Menu

Путешествие во времени: теории, парадоксы и возможности

Путешествие во времени — перемещение между различными точками во времени — было популярной темой научной фантастики на протяжении десятилетий. Франшизы от «Доктора Кто» до «Звездного пути» до «Назад в будущее» видели, как люди садятся в какое-то транспортное средство и приезжают в прошлое или в будущее, готовые взять на себя новые приключения.

Реальность, однако, более запутана. Не все ученые считают, что путешествие во времени возможно. Некоторые даже говорят, что попытка была бы фатальной для любого человека, который решит предпринять это.

Понимание времени

Сколько времени? Хотя большинство людей думает о времени как о константе, физик Альберт Эйнштейн показал, что время — это иллюзия; Она относительна — она ​​может варьироваться для разных наблюдателей в зависимости от вашей скорости в пространстве. Для Эйнштейна время — это «четвертое измерение». Пространство описывается как трехмерная арена, которая предоставляет путешественнику координаты — такие как длина, ширина и высота — отображение местоположения. Время обеспечивает другое направление координат — хотя условно оно только продвигается вперед. (И наоборот, новая теория утверждает, что время «реально» ).

Большинство физиков считает, что время — это субъективная иллюзия, но что, если время реально?

Теория специальной теории относительности Эйнштейна гласит, что время замедляется или ускоряется в зависимости от того, насколько быстро вы двигаетесь относительно чего-то другого. Приближаясь к скорости света, человек внутри космического корабля будет стареть гораздо медленнее, чем его близнец дома. Кроме того, в теории общей теории относительности Эйнштейна гравитация может согнуть время.

Представьте себе четырехмерную ткань, называемую пространством -временем . Когда что-либо, имеющее массу, сидит на этом куске ткани, это вызывает ямочку или изгиб пространства-времени. Изгиб пространства-времени заставляет объекты двигаться по криволинейной траектории и что кривизна пространства — это то, что мы знаем как гравитацию.

Как общая, так и специальная теория относительности доказана с помощью спутниковой технологии GPS, которая имеет очень точные часы на борту. Воздействие гравитации, а также увеличение скорости спутников над Землей относительно наблюдателей на земле делают нескорректированные часы на 38 микросекунд в день . (Инженеры делают калибровки для учета разницы.)

В некотором смысле этот эффект, называемый замедлением времени, означает, что астронавты являются путешественниками во времени, поскольку они возвращаются на Землю очень, очень немного моложе своих идентичных близнецов, которые остаются на планете.

Через червоточину

По данным NASA, общая теория относительности предлагает сценарии, которые могли бы позволить путешественникам вернуться во времени. Однако уравнения могут быть физически трудно достижимы.

Одна из возможностей заключается в том, чтобы идти быстрее, чем свет, который движется со скоростью 186 282 миль в секунду (299 792 км в секунду) в вакууме. Однако уравнения Эйнштейна показывают, что объект со скоростью света будет иметь бесконечную массу и длину 0 . Это кажется физически невозможным, хотя некоторые ученые расширили его уравнения и сказали, что это может быть сделано .

Связанная возможность, заявила NASA, заключалась бы в создании «червоточин» между точками в пространстве-времени . В то время как уравнения Эйнштейна обеспечивают их, они быстро разрушаются и пригодны только для очень маленьких частиц. Кроме того, ученые еще не наблюдали этих червоточин. Кроме того, технологии, необходимые для создания червоточины, намного превосходят все, что мы имеем сегодня.

Теоретически возможно путешествие во времени, но это выходит за рамки наших современных технологических возможностей.

Теоретически возможно путешествие во времени, но это выходит за рамки наших современных технологических возможностей.

Оригинальный номер:

Путешествие во времени — перемещение между различными точками во времени — было популярной темой научной фантастики на протяжении десятилетий. Франшизы от «Доктора Кто» до «Звездного пути» до «Назад в будущее» видели, как люди садятся в какое-то транспортное средство и приезжают в прошлое или в будущее, готовые взять на себя новые приключения.

Реальность, однако, более запутана. Не все ученые считают, что путешествие во времени возможно. Некоторые даже говорят, что попытка была бы фатальной для любого человека, который решит предпринять это.

Понимание времени

Сколько времени? Хотя большинство людей думает о времени как о константе, физик Альберт Эйнштейн показал, что время — это иллюзия; Она относительна — она ​​может варьироваться для разных наблюдателей в зависимости от вашей скорости в пространстве. Для Эйнштейна время — это «четвертое измерение». Пространство описывается как трехмерная арена, которая предоставляет путешественнику координаты — такие как длина, ширина и высота — отображение местоположения. Время обеспечивает другое направление координат — хотя условно оно только продвигается вперед. (И наоборот, новая теория утверждает, что время «реально» ).

