Путешествия во времени: Можно ли построить машину времени? / История науки @MINAEVLIVE

А вдруг не поймаю выгодный момент для покупки машины?

Так я тебя подброшу до Авитоавто.

Хорошая история.

Покупаешь машину и получаешь ОСАГО в подарок.

Авитоавто.

Дарим ОСАГО при покупке машины.

Друзья, здравствуйте.

В июне 1950 года около 11 вечера на Таймс-сквер в Нью-Йорке появился мужчина.

Он был одет как статист из фильма «Викторианской эпохи».

Прическа его устарела, ну, типа лет на 70.

Мужчина выглядел растерянным и совершенно дезориентированным.

Выскочил он на дорогу, посмотрел на небоскребы, в ужасе присел и закрыл голову руками, как будто опасаясь, что здание обрушится прямо на него.

Прежде чем кто-либо успел ему помочь, в мужчину врезалось такси,

И он погиб на месте.

Когда его тело доставили в морг, в одежде нашли жетон на пиво неизвестной марки.

И также счет за обслуживание лошади и экипажа.

70 долларов устаревшими банкнотами.

Еще нашли визитную карточку с именем Рудольф Фэнс.

и письмо, указанному мистеру Фенцу из Филадельфии, датированное 1876 годом.

Отпечатки пальцев Фенца не совпадали ни с одной записью в базе данных.

Полиция начала с единственной зацепки, которая у нее была – адреса, указанного в письме.

По адресу оказался небольшой магазин, принадлежавший человеку, который никогда ничего о Фенце не слышал.

Зато в телефонной книге 15-летней давности был найден Рудольф Фенц-младший, но он уже давно умер.

Его вдова подтвердила, что отец ее мужа бесследно исчез в 1876 году.

И действительно...

В архиве пропавших людей того года нашелся отчет, который очень точно соответствовал имени и внешности Фенца.

Но неужели Рудольф Фенц исчез, чтобы появиться 74 года спустя на Таймс-сквер?

Это всего лишь городская легенда.

Она основана на рассказе Джека Финни 1951 года.

Рассказ назывался «Я боюсь».

Однако после публикации многие поклонники паранормальных явлений приняли его за чистую монету.

Тема путешествий во времени уже много веков вызывает массу вопросов.

Но возможно ли они на самом деле?

Что на этот счет говорят ученые?

Давайте поговорим об этом сегодня в новом выпуске нашего формата «История науки», который я веду вместе с Дмитрием Гуськовым.

Давайте начинать.

Кажется, что легенды о путешествиях во времени – это исключительно порождение XX века.

Но это не так, они куда древнее.

Самый ранний миф зафиксирован еще в IV веке до н.э.

в индуистском эпосе Махабхарата.

Согласно мифу, царь Кокудми решил выдать замуж свою единственную дочь Ревати.

Он считал, что она была так красива и образована, что ни один мужчина не был достаточно хорош, чтобы жениться на ней.

Чтобы сделать наилучший выбор, он решил посоветоваться с Брахмой, богом творцов.

И вот Кокудми с дочерью отправляются на обитель Брахмы за пределами земного времени.

Когда они прибывают в обитель, Брахма занят прослушиванием музыкального представления, и им приходится терпеливо ждать, пока оно закончится.

И хотя в обители они ждут не так долго, оказывается, что на земле проходит 648 тысяч лет.

Все мужчины, которые хотя бы потенциально могли быть рассмотрены на роль жениха для Ревати, давно умерли.

Царство Кокудми исчезло, сменились эпохи, да и само человечество изменилось.

Люди стали ниже, ростом слабее и жили меньше.

Единственным бонусом становится предсказание Брахмы, что Ревати выйдет замуж за Баларму, брата Кришны, одного из главных богов.

В современном же понимании полноценную историю о путешествии во времени мы получили только в XIX веке.

До середины XIX века время в Великобритании было местным.

В Лондоне было одно время, в Ливерпуле — другое, в Йорке — третье.

Но с развитием железных дорог и телеграфа стало критически важно иметь единое точное время

для удобства составления расписаний и координации между городами.

В 1840-х годах в Британии началось внедрение времени по Гринвичу в качестве национального временного стандарта.

Это был первый шаг к универсализации времени, превращение его из чего-то расплывчатого в строго измеряемую мировую линейную координату.

Под влиянием этих нововведений в 1843 году

Чарльз Диккенс написал повесть «Рождественская песня».

Её главный герой, Эбенезер Скрудж, последовательно отправляется в прошлое, настоящее и будущее.

Скрудж переживает события в хронологическом порядке, наблюдая за ними как сторонний свидетель.

