Машина времени
Машина времени — гипотетическое устройство для путешествий во времени вопреки его естественному ходу. Машина времени является одним из наиболее популярных устройств, описываемых в научной фантастике.
Машиной времени в физике часто называют пространство-время с замкнутыми непространственноподобными кривыми (то есть пространство-время, в котором наблюдатель в принципе может встретиться сам с собой).
Содержание
История
В фантастической литературе XIX века зарождается идея путешествия во времени. Однако ранние произведения не упоминали о том, что путешествие во времени может осуществляться при помощи машины, то есть некого технического устройства.
В произведении русского писателя А. Ф. Вельтмана «Предки Калимероса» (1836) описывается переносящий главного героя в прошлое фантастический гиппогриф — иногда его рассматривают как «биологический» прообраз машины времени.
В 1887 году испанский писатель Энрике Гаспар и Римбау (исп.) опубликовал в Барселоне новеллу «El anacronópete» (неологизм: «летящий навстречу времени»), в которой впервые появляется устройство для перемещения во времени. Позднее эта идея получила широкую известность с выходом в 1895 году романа Герберта Уэллса «Машина времени», которому предшествовал небольшой рассказ Уэллса «The Chronic Argonauts» («Аргонавты времени»), изданный в 1888 году.
По-новому тему путешествий во времени в середине двадцатого столетия осмысливают Айзек Азимов в романе Конец Вечности и Пол Андерсон в «Патруле времени».
Теория
Эксперименты
Считается, что при нынешнем технологическом уровне человеческой цивилизации машину времени построить невозможно. Однако, время от времени в печати появляются сообщения о секретных экспериментах по перемещению во времени, якобы проводимых военными.
Наиболее известны два таких «эксперимента»:
Научно-фантастическая литература и кинематограф
Описание внешнего вида и принципа действия машины времени у писателей и создателей фантастических фильмов весьма разнообразно. Один из первых «изобретателей» машины времени Герберт Уэллс описывал её невнятно:
Вот седло, в которое должен сесть Путешественник по Времени. Сейчас я нажму рычаг — и машина двинется… Некоторые части машины были сделаны из никеля, другие из слоновой кости; были и детали, несомненно, вырезанные или выпиленные из горного хрусталя. [10]
При этом путешествующий переносится в другое время сам вместе с некоторой окрестностью (порядка нескольких метров) вокруг машины времени. Принцип действия (у Уэллса) основан на движении вдоль оси времени, как вдоль одного из любых других трёх измерений
Единственное различие между Временем и любым из трех пространственных измерений заключается в том, что наше сознание движется по нему [10]
В английском сериале «Доктор Кто» машина времени ТАРДИС представляет собой космический корабль замаскированный под телефонную будку (если точнее, полицейскую будку), а внутри она была намного больше, чем казалась снаружи. То есть эта машина также может оперировать и геометрическими характеристиками пространства.
Общим во всех случаях является то, что герои должны набрать на пульте (устройстве ввода) дату того времени, в которое им нужно перенестись. В большинстве случаев само путешествие с точки зрения путешественника бывает не мгновенным, а как бы представляет собой постепенное перемещение вдоль оси времени с определённой скоростью.
Неделя, месяц, год, десятилетие! 2055 год. 2019, 1999! 1957! Мимо! Машина ревела… Время было словно кинолента, пущенная обратным ходом. Солнца летели вспять, за ними мчались десятки миллионов лун. [12]
Путешествие во времени — энергоёмкое предприятие. В фильме «Назад в будущее» каждое перемещение во времени требует 1,21 гигаватта энергии. В первой части трилогии для выработки такого количества энергии был нужен плутоний, во второй и третьих частях машина была оборудована домашним расщепителем материи и в плутонии уже не нуждалась. Но во всех трех фильмах сам автомобиль работал на бензине, что немаловажно, ибо перенос во времени можно было осуществить только достигнув скорости 88 миль в час. Разовая переброска во времени в романе «Конец Вечности» требовала мощности порядка 10 12 —10 13 ватт.
стрелка энергометра молчаливо настаивала на том, что потребление энергии по-прежнему составляет миллионы мегаватт. [13]
Машина времени (устройство)
Машина времени — гипотетическое устройство для путешествий во времени. Машина времени является одним из наиболее популярных устройств, описываемых в научной фантастике.