Большинство физиков считает, что время — это субъективная иллюзия, но что, если время реально?

Большинство физиков считает, что время — это субъективная иллюзия, но что, если время реально?

Оригинальный номер : Shutterstock / Kim D. French

Теория специальной теории относительности Эйнштейна гласит, что время замедляется или ускоряется в зависимости от того, насколько быстро вы двигаетесь относительно чего-то другого. Приближаясь к скорости света, человек внутри космического корабля будет стареть гораздо медленнее, чем его близнец дома. Кроме того, в теории общей теории относительности Эйнштейна гравитация может согнуть время.

Представьте себе четырехмерную ткань, называемую пространством -временем . Когда что-либо, имеющее массу, сидит на этом куске ткани, это вызывает ямочку или изгиб пространства-времени. Изгиб пространства-времени заставляет объекты двигаться по криволинейной траектории и что кривизна пространства — это то, что мы знаем как гравитацию.

Как общая, так и специальная теория относительности доказана с помощью спутниковой технологии GPS, которая имеет очень точные часы на борту. Воздействие гравитации, а также увеличение скорости спутников над Землей относительно наблюдателей на земле делают нескорректированные часы на 38 микросекунд в день . (Инженеры делают калибровки для учета разницы.)

В некотором смысле этот эффект, называемый замедлением времени, означает, что астронавты являются путешественниками во времени, поскольку они возвращаются на Землю очень, очень немного моложе своих идентичных близнецов, которые остаются на планете.

Через червоточину

По данным NASA, общая теория относительности предлагает сценарии, которые могли бы позволить путешественникам вернуться во времени. Однако уравнения могут быть физически трудно достижимы.

Одна из возможностей заключается в том, чтобы идти быстрее, чем свет, который движется со скоростью 186 282 миль в секунду (299 792 км в секунду) в вакууме. Однако уравнения Эйнштейна показывают, что объект со скоростью света будет иметь бесконечную массу и длину 0 . Это кажется физически невозможным, хотя некоторые ученые расширили его уравнения и сказали, что это может быть сделано .

Связанная возможность, заявила NASA, заключалась бы в создании «червоточин» между точками в пространстве-времени . В то время как уравнения Эйнштейна обеспечивают их, они быстро разрушаются и пригодны только для очень маленьких частиц. Кроме того, ученые еще не наблюдали этих червоточин. Кроме того, технологии, необходимые для создания червоточины, намного превосходят все, что мы имеем сегодня.

Альтернативные теории путешествий во времени

В то время как теории Эйнштейна, как представляется, затрудняют путешествие во времени, некоторые группы предложили альтернативные решения для перехода во времени вперед и назад.

Бесконечный цилиндр

Астроном Франк Типлер предложил механизм (иногда называемый Цилиндром Типлера ), в котором можно было бы взять вещество, которое в 10 раз превышает массу Солнца, а затем катить его в очень длинный, но очень плотный цилиндр.

Повернув это на несколько миллиардов оборотов в минуту, космический корабль неподалеку — после очень точной спирали вокруг этого цилиндра — мог получить себе «закрытую, времяподобную кривую», согласно Институту Андерсона. Однако существуют ограничения этого метода, в том числе тот факт, что цилиндр должен быть бесконечно длинным, чтобы это сработало.

У художника впечатление о черной дыре, подобной взвешенной в этой работе, сидящей в ядре дисковой галактики. Черная дыра в NGC4526 весит 450 000 000 раз больше, чем наше собственное Солнце.

Теоретически возможно путешествие во времени, но это выходит за рамки наших современных технологических возможностей.

Теоретически возможно путешествие во времени, но это выходит за рамки наших современных технологических возможностей.

Оригинальный номер:

Путешествие во времени — перемещение между различными точками во времени — было популярной темой научной фантастики на протяжении десятилетий. Франшизы от «Доктора Кто» до «Звездного пути» до «Назад в будущее» видели, как люди садятся в какое-то транспортное средство и приезжают в прошлое или в будущее, готовые взять на себя новые приключения.

Реальность, однако, более запутана. Не все ученые считают, что путешествие во времени возможно. Некоторые даже говорят, что попытка была бы фатальной для любого человека, который решит предпринять это.

Понимание времени

Сколько времени? Хотя большинство людей думает о времени как о константе, физик Альберт Эйнштейн показал, что время — это иллюзия; Она относительна — она ​​может варьироваться для разных наблюдателей в зависимости от вашей скорости в пространстве. Для Эйнштейна время — это «четвертое измерение». Пространство описывается как трехмерная арена, которая предоставляет путешественнику координаты — такие как длина, ширина и высота — отображение местоположения. Время обеспечивает другое направление координат — хотя условно оно только продвигается вперед. (И наоборот, новая теория утверждает, что время «реально» ).