Он получает информацию из будущего и принимает решения в настоящем, меняя свою судьбу.

Такая линейная организация времени подчеркивает представление XIX века о том, что прошлое, настоящее и будущее — это взаимосвязанные, но четко разделенные этапы.

Можем считать, что это хоть и вымышленное, но уже полноценное путешествие во времени.

До этого момента время редко играло такую роль в сюжетах литературы.

Например, в античных, средневековых и религиозных текстах время изображалось как нечто цикличное или судьбоносное.

Диккен же показал путешествие по линейному времени, сделав человека ответственным за последствия своих поступков.

Он ввел идею, что будущее еще не определено, но может быть предсказано и изменено, что стало основой всей последующей научной фантастики о времени.

В 1887 году испанский писатель Энрике Гаспар опубликовал фантастический роман «Тот, кто летит назад во времени».

Гаспар описал огромную железную машину, способную перемещать людей в прошлое.

Однако роман Гаспара остался почти неизвестным за пределами Испании, а всю дальнейшую традицию научной фантастики о путешествиях во времени определил другой автор.

Им стал британский писатель Герберт Уэллс.

В 1895 году вышел его роман, который так и назывался «Машина времени».

В нем Уэллс описал машину времени как нечто в виде устройства с рычагами и креслом для путешественника во времени.

Он не ставил перед собой цель сделать этим романом научное высказывание –

В первую очередь он критиковал викторианскую классовую систему.

Описанием путешествия в будущее Уэллс показывал прогноз, что ждет человечество, если оно не пересмотрит свои взгляды на рабочий класс.

Для этого Уэллс описал концепт машины времени и показал время не как пространственное измерение, то есть длину, ширину и высоту, а как особое четвертое измерение, по которому можно путешествовать.

Конечно же, идею четвертого измерения придумал не Уэллс.

Да и концепция Уэллса была художественной, а не научной.

Но несмотря на это, она была поистине революционной.

Вдумайтесь, друзья, Уэллс применил четвертое измерение не к пространству –

а ко времени.

Он описал время как дополнительную независимую ось координат, по которой можно двигаться вперед или назад.

Эта гениальная на самом-то деле идея оказалась удивительно близка к тем, которые физики будут развиты Альбертом Эйнштейном.

До конца XIX века научное представление о времени было сформировано в рамках классической механики, главным образом трудами Галилео Галилея на стыке XVI и XVII веков и работами Исака Ньютона в XVII веке.

В этой картине времени не было ничего загадочного, оно было таким же статичным, как длина или масса.

Время было неизменной константой Вселенной.

Ньютон писал, что время абсолютно истинно и математически течет равномерно само по себе и по своей природе, без отношения к чему-либо внешнему.

То есть время — это единая нить, одинаково текущая во всей Вселенной.

Оно действует как универсальный хронометр, с которым сверяются все события.

Неважно кто, как и с какой точки вселенной за ним наблюдает, оно везде одинаковое.

По сути, что-то типа времени по Гринвичу.

Если в Лондоне проходит 10 секунд, то и на краю галактики ровно те же 10.

А главное, что по Ньютону пространство и время существуют совершенно независимо друг от друга.

Эта модель времени легла в основу классической физики, и в течение двух с половиной столетий наука не подвергала ее сомнению.

Она казалась интуитивно понятной и полностью подтверждалась повседневным опытом.

Существуют четкие понятия – до, после, еще позже.

Вроде бы логично, ничего не скажешь.

Но к концу 19 века начали накапливаться факты, не вписывающиеся в классическую картину.

Заселимся, сразу покажу тебе отель.

Ты посмотри, какие тут баночки.

А у меня новая шляпка.

Там до пляжа всего 2 минуты.

Кать, может, уже остановишься?

А что?

В роуминге бесплатный мессенджер.

Вот именно, в роуминге.

Давай хотя бы улетим, а?

С МТС мессенджеры в роуминге бесплатные и безлимитные.

Подключайте!

В 1887 году ученые Альберт Мэкельсон и Эдвард Морли провели эксперимент, цель которого заключалась в подтверждении существования эфира.

Эфиром называли некую гипотетическую среду, которая, как тогда считалось, заполняет все пространство и служит носителем для света, как воздух для звука.

Ну действительно, еще Аристотель утверждал, что природа не терпит пустоты, и если свет распространяется в космосе, то космос должен быть заполнен какой-то средой для распространения световых волн.

Воздуха в космосе нет, значит, там что-то другое.

Например, эфир.

Результат ошарашил всех.

Эксперимент установил, что свет распространяется с одной и той же скоростью для всех наблюдателей вне зависимости от их движения.

Это важнейшее знание не укладывалось в законы классической механики, где, по мнению сэра Исака Ньютона, скорости объектов должны складываться.