Машиной времени в физике часто называют пространство-время с замкнутыми непространственноподобными кривыми (то есть пространство-время, в котором наблюдатель в принципе может встретиться сам с собою).
Содержание
История
В фантастической литературе XIX века зарождается идея путешествия во времени. Однако ранние произведения не упоминали о том, что путешествие во времени может осуществляться при помощи машины, то есть некоего технического устройства.
В произведении русского писателя А. Ф. Вельтмана «Предки Калимероса» (1836) описывается переносящий главного героя в прошлое фантастический гиппогриф — иногда его рассматривают как «биологический» прообраз машины времени.
В 1887 году испанский писатель Enrique Gaspar y Rimbau опубликовал в Барселоне новеллу «El anacronópete» (неологизм: «летящий навстречу времени»), в которой впервые появляется устройство для перемещения во времени. Позднее эта идея получила широкую известность с выходом в 1895 году романа Г. Уэллса «The Time Machine» («Машина времени»), которому предшествовал небольшой рассказ Уэллса «The Chronic Argonauts» («Аргонавты времени»), изданный в 1888 году.
По-новому тему путешествий во времени в середине двадцатого столетия осмысливают Айзек Азимов в романе Конец Вечности и Пол Андерсон в «Патруле времени».
Теория
Эксперименты
Считается, что при нынешнем технологическом уровне машину времени построить невозможно. Однако, время от времени в печати появляются сообщения о секретных экспериментах по перемещению во времени, якобы проводимых военными.
Наиболее известны два таких «эксперимента»:
Научно-фантастическая литература и кинематограф
Описание внешнего вида и принципа действия машины времени у писателей и создателей фантастических фильмов весьма разнообразно. Один из «изобретателей» машины времени Герберт Уэллс описывал её невнятно:
Вот седло, в которое должен сесть Путешественник по Времени. Сейчас я нажму рычаг — и машина двинется… Некоторые части машины были сделаны из никеля, другие из слоновой кости; были и детали, несомненно, вырезанные или выпиленные из горного хрусталя. [10]
При этом путешествующий переносится в другое время сам вместе с некоторой окрестностью (порядка нескольких метров) вокруг машины времени. Принцип действия (у Уэллса) основан на движении вдоль оси времени, как вдоль одного из любых других трёх измерений
Единственное различие между Временем и любым из трех пространственных измерений заключается в том, что наше сознание движется по нему [10]
В английском сериале «Доктор Кто», машина времени представляла собой внешне телефонную будку, правда внутри она была намного больше, чем казалась снаружи. То есть эта машина также могла оперировать и геометрическими характеристиками пространства.
Общим во всех случаях является то, что герои должны набрать на пульте (устройстве ввода) дату того времени, в которое им нужно перенестись. В большинстве случаев само путешествие с точки зрения путешественника бывает не мгновенным, а как бы представляет собой постепенное перемещение вдоль оси времени с определённой скоростью.
