Как вернуться в прошлое и прожить заново? Как изменить событие в прошлом? Что такое время?
Здесь приведены мои рассуждения на эту тему и попытки понять, куда двигаться дальше, чтобы откат назад во времени и изменение своего прошлого в реальности когда-нибудь стало возможным, как сейчас с лёгкость возможно то, что ещё 50-100 лет назад казалось фантастикой. Статья написана для тех, кто хочет лучше разобраться в понимании сути времени, а также для мотивирования энтузиастов заняться практическими исследованиями и экспериментами по созданию агрегатов для перемещения в прошлое / изменения его, а также организационной работы по привлечению учёных, лабораторий, финансов для решения этой проблемы.
Я верю, что в будущем (даже в обозримом) появятся какие-то хронотехнологии, которые дадут возможность нам в жизни, как в компьютере, нажать кнопку «отмена».
С прошлым всё сложнее, так как не разработана не только физика перемещения в прошлое, но даже и логика неоднозначна. Варианты логики при перемещении в прошлое.
Классический вариант. Окружающий мир для испытателя отгоняется назад во времени, а сам испытатель (тело и мозг) продолжают идти в будущее. Например, 25-летний испытатель переместится на 20 лет в прошлое, и ему там так же будет 25 лет, но он ещё и встретит в прошлом себя 5-летнего. Этот вариант маловероятен, потому что можно собрать рядом бесконечное число своих копий, перемещаясь каждый раз всего на секунду назад (каждая копия будет младше предыдущей на 1 сек), и во Вселенной просто не хватит вещества для такого количества копий. А также возникают другие парадоксы типа «убитого дедушки» (правда, его обычно гипотетически решают так, что при перемещении в прошлое создаётся параллельная реальность, с которой путешественник не связан причинно-следственными связями, но это всё лишь теория).
В дальнейших рассуждениях я буду рассматривать в качестве перемещения в прошлое вариант 2 как наиболее реальный и наиболее полезный для жизни каждого человека, кто хочет изменить какие-то события в своём прошлом.
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕАЛЬНОСТИ, или почему нельзя предсказать будущее
Если полететь в будущее (путём замедления времени), затем вернуться в прошлое, а потом снова улететь в будущее, то будущее2 будет отличаться от будущего1. Причина в том, что когда мы летим в прошлое, мы стираем всю информацию о событиях, прошедших со времени этого «прошлого» (т.к. отгоняем назад время), т.е. возвращаемся в исходное состояние, в котором у людей и природы снова появляется свобода выбора. И им ничто не может помешать поступить иначе, чем в «первый» раз (будущее1). Конечно, люди будут руководствоваться здравым смыслом и законами физики, но всегда будут случайности, которые и будут вносить изменения.
В будущее (в 2020-й) летим путём замедления времени, т.е. замедляемся и смотрим, как с огромной скоростью (с нашей точки зрения) человечество и планета начинают проживать эти 7000 лет до 2020-го.
Это ещё круче, чем «эффект бабочки»: прилетев в прошлое, даже не надо никого давить: сам факт нашего перемещения в прошлое уже вносит изменение в него и обеспечит другое будущее.
Кроме того, «парадокс дедушки» может произойти, даже если вы его не убьёте в прошлом: это может сделать кто-то другой, да и просто из-за свободы выбора ваши дедушка с бабушкой могут не встретиться в новой ветке событийности.
Физические принципы перемещения в прошлое
Верный способ перемещения в прошлое: т.к. перемещение в будущее возможно уже сейчас, то перемещаемся в будущее вплоть до того момента, когда люди изобретут машину времени для прошлого, и пользуемся.
Что значит «вернуться в прошлое»?