Но при чем тут свет и время?

Тут важно разобраться.

С точки зрения логики Ньютона, если ты стоишь на месте, а к тебе движется любой обычный объект, например мячик или звук, то их скорости относительно тебя действительно складываются с твоей скоростью.

Если ты идешь навстречу звуку, он достигнет тебя быстрее, если убегаешь, то медленнее.

И Ньютон-то прав.

Но вот что невероятно странно.

Для света эта логика вообще не работает.

Любые привычные нам объекты — мячик, звук, автомобиль — складывают скорости.

Но природа света не такая.

Как бы быстро мы не двигались навстречу источнику света или от него, его скорость относительно нас всегда останется одинаковой.

Всегда, везде.

И это был абсолютный шок для всей физики того времени.

Над этой удивительной загадкой Вселенной бились многие интеллектуальные титаны.

В 1892 году Хендрик Антон Лоренс попытался объяснить загадочный результат эксперимента Майкельсона-Морли с эфиром.

Для разгадки он был вынужден допустить, что скорость света должна быть одинаковой во всех возможных случаях, вне зависимости от движения источника света или наблюдателя.

Он ошибочно продолжал исходить из того, что эфир — это реальная физическая среда, а пространство и время — абсолютные.

Чтобы объяснить, почему в опыте все равно получалась одна и та же скорость света, он предположил, что все дело в искажении показателей приборов при движении сквозь эфир.

Чтобы спасти классическую физику, Лоренц ввел понятие локального времени, как бы искусственного времени, которое сдвигается для наблюдателя в зависимости от движения.

В следующие годы он расширяет теорию и создает важнейший математический аппарат — преобразование Лоренца, который описывает, как измерения пространства и времени меняются при движении.

Его подход позволял объяснить результаты опытов с эфиром, но при этом не трогал главный миф эпохи, который позже был радикально пересмотрен.

И вот что отображает прелесть науки.

Хотя Лоренц ошибался в своих взглядах, он создал расчеты, которые легли в фундамент новых физических открытий.

К более же правильному пониманию времени нас приблизил французский математик, физик и философ Анри Пуанкаре.

Пуанкаре обратил внимание на то, что само по себе время существует только в наших договоренностях.

В реальности же у каждого наблюдателя свое собственное время, и если мы хотим синхронизировать время между разными точками пространства и между разными системами, мы должны договориться о специальных правилах такой синхронизации.

Пуанкаре был первым, кто догадался, что математические труды Лоренца — это не просто инструмент для спасения старой теории эфира.

Он всерьез предположил, что преобразование Лоренца — это не бак, а фича.

Формулы, что отражают саму структуру реальности.

А значит, пространство и время тесно связаны между собой и не являются двумя разными сущностями, как это было у великого Ньютона.

Однако и он все еще не отказался от понятия эфира, а был так близок к разгадке этой тайны.

Позже, опираясь на идеи Пуанкаре и преобразования Лоренца, Герман Минковский сформулировал концепцию четырехмерного пространства-времени, подарив миру геометрию такой пространственно-временной вселенной.

И вот тут начинается самое интересное.

В 1905 году молодой клерк патентного бюро по фамилии Эйнштейн публикует свою специальную теорию относительности, которая стояла на плечах гигантов мысли Лоренца, Пуанкаре и Минковского.

В своей теории он не просто предложил новую формулу, он разрушил саму основу того, как наука представляла себе пространство и время.

В этой работе Эйнштейн окончательно доказал, что время зависит от того, как мы движемся –

И оно вовсе, вовсе не течет одинаково для всех.

Давайте прямо сейчас вместе попробуем пересобрать специальную теорию относительности через основной мысленный эксперимент, лежащий в ее основе.

Признаться, это одна из моих самых любимых историй из науки.

История осознания великого открытия о времени, заложенная в основу специальной и дополненная позже в 1915 году в общей теории относительности.

Представьте, что вы едете в поезде, а я стою в это время на платформе и наблюдаю за вами.

Допустим, поезд едет со скоростью 100 км в час, а вы, находясь в поезде, бросаете мяч в направлении движения поезда со скоростью 20 км в час.

Вспоминаем сэра Ньютона.

Чтобы оценить скорость мяча с точки зрения классической механики Ньютона, необходимо сложить его скорость и скорость поезда.

Итак, мы получаем скорость мяча 120 км в час.

Если же вы кинете мяч против движения поезда, то надо будет вычесть из скорости поезда скорость мяча.

100 минус 20, и мы получим 80 км в час.

Для вас же мяч в обоих случаях будет перемещаться в пространстве со скоростью 20 км в час.