Неделя, месяц, год, десятилетие! 2055 год. 2019, 1999! 1957! Мимо! Машина ревела… Время было словно кинолента, пущенная обратным ходом. Солнца летели вспять, за ними мчались десятки миллионов лун. [12]
стрелка энергометра молчаливо настаивала на том, что потребление энергии по прежнему составляет миллионы мегаватт. [13]
См. также
Примечания
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Машина времени (устройство)» в других словарях:
Машина времени — У этого термина существуют и другие значения, см. Машина времени (значения). Машина времени гипотетическое устройство для путешествий во времени вопреки его естественному ходу. Машина времени является одним из наиболее популярных устройств … Википедия
Машина времени (фильм, 2002) — Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии … Википедия
Машина времени (значения) — Машина времени: Машина времени гипотетическое устройство для перемещения во времени. Машина времени (группа) советская и российская рок группа. Машина времени (роман) роман английского писателя Герберта Уэллса. Машина времени… … Википедия
Виртуальная машина времени — Виртуальная машина времени осуществление идеи путешествий во времени в виртуальной реальности на основе имеющейся информации о прошлом и прогнозируемой информации о будущем. Виртуальная машина времени является принципиально реализуемой… … Википедия
Машина — ж. Механизм, приспособление, устройство, совершающее полезную работу путем преобразования одного вида энергии в другой. Часто с опред., указывающим на силу, приводящую механизм в движение, на его назначение или внешний вид. Машина. Целое… … Словарь золотого промысла Российской Империи
Машина сновидений — с включённым светом, неподвижная Машина сновидений (также известна как «машина мечты» и «машина сна»[1] … Википедия
машина — ы, ж. machine f., > нем. Maschine, пол. machina. <лат. machina <гр. 1. Механизм или совокупность механизмов для производства полезной работы с помощью преобразования энергии, затрачиваемой на их движение. БАС 1. Бастион ( F ) машиною… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
МАШИНА — МАШИНА, ы, жен. 1. Механическое устройство, совершающее полезную работу с преобразованием энергии, материалов или информации. Электрическая м. Вычислительная м. Транспортные м. Паровая м. Вязальная, швейная м. М. времени (в научной фантастике:… … Толковый словарь Ожегова
Устройство трактора — Трактор классического типа Основная статья: Трактор Трактор состоит из следующих механизмов и систем: Несущая система (Остов); Двигатель и его … Википедия
Когда изобретут машину времени: факты, теории, разработки
Что такое машина времени
Машина времени — это устройство, с помощью которого, в теории, можно было бы путешествовать во времени.
Однако ученые понимают под ней не физическую машину или механизм, как в кино, а искривленное пространство-время [1]: например, в виде «червоточины» или «пончика». Внутри нее можно перемещаться из одной точки пространства-времени в другую, за счет сфокусированных гравитационных полей. Но такие поля должны быть супермощными, а управлять ими нужно с максимальной точностью.
Есть также версии, что машина времени — это экзотическая материя с отрицательной плотностью. Если ее толкнуть, она будет двигаться в направлении, обратном нормальному. Однако ничего похожего пока открыть не удалось.
Можно ли путешествовать во времени?
В фантастических фильмах вроде «Звездного пути» или «Назад в будущее» герои просто садятся в машину или другой транспорт и оказываются в прошлом или будущем. На деле все гораздо сложнее, и единого мнения на этот счет пока нет.
Альберт Эйнштейн первым описал время как «четвертое измерение» [2]. Он считал, что оно движется только вперед, но, при этом, относительно: то есть может течь с разной скоростью в разных условиях. Если вы будете двигаться со скоростью света (то есть 299 792 км/сек), то для вас оно замедлится — в сравнении с теми, кто стоит на месте. Но, согласно расчетам физика, ваша масса при этом должна быть бесконечной, а длина — нулевой.
Эйнштейн также утверждал, что гравитация может менять время: сверхмассивные объекты, вроде черных дыр, как бы искривляют время вокруг себя. Это тоже удалось доказать — с помощью GPS-спутников и сверхточных часов. Путешествия через черные дыры — пожалуй, самый популярный способ, описанный в фильме «Интерстеллар». Вблизи дыры или ее модели, за горизонтом событий, время движется в два раза медленнее, а то и вовсе останавливается.
Стивен Хокинг, написавший книгу «Краткая история времени», поддерживал теории Эйнштейна относительно черных дыр, а также — «червоточин» или «кротовых нор», которыми пронизана вся Вселенная. Однако он не верил, что можно путешествовать в прошлое.
В доказательство он провел эксперимент: организовал в 2009 году вечеринку и разослал приглашения уже после того, как она закончилась. Но никто из приглашенных в будущем так и не пришел на нее. Однако Хокинг не исключал, что машину времени построят уже после его смерти [3].
Основываясь на теориях Эйнштейна, NASA предположило, что можно путешествовать через «червоточины» или «кротовые норы» пространства-времени [5]. Это что-то вроде туннелей, пройдя через которые, мы окажемся в другом измерении. Но такие «червоточины» почти моментально схлопываются, и пройти через них смогут только сверхмалые частицы.
Еще одна гипотеза — «бесконечный цилиндр Типлера». Астроном Фрэнк Типлер предложил механизм, внутри которого вещество величиной в десять масс Солнца, свернутое в бесконечно длинный и очень плотный цилиндр. Если он будет вращаться со скоростью миллиарда оборотов в минут, космический корабль, пройдя по спирали, попадет внутрь цилиндра и окажется в «замкнутой времениподобной кривой» — мировой линии, где все возвращается в исходную пространственно-временную точку.