Большинство физиков считает, что время — это субъективная иллюзия, но что, если время реально?

Большинство физиков считает, что время — это субъективная иллюзия, но что, если время реально?

Теория специальной теории относительности Эйнштейна гласит, что время замедляется или ускоряется в зависимости от того, насколько быстро вы двигаетесь относительно чего-то другого. Приближаясь к скорости света, человек внутри космического корабля будет стареть гораздо медленнее, чем его близнец дома. Кроме того, в теории общей теории относительности Эйнштейна гравитация может согнуть время.

Представьте себе четырехмерную ткань, называемую пространством -временем . Когда что-либо, имеющее массу, сидит на этом куске ткани, это вызывает ямочку или изгиб пространства-времени. Изгиб пространства-времени заставляет объекты двигаться по криволинейной траектории и что кривизна пространства — это то, что мы знаем как гравитацию.

Как общая, так и специальная теория относительности доказана с помощью спутниковой технологии GPS, которая имеет очень точные часы на борту. Воздействие гравитации, а также увеличение скорости спутников над Землей относительно наблюдателей на земле делают нескорректированные часы на 38 микросекунд в день . (Инженеры делают калибровки для учета разницы.)

В некотором смысле этот эффект, называемый замедлением времени, означает, что астронавты являются путешественниками во времени, поскольку они возвращаются на Землю очень, очень немного моложе своих идентичных близнецов, которые остаются на планете.

Через червоточину

По данным NASA, общая теория относительности предлагает сценарии, которые могли бы позволить путешественникам вернуться во времени. Однако уравнения могут быть физически трудно достижимы.

Одна из возможностей заключается в том, чтобы идти быстрее, чем свет, который движется со скоростью 186 282 миль в секунду (299 792 км в секунду) в вакууме. Однако уравнения Эйнштейна показывают, что объект со скоростью света будет иметь бесконечную массу и длину 0 . Это кажется физически невозможным, хотя некоторые ученые расширили его уравнения и сказали, что это может быть сделано .

Связанная возможность, заявила NASA, заключалась бы в создании «червоточин» между точками в пространстве-времени . В то время как уравнения Эйнштейна обеспечивают их, они быстро разрушаются и пригодны только для очень маленьких частиц. Кроме того, ученые еще не наблюдали этих червоточин. Кроме того, технологии, необходимые для создания червоточины, намного превосходят все, что мы имеем сегодня

Альтернативные теории путешествий во времени

В то время как теории Эйнштейна, как представляется, затрудняют путешествие во времени, некоторые группы предложили альтернативные решения для перехода во времени вперед и назад.

Бесконечный цилиндр

Астроном Франк Типлер предложил механизм (иногда называемый Цилиндром Типлера ), в котором можно было бы взять вещество, которое в 10 раз превышает массу Солнца, а затем катить его в очень длинный, но очень плотный цилиндр.

Повернув это на несколько миллиардов оборотов в минуту, космический корабль неподалеку — после очень точной спирали вокруг этого цилиндра — мог получить себе «закрытую, времяподобную кривую», согласно Институту Андерсона. Однако существуют ограничения этого метода, в том числе тот факт, что цилиндр должен быть бесконечно длинным, чтобы это сработало.

У художника впечатление о черной дыре, подобной взвешенной в этой работе, сидящей в ядре дисковой галактики. Черная дыра в NGC4526 весит 450 000 000 раз больше, чем наше собственное Солнце.

У художника впечатление о черной дыре, подобной взвешенной в этой работе, сидящей в ядре дисковой галактики. Черная дыра в NGC4526 весит 450 000 000 раз больше, чем наше собственное Солнце.

Черные дыры

Другой возможностью было бы быстрое перемещение судна вокруг черной дыры или искусственное создание этого условия с огромной вращающейся структурой.

«Вокруг и вокруг они поедут, испытывая лишь половину времени всех, кто находится далеко от черной дыры. Корабль и его команда будут путешествовать во времени», — писал в Daily Mail в 2010 году физик Стивен Хокинг.

«Представьте, что они облетали черную дыру в течение пяти лет, десять лет пройдут где-то в другом месте. Когда они вернутся домой, каждый человек на Земле будет старше их на пять лет».

Однако, добавил он, экипажу необходимо будет преодолеть скорость света, чтобы это сработало. Физик Амос Желе в Технион-Израильском технологическом институте в Хайфе, Израиль указал на еще одно ограничение, если использовать машину: она может развалиться, прежде чем сможет быстро ее вращать.