Ну вот что поразительно.

А что если вы решите бросить не мячик, а, к примеру, решите включить фонарик, который будет светить в обе стороны?

Конечно, для вас свет от фонарика достигнет передней и задней части поезда с одинаковой скоростью.

Но как же тогда посчитать скорость света?

Ответ кажется очевидным.

Надо сделать все то, что мы сделали с мечом.

Сложить или вычесть скорость света и скорость поезда.

Но со светом это не работает.

Скорость поезда никак не повлияет на скорость распространяющегося света.

Когда вы едете в поезде, ваши часы идут, так сказать, без искажения в их системе отчета, то есть внутри поезда.

Давайте разгоним поезд до безумных скоростей, чтобы мы визуально могли увидеть нужный эффект.

Что увижу я, если поезд будет двигаться предельно быстро?

Я увижу, что поезд едет вправо, свет идет со своей универсальной скоростью, а передняя часть поезда удаляется от вспышки света, в то время как задняя его часть движется к ней.

С вашей точки зрения свет внутри поезда дойдет одинаково быстро до передней и задней части поезда, а с моей точки зрения свет дойдет быстрее до задней части поезда, чем до передней.

Конечно, невооруженным взглядом и со скоростью поезда в 100 км в час это трудно заметить.

Но что здесь важно?

Свет идёт дольше по времени, но его скорость при этом не меняется.

Скорость света одинакова во всех направлениях.

Это и значит, что свет распространяется с одной и той же скоростью для всех наблюдателей вне зависимости от их движения.

Но как?

Как такое вообще может быть?

Такими вопросами и задавались физики, узнав о результатах эксперимента Морли.

Встаёт вопрос.

Что же тогда должно произойти, чтобы скорость света в устройстве нашего мира всегда оставалась постоянной, вне зависимости от движения или наблюдателя?

Верно.

Должно происходить искажение пространства и времени.

Иными словами, пространство и время подстраиваются под скорость света.

Суть в том, что пространство и время объединены в единое пространство-время.

И что по-настоящему поражает, так это то, что если вы движетесь с достаточно большой скоростью, ваше время идет медленнее, чем у того, кто стоит на месте.

То есть вы даже стареете медленнее.

Вот где ключ к разгадке.

Это тот самый пространственно-временной континуум из фильма «Назад в будущее», нарушить который так боялся профессор, каждый раз приговаривая «святые угодники».

До Эйнштейна никто не думал, что время может растягиваться или сжиматься.

В результате время больше не было абсолютным или универсальным.

Оно стало гибким и зависящим от наблюдателя.

Друзья, здравствуйте!

Очень короткий анонс.

Вроде вчера начали, а уже четвертый номер журнала «Чтиво» на обложке наш легендарный актер Сергей Шакуров.

Я с ним сделал большое интервью.

Дима Болдин сделал большое интервью с Гуфом.

Также я поговорил с Олегом Шелягом.

Как это 20 лет в банковском бизнесе, а потом возглавить сферу ритуальных услуг?

Зоя Богославская, муза многих поколений интеллигенции,

тоже в этом номере.

Кроме этого, Бронислав Виногородский, Илья Чутенков, Надя Михалкова, огромное количество колонок, в общем, все, что вы любите.

Самое главное, номер посвящен Москве и москвичам.

Где они рождаются, куда они ходят, где они признаются друг другу в любви, где они обедают, ужинают, где они любят отдыхать.

Все о городе Москве.

Ну и, конечно, много исторического материала о нашей столице.

Сам журнал «Чтиво» уже вышел, его можно купить по ссылке в описании на зоне.

Мы так долго говорили о специальной теории относительности Эйнштейна, так как именно она допускает путешествие во времени.

Например, в будущее.

О прошлом мы поговорим чуть позже.

Ведь согласно этой теории, чем ближе наша скорость к скорости света, тем медленнее для нас течет время.

Давайте попробуем попасть в будущее настолько вперед, насколько сможем.

Ведь некоторым это действительно уже удалось.

Например, российскому космонавту Олегу Каноненко, который суммарно провел в космосе рекордное количество времени — 1110 полных дней.

Его скорость на орбите Земли составила около 27 тысяч километров в час.

С такой скоростью время для него шло медленнее, чем на Земле.

Поэтому ему удалось заглянуть в будущее на 1,48 долю секунды.

Этот эффект еще называется временное расширение или дилатация по-научному.

Чтобы отрыв по времени стал действительно существенным, на десятки, сотни, а то и миллионы лет нужно двигаться гораздо быстрее.

Например, со скоростью света.

А скорость света — это, кстати, как быстро?

Она составляет 299 миллионов 792 тысячи 458 метров в секунду.