Теория струн в рамках квантовой механики предполагает наличие 11 измерений [6]. В одном из них как раз и может существовать портал для путешествий во времени.
Космические струны — тончайшие сгустки энергии, проходящие через всю длину Вселенной и обладающие огромной массой. Их диаметр тоньше атомного ядра, при этом они очень плотные: 1 тыс. км такой струны весят как Земля. Следовательно, они, как и черные дыры, тоже могут искривлять пространство и время вокруг себя. Есть теория, что такие струны бесконечны и образуют замкнутые петли — «складки» пространства-времени. Внутри них также можно путешествовать во времени.
В чем главные проблемы создания машины времени?
Есть отдельные теории — например, у физика Ричарда Мюллера [7] — о том, что вернуться назад невозможно, так как Вселенная постоянно расширяется, как в пространстве, так и во времени. Другими словами, в прошлом времени было как бы меньше, а в будущем его, наоборот, больше. И мы не можем, в нашем нынешнем состоянии, оказаться в нужной точке прошлого или будущего — в обоих случаях это будут совсем другие миры, с которыми у нас нет никакой связи. Чтобы такое путешествие стало возможным, нам сначала нужно уменьшить или увеличить объем пространства-времени.
И тем не менее люди веками пытаются создать машины времени или хотя бы воссоздать условия, при которых такие путешествия возможны.
Что будет, если изменить прошлое?
Этот вопрос чаще всего возникает в книгах и фильмах — вроде «Терминатора», «Эффекта бабочки» или «Назад в будущее». Ученые называют его «парадоксом убитого дедушки» [8]: когда путешественник во времени возвращается в прошлое, убивает своего дедушку в юности и в результате исчезает — потому что никогда не рождался.
Противники теории утверждают, что это невозможно: отправиться в прошлое можно только по замкнутой кривой, внутри которой все события закольцованы друг с другом. В качестве наглядного подтверждения приводят бильярдный шар, который движется через червоточину по заданной траектории и никак не может помешать сам себе.
Британский математик и философ Джеральд Джеймс Уитроу считал, что, если бы путешествия в прошлое были возможны, мы бы помнили о них еще до отправления.
Кто уже пытался изобрести машину времени
Еще в конце XIX века писатели-фантасты — среди них Энрике Гаспар и Римбау, а также Герберт Уэллс — описывали первые прототипы машин времени. Однако научные обоснования появились в начале XX-го, с появлением теорий Эйнштейна.
В 1948-м австрийский математик и философ Курт Гедель нашел решение для уравнений Эйнштейна, касающихся гравитации и вращающейся Вселенной. В ней свет тоже вращается вместе с другими объектами, из-за чего последние движутся по замкнутым траекториям и в пространстве, и во времени.
Гедель также писал, что в каждой точке пространства есть световой конус прошлого и конус будущего. Внутри каждого из них находится мировая линия — непрерывная кривая в пространстве-времени, которая состоит из событий. На каждой мировой линии время течет по-своему.
Если наклонить конусы под определенным углом, внутри получится окружность — это и есть машина времени. Нужно только создать такое гравитационное поле, или искривление, при котором конусы наклонятся под нужным углом. Гедель предполагал, что такая Вселенная уже где-то существует, но пока мы ничего о ней не знаем.
В 1943-м был проведен эксперимент на базе ВМС США в Филадельфии. В рамках него вокруг эсминца «Элдридж» создали специальный электромагнитный экран, который отражал сигналы радаров. Некоторые свидетели утверждали, что после этого корабль якобы исчез, а потом появился на расстоянии в сотни километров в штате Виргиния. Но спустя годы моряки, участвовавшие в эксперименте, опровергли это.
В 1988-м американский физик и астроном Кип Торн рассчитал, при каких условиях машина времени Геделя будет работать и насколько это возможно. Для этого нужно запустить машину времени, разогнать один конец «кротовой норы» до околосветовой скорости, притормозить, потом разогнать в обратном направлении, снова притормозить, нырнуть в нору, выскочить на другом конце и уже снаружи, как можно быстрее, домчаться до обратного конца. Так появится временная петля между прошлым и будущим.