Но логикой мы понимаем, что t1
Возможно, это будет что-то вроде блокчейна: там каждый следующий блок содержит ссылку на предыдущий (точнее, хэш предыдущего), таким образом можно распутать всю цепочку. Может быть, с положениями частиц точно так же: по текущему можно будет вернуть предыдущее и так далее, по частям (микрошагами). Для этого надо попытаться вернуться назад во времени (или вернуть назад во времени локальный участок пространства) хотя бы на секунду, миллисекунду, планковское время.
Одним из препятствий видится то, что развернуть назад события всей Вселенной невозможно, потому что потребуется аппарат размером больше самой Вселенной. Однако вспомним про перемещение в будущее путём замедления времени: для замедлившегося человека видится, что окружающий мир, все процессы в нём ускорились, а по окончании замедления времени он увидит, что это не мираж, а действительно мир убежал вперёд во времени. Однако человек здесь не создавал никакого гигантского аппарата для ускорения времени всей Вселенной! Однако эффект ускорения времени окружающего мира проявился и без этого.
Отсюда следует, что нам необходимо что-то подобное и для отгона Вселенной в прошлое: не реальный аппарат размерами больше Вселенной, а эффект, относительно которого время Вселенной будет идти назад.
Насколько это сложно? Чем дальше в прошлое, тем бОльшие вычислительные мощности нужны. Уже появились квантовые компьютеры, которые приближаются к решению подобных проблем. Они работают на порядки быстрее даже суперкомпьютеров. Физикам и инженерам удалось организовать систему так, что она превзошла все предыдущие.
Однако мало иметь мощные технологии, важно ещё направить их в нужное русло. Много ли лабораторий всерьёз занимается исследованиями, как вернуть/изменить своё прошлое? Большинство же учёных (тот же Стивен Хокинг) уверяют нас, что это невозможно, нарушится причинность и т. д. Как видите из статьи, эта проблема обходится. Иными словами, для решения такой проблемы нужно подключать как можно больше мыслящих людей, использовать мозговой штурм и организовывать процесс исследования.
Нужна ли нам машина времени для прошлого? Безопасно ли изменять прошлое?
С одной стороны, возврат в прошлое откатит и все технологии обратно, в прошлое. Такое людям не нужно. С другой стороны, можно локально вернуть прошлое, например, спасти погибшего человека, изменив прошлое, или изменить собственное решение в прошлом, не затрагивая прошлое положение частиц других людей (по крайней мере, напрямую). Поэтому, обходя все парадоксы и отрицательные явления, решая спорные моменты, можно сказать, что технология возврата прошлого, утраченного локального состояния вполне имеет право на существование.
Друзья, пишите в комментариях мысли на эту тему, устраивайте мозговой штурм, подавайте свежие идеи, как практически воплотить в реальность перемещение назад во времени и исправить там свои ошибки (желательно на современном уровне развития технологий). Не зацикливайтесь на ТО Альберта, она работает для перемещения в будущее; возможно, для прошлого подойдёт другой принцип.
Убить дедушку и остаться в живых. Открыт способ безопасных путешествий во времени
Теперь можно смело садиться в машину времени и отправляться в прошлое — все ваши попытки изменить ход событий провалятся.
Допустим, вы переместились в начало зимы 2019 года в Ухани. Ваша цель — найти «нулевого» пациента и сделать так, чтобы он не заразился ковидом. Так вот, может, вам это и удастся, но пандемию это не предотвратит. Это доказал недавно студент четвёртого курса Университета Квинсленда (Австралия) Жермен Тобар под руководством своего наставника американского учёного Фабио Косты.
Сложный математический расчёт привёл их к простому выводу: все события во времени останутся согласованы друг с другом даже в случае поездок на машине DeLorean (из «Назад в будущее») во времена маминой молодости. Они как бы подстроятся друг под друга таким образом, чтобы в итоге линия времени привела вас аккурат к тому моменту, когда вы надумаете переместиться в прошлое. То есть вы можете остановить того «нулевого» пациента, но это ничего не изменит — вместо него «нулевым» станет другой. А может (вот это была бы ирония пространства-времени), и вы сами.