Попробуем как-то отдаленно почувствовать это.

Наша средняя скорость пешком на прогулке — это в среднем 1,3 метра в секунду.

А, скажем, средняя скорость пассажирского самолета составляет около 250 метров в секунду.

С такой скоростью вы раньше могли за 4 часа долететь до Парижа из Москвы.

А если сесть в корабль и разогнаться до 99,9% скорости света, то один год в корабле пройдет так, как будто на Земле минуло сотни лет.

А ведь ровно об этом и было написано еще в 4 веке до н.э.

в Махабхарате.

Однако есть одна проблема.

У света нет массы, а у всего, что имеет форму, то бишь, любого тела, есть.

Значит, чем быстрее движется объект с какой-либо массой тела, тем больше энергии нужно, чтобы ускорить его ещё хоть чуть-чуть.

В нашем примере нужно бесконечное количество энергии.

Поэтому объекты с массой не могут пересечь этот рубеж.

Да и в природе нет такого топлива, которое могло бы помочь это осуществить.

Несмотря на это, вообразите себе невозможное.

Что наш экипаж из людей и мы с вами достигли скорости света.

И что тогда?

Тогда ничего хорошего.

Ни с вами, ни с материей.

Наш корабль, вероятно, развалится чуть ли не до элементарных частиц при достижении скорости света.

И с массой нашего тела придется попрощаться.

Потому что материя с массой не предназначена для таких скоростей.

Между прочим...

Мы только что поняли одну из важнейших взаимосвязей между энергией, массой и скоростью света.

Я думаю, что вы догадываетесь, о чем я говорю.

Энергия равно произведению массы на скорость света в квадрате.

Иначе говоря, знакомое чуть ли не каждому Е равно МС квадрат.

Квадрат в формуле нужен, потому что он обеспечивает правильную связь между единицами измерения физических величин, то есть что и как мы измеряем, вытекает из законов относительности и отражает характер того, как масса превращается в энергию с учетом структуры четырехмерного пространства времени.

Можно сказать, что эта формула — это мост между пониманием материи и энергии.

Она также говорит нам, что любая масса — это сжатая энергия.

И всё, что мы есть — это энергия, сосредоточенная в материи.

В общем, в физике или в реальном мире быстрее света двигаться не получится.

На прошлое архитекторами Вселенной наложен строжайший запрет.

В 1955 году астрофизик и уфолог Моррис Джессоп написал книгу «Дело в пользу НЛО».

По понятным причинам она привлекла внимание достаточно большого количества читателей.

После ее прочтения чуть ли не каждый стремился поделиться своей собственной невероятной историей.

Среди этого множества писем особенно выделялось одно –

Его автором был некий Карлос Альенде.

Он писал, что в октябре 43-го года работал на торговом судне под названием «Эндрю Фурусет» на военно-морской базе США в Филадельфии.

И однажды Карлос был свидетелем странного зеленого светящегося тумана.

По его словам, этот туман окутал другой корабль рядом с его кораблем, а тот назывался «Исминец USS Элдридж».

Исминец этот

внезапно исчез в этом зеленом тумане, а потом снова появился в течение нескольких минут.

Альенда писал, что USS Eldridge в ходе военного эксперимента был помещен в электромагнитное поле с помощью огромных генераторов, чтобы пропасть с радаров

и чтобы противник его не заметил.

Но в какой-то момент эксперимент пошел не так.

Корабль безвозвратно исчез не просто с радаров, а вообще из поля зрения.

А немного позднее он якобы телепортировался примерно на 600 километров южнее, в Норфолк, штат Вирджиния.

Спустя всего несколько минут корабль вернулся.

А вот с экипажем случилось нечто жуткое.

Некоторые матросы оказались буквально впаянными в обшивку корабля, будто они срослись с металлом.

У многих начались психические расстройства, амнезии и галлюцинации.

Некоторые же вообще бесследно исчезли.

А Лиенде утверждал, что данный эксперимент вскрыл

трещины в пространстве и времени.

Но это похоже на то, когда ваш персонаж в игре проваливается за текстуры или за карту игры.

Позднее эта история стала известна как Филадельфийский эксперимент, а его результаты стали основой для еще одного загадочного проекта «Монток», о котором мы еще поговорим позднее.

Все это какая-то фантастика чистой воды, скажете вы.

И будьте абсолютно правы, хотя корабль USS Eldridge действительно существовал.

Но его служба началась лишь с августа 43-го года.

В момент предполагаемого эксперимента он даже не был в Филадельфии.

Никаких официальных записей или документов о проведении подобных спецопераций не найдено.

Министерство обороны США многие годы все отрицает.

