret i rummet, men i tiden.
Først og fremmest blev en interessant detalje klar: det viser sig, at kvantetilstanden for den foton, der er transmitteret til fortiden, i princippet ikke kan påvirke dens nuværende tilstand, det vil sige det naturlige forbud mod forekomsten af det "myrdede bedstefar" -paradoks blev bevist ved direkte erfaring. Eksperimentets succes bekræftede, at kvantetilstander, som faktisk er unik information, kan overføres til fortiden. Informationstidsmaskine er bygget!
I dette tilfælde opstår der imidlertid et nyt paradoks, der kaldes "ubevist sætning." Seth Lloyd udtrykte det på denne måde. Antag, at nogen læser et bevis på et teorem i en lærebog, og sender dette bevis tilbage til matematikeren, der skrev lærebogen, allerede før selve teoremet dukkede op. Matematikeren inkluderer beviset i en bog, som hans modpart vil læse i fremtiden. Spørgsmål: hvor kom beviset fra? Lloyd løser paradokset på en fantastisk måde: Kvanteverdenen er designet på en sådan måde, at den "indeholder" alle mulige bevis for teoremet, så den, der vises i lærebogen, er forudbestemt af fremtiden, ikke fortiden.
Hvordan man overfører lovgivningen i kvanteverdenen til rummet med store materielle genstande, ved forskerne endnu ikke. Der er dog ikke noget særligt behov for dette. Det vigtigste er, at der er opfundet en måde at overvinde tidens barriere på. Og en dag vil videnskaben tage det næste skridt - oprette en sender, der kan kommunikere med fortiden.
Måske prøver fysikere fra fremtiden allerede at kontakte os og fortælle os noget vigtigt. Kun vi har endnu ikke formået at opbygge en modtager, der kan afkode sådanne meddelelser. Vil vi være i stand til det? Fremtiden vil fortælle…
Anton Pervushin