Ну что ж, по крайней мере, это освобождает нас от проблем с дедушкой. Сейчас до этого дойдём, всему своё время, как говорится.
Вы когда-нибудь задумывались, что звёзды в ночном небе мы видим не такими, какие они сейчас? Что на самом деле они такими были много, а иногда и очень много лет назад? Возьмём, к примеру, Сириус. Он у нас в созвездии Большого Пса, это по правую сторону от его хозяина Ориона. Так вот, эта звезда находится на расстоянии более восьми световых лет от нас. Это значит, что свет оттуда летит к нам восемь с лишним лет.
Созвездие Большого Пса. Самая яркая звезда — Сириус. Фото © Flickr / Jay Cross
Или Бетельгейзе в Орионе, взрыва которой астрономы ждут прямо-таки вот-вот. Может быть, она давно взорвалась, но великолепную вспышку увидят лишь наши потомки лет через 500–600. Именно столько световых лет нас от неё отделяет.
Одна из самых ярких звёзд ночного неба вот-вот взорвётся
Да что далеко смотреть: даже когда мы встречаем рассвет и видим, как солнечный диск только-только появляется из-за горизонта, мы можем с уверенностью сказать, что, вообще-то, он появился из-за горизонта восемь минут назад. Когда мы смотрим на небо, мы смотрим в прошлое.
Альберт Эйнштейн постиг такую вещь: для самих частиц света — фотонов — времени, похоже, не существует. Оно не идёт для них, это время. Они, скажем так, никогда не стареют, вообще живут вечно. Почему? Потому что на скорости света время должно полностью остановиться. Так гласит специальная теория относительности. Согласно ей, скорость вообще потрясающая волшебная штука: чем быстрее двигаться, тем медленнее для тебя идёт время. Это уже неоднократно подтверждено с помощью атомных часов: если одни оставить на борту самолёта, а другие на земле, то после рейса они будут показывать чуть-чуть разное время. В воздухе пройдёт меньше. На миллиардные доли секунды, но меньше. Получается, по приземлении мы, можно сказать, попадаем на миллиардные доли секунды в будущее. Всё вокруг на миллиардные доли секунды старше, чем могло бы быть, если бы мы остались на земле. Кстати, к космонавтам и астронавтам на МКС это тоже относится: для них там время идёт немного медленнее. Значит, их обгоревшая в плотных слоях атмосферы капсула приземляется на парашютах в будущее. Они путешествуют во времени.
До встречи через 10 тысяч лет. Астрофизики раскрыли секрет кротовых нор
Поражённые этим физики продолжили эту мысль и унеслись умом туда, где путешествия во времени — реальность, которую понимают все. Они подсчитали, что при движении, скажем, не совсем со скоростью света, а немного медленнее можно после считаных минут такой поездки оказаться в том будущем, где прошли долгие-долгие годы.
Но это не единственная проблема. Даже когда всё-таки найдётся способ проделать подобное, нужно будет разобраться с собственным дедушкой. Эту логическую несостыковку называют временным парадоксом. Но эффектнее звучит «парадокс убитого дедушки». Сценарий такой: ты вернулся в прошлое, где твой дед ещё молод и даже не знаком с твоей бабушкой. И вот, допустим, ты его убиваешь. Как, спрашивается, после этого вернуться в своё настоящее, если ход событий изменён, даже одного из родителей твоих нет и в помине? Твоё существование в этом настоящем становится невозможным.
Этому парадоксу предлагают несколько возможных решений. Одно из самых известных вы тоже прекрасно знаете, если смотрели «Терминатора», «12 обезьян» с Брюсом Уиллисом или сериал «Остаться в живых». Там везде люди возвращаются в прошлое, чтобы изменить ход событий, и их действия становятся неотъемлемым звеном в этой цепи. То есть они да, сделали что-то, но по факту получается, что не нарушили ход происходящего, а, наоборот, поставили всё на свои места, сделали возможным то будущее, из которого они явились. Сын Сары Коннор родился потому, что взрослым человеком отправил в прошлое собственного отца. И это ничего не нарушает, как бы это ни казалось жутко и неправильно.