А Карл Сальен да и вовсе потом признался, что я все выдумал.

Но к тому моменту история уже успела обрасти многочисленными фанатами и стала настолько правдоподобной, что до сих пор вызывает активные споры.

Ну хорошо, в будущее мы еще можем попасть, разогнавшись хоть как-то быстро.

А что если мы бы все-таки смогли превысить скорость света и при этом не разлететься на атомы?

Ответ удивительный.

Стремясь к скорости света, мы попадаем в будущее, а преодолев скорость света, мы сможем попасть в прошлое.

Но это не должно представляться так красиво, как нам это рисует массовая культура.

Такие действия разрушают причинно-следственные законы реальности.

В случае преодоления скорости света события тогда меняются местами, а следствие не может предшествовать причине.

Замена логических связей сломала бы саму реальность, физику и неизвестно какие последствия оказала бы на Вселенную в принципе.

Вряд ли у Вселенной есть техподдержка или старенькая инструкция, как действовать в таких случаях, лежащая где-то в черной дыре.

Поэтому пусть фотоны путешествуют со скоростью света, а все, что имеет массу, тормозится физикой.

Если это вызывает у вас такой же восторг, как у меня, поверьте, самое невероятное начинается прямо сейчас.

В 1915 году Эйнштейн расширяет свою теорию относительности, включая в нее влияние гравитации на время, пространство и свет.

У Ньютона же гравитация – это просто некая сила притяжения между телами в пространстве, где время – это отдельно стоящая константа Вселенной.

У Эйнштейна пространство и время — это единая ткань реальности, в которой гравитация — это не просто какая-то сила, а искривление пространства и времени, вызванное массой объекта.

Если в классической физике Ньютона до квантовой механики и теории относительности свет двигался по прямой, то Эйнштейн смог доказать, что траектория движения света изменяется с учетом ландшафта, искривленной пространственно-временной тканей Вселенной.

Давайте проведем еще один мысленный эксперимент, чтобы разобраться в интуитивной основе общей теории относительности, которую ощутил Эйнштейн.

Представьте, что вы просыпаетесь в стальном лифте.

Ни кнопок, ни связи, ни окон.

Причем вы стоите и чувствуете, как будто что-то тянет вас к полу.

Но теперь главный вопрос.

А как понять, находитесь ли вы на планете Земля или где-то в бездне космоса, в то время как лифт просто ускоряется вверх и прижимает вас к полу с той же силой, что и гравитация на нашей планете?

Если вы кинете тот же мячик, что и бросали в поезде, для вас разницы никакой не будет.

В обоих описанных случаях он поведет себя одинаково.

А это значит, что когда нас прижимает к полу в таком лифте, без других водных однозначно нельзя понять, ускорение это или гравитация.

Это значит, что ускорение и гравитация действуют одинаково.

Этим Эйнштейн поставил под сомнение старое представление Ньютона о том, что гравитация — это сила, передающаяся мгновенно на расстоянии.

Так и начала зарождаться общая теория относительности, в которой пространство и время — ткань Вселенной.

Масса гнет эту ткань.

а тела и даже свет движутся не под действием силы, а по кривым траекториям в искривлённой геометрии.

Образно вы можете представить себе это так.

Возьмите простыню и повесьте её над полом так, чтобы она была ровной.

Положите на неё какой-нибудь объект, например, вашу любимую чашку или кота.

Объект с массой буквально продавит ткань вниз.

То же самое происходит и с пространством-временем.

Оно прогибается, а маленькие тела и свет движутся или катятся по этим изгибам.

Это и есть гравитация.

Также и свет, и планеты движутся в гравитационных полях.

Что же касается времени, то оно течет по этой ткани с разной скоростью в зависимости от того, где вы находитесь.

Масса объекта, кстати, включая человека, искривляет пространство и время вокруг себя.

Эйнштейн также смог выяснить, что вблизи массивного тела время течет медленнее, чем вдали от него.

Но при маленькой массе искривление настолько незначительное, что его невозможно зафиксировать без сверхточной аппаратуры.

А вот массивные объекты, например, планеты и звезды, искажают пространство и время вокруг себя уже видимым образом.

На краю черной дыры, или же, более по-научному, на ее горизонте событий, время и вовсе останавливается.

Для того, кто, например, со стороны наблюдает за падением корабля в черную дыру, корабль визуально никогда не коснется черной дыры, а будет бесконечно замедляться, приближаясь к ней.

Хотя для находящихся на корабле время будет идти, казалось бы, как обычно, как в том самом вымышленном нами поезде.

Таким образом, Эйнштейн доказал связь времени и пространства и закрепил понятие четырехмерного пространства-времени так, как до него это никто не делал.