Впоследствии модель усложнили, рассматривая ее в четырех и пяти измерениях, где добавляются новые слои и условия. В итоге окончательной «рабочей» версии пока что не существует, но многие в своих расчетах по-прежнему опираются на гипотезу Геделя.
В 2017-м ученые из США и Канады создали свою математическую модель машины времени — TARDIS (англ. Traversable Acausal Retrograde Domain in Spacetime). Она выглядит как «пузырь» или «ящик», который движется по кругу, проходя насквозь через пространство-время вдоль «кротовых нор».
Чтобы они возникли, необходимо искривление пространства-времени определенным образом. При этом появление черных дыр, о которых говорил Хокинг, необязательно. TARDIS будет перемещаться по замкнутой кривой, чтобы люди внутри испытывали постоянное ускорение. Те, кто будет наблюдать за этим снаружи, увидит две версии события: в одной время движется нормально, а в другой — в обратном направлении.
В начале этого года астрофизик Рон Маллет рассказал, что можно повернуть время вспять. Он также опирался на теории и уравнения Эйнштейна и предложил использовать кольцевой лазер с беспрерывно циркулирующими лучами, который сможет набрать нужную скорость и создать портал в прошлое. Это те самые «червоточины», о которой мы писали выше. Профессор уже разработал прототип такого устройства и проводит испытания. Однако у его будущей машины времени есть серьезное ограничение: с ее помощью можно вернуться не дальше, чем в тот момент, когда она была включена.
Выводы о машинах времени
Мнения и эксперименты в современной науке можно свести к трем направлениям:
Машина времени
| “ | Машина самонастраивалась: она проверяла, ещё без пассажира, туннель времени, который тянулся от неё в бесконечность прошлого. В каждой точке этого пути, в каждом дне его компьютер отыскивал время, в которое могла открываться дверь кабины или намертво закрывалась в те дни и годы, когда именно в этой точке пространства находилась гора или плескалось море. | ” | |
| |||
| ||||||||
Машина времени – устройство в научной фантастике, позволяющее путешествовать во времени.
Содержание
Описание [ ]
В науке [ ]
Машиной времени в физике часто называют пространство-время с замкнутыми непространственноподобными кривыми (то есть пространство-время, в котором наблюдатель в принципе может встретиться сам с собой).
В 1948 году Курт Гёдель нашёл решение для составленных Эйнштейном уравнений гравитационного поля, описывающих вращающуюся Вселенную. Путешествуя в пространстве такой Вселенной, космонавт может достичь своего прошлого. В такой Вселенной свет (и, соответственно, причинно-следственная связь между объектами) будет вовлечён во вращательное движение, что позволит материальным объектам описывать траектории, замкнутые не только в пространстве, но и во времени. Решение Геделя отложили в сторону как чисто математическое построение — в конце концов, нет свидетельств того, что вся наша Вселенная вращается. Тем не менее полученный Геделем результат показал, что теория относительности не исключает перемещения назад во времени.
В фанатстике [ ]
Описание внешнего вида и принципа действия машины времени у писателей и создателей фантастических фильмов весьма разнообразно.
Общее понятие работы машины времени [ ]
Общим во всех случаях является то, что герои должны набрать на пульте (устройстве ввода) дату того времени, в которое им нужно перенестись. В большинстве случаев само путешествие с точки зрения путешественника бывает не мгновенным, а как бы представляет собой постепенное перемещение вдоль оси времени с определённой скоростью.
Энергия для работы [ ]
Путешествие во времени — энергоёмкое предприятие. В фильме «Назад в будущее» каждое перемещение во времени требует 1,21 гигаватта мощности. В первой части трилогии для выработки такого количества энергии требовался плутоний, во второй и третьих частях машина была оборудована домашним расщепителем материи и в плутонии уже не нуждалась. Сам автомобиль работал на бензине (об этом факте упоминается в третьей части фильма), что немаловажно, ибо инициировать перенос во времени можно было лишь достигнув скорости 88 миль в час. Разовая переброска во времени в романе «Конец Вечности» требовала мощности порядка 10 12 —10 13 ватт.
Влияние на организм [ ]
Трудности при использовании машины времени [ ]
Уничтожение машины времени в некоторых фильмах приводит к серьёзным последствиям.