Космические струны

Другая теория для потенциальных путешественников во времени включает в себя нечто, называемое космическими струнами — узкими трубками энергии, протянутыми по всей длине все расширяющейся Вселенной. Прогнозируется, что эти тонкие области, оставшиеся от раннего космоса, содержат огромное количество массы и поэтому могут исказить пространство-время вокруг них.

Ученые говорят, что космические струны бесконечны, или они в петлях, без каких-либо целей. Подход двух таких струн, параллельных друг другу, будет так сильно изгибать пространство-время и в такой конкретной конфигурации, что теоретически может сделать возможным путешествие во времени.

Машины времени

Обычно понимается, что путешествие вперед или назад во времени потребует устройства — машины времени — чтобы доставить вас туда. Исследование временных машин часто включает в себя изгиб пространства-времени, так что линии времени возвращаются сами по себе, чтобы сформировать петлю, технически известную как «замкнутая временная кривая».

Машина времени доктора — ТАРДИС, которая обозначает Время и Относительные Размеры в Пространстве.

Машина времени доктора — ТАРДИС, которая обозначает Время и Относительные Размеры в Пространстве.

Оригинальный номер:

Для этого часто полагают, что машинам времени требуется экзотическая форма материи с так называемой «плотностью отрицательной энергии». Такая экзотическая материя обладает странными свойствами, в том числе при движении в противоположном направлении от нормальной материи. Теоретически такая материя существовала бы, но если бы она существовала, она могла бы присутствовать только в количествах, слишком малых для построения машины времени.

Тем не менее, исследования путешествия во времени показывают, что машины времени возможны без экзотической материи. Работа начинается с отверстия в форме пончика, заключенного в сферу нормальной материи. Внутри этого вакуумного вакуума пространство-время могло сойтись само по себе, используя сфокусированные гравитационные поля, чтобы сформировать замкнутую временную кривую. Чтобы вернуться в прошлое, путешественник будет гоняться вокруг в пончике, уходя дальше назад в прошлое с каждым кругом. Однако эта теория имеет ряд препятствий. Гравитационные поля, необходимые для создания такой замкнутой временной кривой, должны быть очень сильными, и манипулирование ими должно быть очень точным. [ Связано: Скоростная скорость, Скотти? Звездный путь FTL Drive может действительно работать ]

Парадокс дедушки

Помимо физических проблем, путешествия во времени могут также иметь некоторые уникальные ситуации. Классический пример — парадокс дедушки, в котором путешественник во времени возвращается и убивает своих родителей или его дедушку — главную сюжетную линию в фильмах «Терминатор» — или как-то иначе вмешивается в их отношения — думайте «Назад в будущее» — так Что он никогда не рождается или его жизнь навсегда изменилась.

Если это произойдет, некоторые физики говорят, что вы не родились бы в одной параллельной вселенной, а все еще родились бы в другой. Другие говорят, что фотоны, которые составляют свет , предпочитают самосогласованность в сроках , которые будут мешать вашему злобному суицидальному плану.

Некоторые ученые не согласны с упомянутыми выше вариантами и утверждают, что путешествие во времени невозможно, независимо от того, какой метод вы используете. Астрофизик Чарльз Лу, астрофизик из Американского музея естественной истории, в частности, высмеивал более быстрый, чем легкий.

Это «просто, математически, не работает», сказал он в прошлом интервью с сестринским сайтом LiveScience.

Кроме того, люди, возможно, не смогут вообще переносить поездки во времени. Путешествие почти со скоростью света займет всего лишь центрифуга, но это будет смертельным исходом , сказал в 2012 году профессор физики Чапманского университета Джефф Толлаксен.

Использование силы тяжести также будет смертельным. Чтобы испытать замедление времени, можно было бы стоять на нейтронной звезде , но силы, которые человек испытывал, сначала разорвали бы вас на части.

Так можно путешествовать во времени?

Хотя путешествие во времени не представляется возможным — по крайней мере, возможно в том смысле, что люди пережили бы его — с физикой, которую мы используем сегодня, поле постоянно меняется. Достижения квантовых теорий могли бы дать некоторое представление о том, как преодолеть парадокс путешествий во времени.

Одна из возможностей, хотя это и не обязательно приведет к путешествиям во времени, — это решение загадки того, как некоторые частицы могут мгновенно общаться друг с другом быстрее, чем скорость света .

Тем временем, однако, заинтересованные путешественники во времени могут, по крайней мере, испытать это через фильмы, телевидение и книги.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Яндекс.Метрика