Эта теория также дала нам более глубокое понимание возможностей путешествия во времени.

Чем больше масса, тем больше гравитация, и тем больше начинает замедляться время.

А для наблюдателя оно может и вовсе остановиться.

Это называется гравитационное замедление времени.

К примеру, даже если просто поставить часы на горе и у ее подножья, то через год часы на вершине покажут, что прошло больше времени, потому что на вершине гравитация чуть слабее и время течет чуть быстрее.

Этот эффект доказан и учитывается в GPS-спутниках, на чьей орбите время идет иначе, чем на Земле.

Если бы мы не учитывали этот эффект, навигация давала бы ошибку в километры.

В 1971 году два американских физика Джосефа Хаффеля и Ричарда Киттинга решили проверить предсказания Эйнштейна на практике.

И это был не фантастический эксперимент в ускорителе частиц, а обычные рейсы на коммерческих самолетах.

Хафеле и Китинг взяли сверхточные атомные часы, такие, которые отклоняются всего на миллиардную долю секунды, и отправили их в кругосветные путешествия на самолетах, сначала на восток, потом на запад.

На Земле они оставили такие же часы, как контрольный образец.

После возвращения самолетов часы сравнили и выяснили следующее —

Часы, летавшие на восток против вращения Земли, отстали, а часы, летавшие на запад вместе с вращением Земли, спешили.

Часы на Земле шли в ожидаемом темпе.

Результаты полностью совпали с предсказаниями специальной и общей теории относительности Эйнштейна.

Дабы совершить, скажем так, более значительное путешествие во времени, можно зависнуть рядом с черной дырой, разогнаться и, вернувшись всего через минуту, обнаружить, что на Земле прошли десятки или сотни лет.

Именно этот эффект используется в фильме «Интерстеллар» в сцене с планетой Миллер, которая находится очень близко к черной дыре Гаргантюа.

Главные герои спускаются на планету, думая, что пробудут там недолго.

И они действительно проводят там около трех часов.

Но когда они возвращаются на орбиту, оказывается, что прошло 23 года.

То есть в данном случае, чтобы попасть в будущее, не нужен разгон до скорости света, достаточно лишь сильной гравитации.

Суммируем.

Теория относительности Эйнштейна доказала, что время относительно Вселенная — это единая ткань переплетенного времени и пространства, а гравитация — это пространственно-временное искривление.

Вот она, подлинная красота науки.

Ну хорошо, будущее доступно для полетов и в специальной, и в общей теориях относительности.

А что же с прошлым?

Ведь про него не все сказано.

В 1937 году Вильям Якоб Ван Стоккум предложил решение уравнений Эйнштейна, в котором описал влияние вращающейся массы на пространство-время.

Он описал вращающийся с большой скоростью бесконечно длинный цилиндр и показал, что вблизи такого объекта пространство-время искривляется настолько, что возможно замкнутые временные кривые.

То есть можно обойти цилиндр по замкнутой траектории и вернуться в свою прошлую точку во времени.

Это решение стало одним из первых примеров, показывающих, что в теории относительности возможны замкнутые временные кривые.

А значит, путешествия в прошлое могут быть математически допустимыми.

Но физически это невозможно.

Даже если в итоге мы сможем хакнуть Вселенную и совершить путешествие в прошлое, те самые законы причин и следствий мироздания все равно приведут к тому, что геометрия пространства-времени начнет ломаться из-за логического противоречия.

Это похоже на деление на ноль.

Вроде бы формально можно записать, но при расчете вся логика начинает рассыпаться.

Как только ты пытаешься пройти физически в прошлое, пространство-время искажается и рушится, и вы мешаете сами себе существовать, а то и вовсе исчезаете.

Иначе говоря, возникают временные парадоксы, которые физика не может разрешить.

В 1949 году Курт Гёдель попытался доказать, что в общей теории относительности Эйнштейна путешествие во времени невозможно.

Однако в итоге записал математические формулы для Вселенной, в которые путешествия назад во времени при движении в определенном направлении все-таки допустимы.

Гёдель придумал модель вселенной, в которой вся вселенная вращается как единый объект, а пространство-время в ней искривлено особым образом.

Это значит, что можно отправиться в путешествие по пространству и вернуться в собственное прошлое.

Это была первая строгая теория, допускающая петли времени в рамках физики, а не только математики.

Догадайтесь, кому это не понравилось.

Эйнштейну, конечно же.

Он был убежден в реальности времени как направленного потока, а тут времени как такового вообще почти не было.

Но самым интересным описанным теоретическим способом путешествия стали кротовые норы.

Кротовая нора — это гипотетический туннель в искривленном пространстве времени, который соединяет две разные точки этого пространства времени или даже разных вселенных.