Все эти сценарии написаны на основании одного и того же совершенно реального и очень серьёзного научного принципа, хорошо известного физикам всего мира. И называется он принципом самосогласованности Новикова — в честь советского и российского астронома, космолога Игоря Новикова. В общих чертах сформулированное им правило гласит примерно то, что уже выше обозначено: отправляясь в прошлое, вы не меняете своё настоящее. Вам понадобилась машина времени как раз потому, что вы в прошлом чего-то такого натворили, просто вы об этом не знаете. Вы отправитесь в прошлое, чего-то натворите и запустите этот круговорот. Всё это согласуется друг с другом. Всё переплетено.
5 парадоксов путешествия во времени, от которых закипят мозги
Есть две группы ученых, которые спорят о самой структуре времени: одни считают, что, вернувшись в прошлое и изменив хоть что-то, можно поменять будущее, причем самым непредсказуемым образом. Другие же полагают, что время представляет собой замкнутый цикл, который постоянно повторяется, и одни события не влияют на другие, так как существуют в разных временных плоскостях. Согласно этим теориям были порождены парадоксы, о которых мы тебе расскажем.
1. Парадокс предопределения
Этот парадокс возникает, когда человек, путешествующий во времени, становится частью прошлых событий и его действия в конечном счете приводят к тому событию, на которое он пытается повлиять или предотвратить. Благодаря ему создается временной цикл причинности, в котором Событие 1 в прошлом влияет на Событие 2 в будущем (имеется в виду путешествие во времени в прошлое), которое и стало причиной События 1. Создается некий круговорот циклов, который гарантирует, что история не изменится, так что любые путешествия во времени и попытки изменить прошлое приведут к самой причине, а не исправлению этих действий. Данный парадокс предполагает, что все в любом случае случится так, как должно, и ничто этого не изменит.
2. Онтологический парадокс
В этом парадоксе говорится о том, что любой объект, человек или часть информации, которые будут отправлены назад во времени, приведут к бесконечному циклу, в котором данный объект не имеет видимого происхождения, или даже не создавался. Иначе этот парадокс можно объяснить на примере молодого человека, который отправился назад в прошлое и там охмурил дамочку, с которой затем переспал. Через 3 месяца он вернулся в свое время, не зная, что эта женщина беременна. Ее ребенок растет, и становится, – угадай кем – да, путешественником во времени, который возвращается назад и встречает женщину, и так далее по бесконечному кругу.
Этот парадокс подразумевает, что прошлое, будущее и настоящее не определены, из-за чего ученые не могут понять, как определить происхождение чего угодно, если оно может и не существовать вовсе. Уравнение поля Эйнштейна допускает возможность существования подобных циклов, так что нет ничего не возможного.
3. Парадокс дедушки
4. Парадокс убийства Гитлера
5. Парадокс Полчинского
Американский физик-теоретик Джозеф Полчинский предложил сценарий временного парадокса, в котором бильярдный шар входит в червоточину и появляется в прошлом как раз в тот момент, чтобы столкнуться с младшей версией себя и остановить вхождение. Парадокс Полчинского воспринимается физиками очень серьезно благодаря теории относительности Эйнштейна, которая предполагает возможность путешествовать во времени.
Когда Джозеф предположил свой парадокс, то вложил в него принцип Новикова, который подтверждает возможность путешествия во времени, но запрещает временные парадоксы. Благодаря этому были сформированы решения, которые помогут избежать временных парадоксов, а значит, и изменений в прошлом. Возьмем наш бильярдный шар: шар, который появится из червоточины, ударит искомую версию и изменит направление ее движения, но недостаточно, чтобы помешать ей войти в червоточину.
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 обеих 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: