Истории, в которых люди путешествовали во времени и испытывали на себе влияние замедления времени, существуют на протяжении веков.
Одна из самых ранних историй путешествия во времени была описана в древнеиндийском эпосе «Махабхарата», в котором король Какудми ненадолго отправляется на небеса, чтобы встретиться с Брахмой, но по возвращении домой обнаруживает, что прошло много времени и все его родные и близкие умерли.
Но возможны ли реальные путешествия во времени?
Конечно, ведь все мы путешествуем в будущее на один час за час. Но можем ли мы двигаться быстрее или медленней, чем эта «скорость»?
После того как Альберт Эйнштейн потряс основы физики, продемонстрировав гибкую и относительную природу времени, ученые начали понимать, что путешествия во времени возможны. Например, в соответствии с Общей теорией относительности (ОТО) Эйнштейна, атомные часы, помещенные на вершине горы, будут испытывать более слабую гравитационную силу Земли и поэтому будут идти быстрее, чем часы, помещенные в долине. Кроме того, как предсказывает Специальная теория относительности (СТО) Эйнштейна, атомные часы на борту летящего самолета будут работать медленнее, чем стационарные часы на поверхности Земли, поскольку с увеличением скорости время замедляется.
Путешествие во времени и СТО
Рассмотрим уравнение скорость = расстояние ÷ время (v = s ÷ t). СТО Эйнштейна предполагает, что ничто не может двигаться быстрее скорости света, потому что когда скорость объекта приближается к максимальному пределу, установленному скоростью света, другие переменные в уравнении начинают иррационально изменяться: расстояние становится «укорачивающимся» относительно времени, которое «удлиняется».
Фактически получается, что для человека, путешествующего со скоростью 99% от скорости света, время «растягивается» и замедляется примерно в 7 раз, так что на путешествие к звездной системе на расстоянии 7 световых лет от Земли уйдет всего год и столько времени займет возвращение домой. Однако для наблюдателя с Земли прошло бы более 14 лет. Если, однако, гипотетический астронавт смог бы достичь скорости, равной 99,999% от скорости света, то один год на борту его корабля соответствовал бы 223 годам на Земле.
Черные дыры, теория относительности и путешествия во времени
Помимо скорости, влияющей на время, Эйнштейн обнаружил, что гравитация также вызывает замедление времени, причем этот эффект более заметен возле массивных объектов. Следовательно, черная дыра с ее интенсивным гравитационным полем потенциально может предоставить фантастические возможности для путешествий во времени. Однако для этого нужно будет подлететь достаточно близко к горизонту событий, избегая фатального поглощения. В принципе, поддерживая это «безопасное» расстояние, вы могли бы путешествовать на столетия в будущее относительно сторонних наблюдателей, хотя вам бы казалось, что прошло всего несколько дней или даже часов.
Путешествие в прошлое
Рассмотренные выше сценарии предполагают путешествие в будущее, но возможно ли путешествие в прошлое? Да, по крайне мере теоретически, поскольку ОТО действительно допускает существование туннеля через пространство-время, соединяющего две далекие точки во времени, которые формируют круговую временную петлю, называемую червоточиной, кротовой норой или мостом Эйнштейна-Розена.
Подобно черной дыре, червоточина будет иметь массивное гравитационное поле, способное искривлять пространство-время, но в отличие от одноточечной сингулярности черной дыры, которая «пожирает» материю, червоточина будет иметь центральное вращающееся кольцо в форме сингулярности, известное как кольцо Керра. Можно будет пройти через «пустую» середину и выйти через «белую дыру» на другой стороне, которая в отличие от черной дыры не поглощает, а вытесняет материю. За кратчайший промежуток времени можно будет не только оказаться в другом уголке Вселенной, но и совершить «прыжок во времени».
Тем не менее многие ученые подвергают сомнению теорию существования стабильных проходимых червоточин, которые можно пересекать в обоих направлениях. Дальнейшие опасения по поводу путешествий в прошлое возникают из-за многочисленных временных парадоксов, о которых мы рассказывали в одном из наших видео.
Принципы, связанные с использованием замкнутых времениподобных кривых для путешествия во времени с последующим возвращением в свою эпоху — собственное пространство-время, — могут вызывать недоумение, но все это остается теоретически возможным.