Представьте себе пространство как лист бумаги.

Если сложить его и проколоть карандашом, то две точки соединятся коротким туннелем.

Это и есть идея кротовой норы.

В 1935 году Эйнштейн и Натан Розен опубликовали статью, в которой описали то, что сегодня называется мостом Эйнштейна-Розена.

В рамках общей теории относительности они математически описали некое соединение двух участков пространства времени через туннель.

Идея путешествия во времени по такому тоннелю основана на разной скорости течения времени в его разных концах.

Один конец остается на земле, второй ускоряется до высокой скорости или на время помещается рядом с черной дырой.

Как мы помним, рядом с черной дырой время идет медленнее.

Если затем вернуть второй конец обратно на землю, то время в нем будет отставать.

Физически оба выхода будут рядом, но внутренние часы у них рассинхронизированы.

Один конец старше, другой моложе.

Благодаря этому, войдя в один из них, можно выйти из другого в прошлое или будущее, в зависимости от направления перехода.

По сути, кротовая нора — это и есть машина времени.

Однако расчёты показали, что такая структура нестабильна.

Туннель схлопывается быстрее, чем через него может пройти даже свет.

Так вряд ли можно было бы совершить какое-либо путешествие.

Въезжаешь в тоннель, а он рушится.

Отлично.

Именно это в 1962 году доказали Джон Уиллер и Роберт Фуллер.

Именно Уиллер вёл термин для этого тоннеля — та самая кротовая нора.

Потому что она как бы прогрызает пространство.

Только 20 лет спустя американские физики Майкл Моррис и Кип Торн описали стабильную кротовую нору.

Для того, чтобы решить проблему схлопывания, они предложили растягивать нору изнутри с помощью экзотической материи, которая пока что существует только в теориях.

Эта материя по расчетам должна обладать отрицательной массой, противоположной по действию гравитации.

То есть, если проще, не сжимать пространство, а расталкивать, не притягивать, а отталкивать.

Не путайте с темной материей, она нам тут не пригодится, так как не обладает отрицательной энергией.

Использование экзотической материи сделало идею проходимой кротовой норы впервые физически жизнеспособной.

Ну, хотя бы как минимум теоретически.

Кстати, именно Торн стал научным консультантом фильма «Интерстеллар», где по сюжету есть кротовая нора рядом с Сатурном.

Через нее главный герой, которого играет Мэтью МакКонахи, отправляется в другую галактику на космическом корабле.

Подытожим, что нам теперь известно.

Наука допускает возможность путешествий во времени, буквально или физически, в будущее и только теоретически в прошлое.

Но такие путешествия порождают множество логических и физических противоречий.

Один из самых известных аргументов против путешествий в прошлое принадлежит великому физику Стивену Хокингу.

Он предложил гипотезу, по которой природа сама защищает себя от путешествий во времени.

Согласно этой идее, даже если теоретически машина времени возможна, мир не допустит, чтобы кто-то ей воспользовался.

То есть, как бы вы ни пытались построить машину времени, мир сломается раньше, чем мы туда попадем.

Даже думать о таком страшновато.

Однако это не помешало ученым искать способы преодолеть эти парадоксы.

К середине 1990-х годов появилось множество теоретических моделей, предлагавших способы складывать пространство-время, как космическое оригами.

Конечно, все они были строго теоретическими, никто не строил машину времени у себя в подвале.

Но идея оказалась настолько мощной, что даже в самых строгих научных кругах ее перестали воспринимать как безумие.

В 2016 на платформе Netflix выходит первый сезон сериала «Очень странные дела».

Сериал о группе подростков, которые расследуют таинственное исчезновение одного из своих друзей.

И вот среди героев девочка по имени Одиннадцать, обладающая сверхъестественными способностями.

По сюжету в 1983 году она сбежала из лаборатории, где участвовала в секретном эксперименте «Правительство».

Авторы сериала, братья Даффер, взяли за основу одну из самых загадочных конспирологических теорий 20 века.

Проект Монток.

Легенды о нем начали активно распространяться в 1992 году, когда Престон Николс и Питер Мун опубликовали книгу «Проект Монток.

Эксперименты во времени».

В начале книги было сказано, что все написанное можно считать вымыслом, так как авторы ничего доказать не могут.

Но никто всерьез этот анонс не воспринял.

В книге Николс рассказывал, что в 70-е и 80-е годы он изучал телепатию.

По его мнению, правительственные агенты использовали электромагнитные волны, чтобы внедрять мысли в головы людей.

Ну, помните, да, эти шапочки-то из фольги?

Вот они оттуда.

В рамках своих исследований он обнаружил мощный сигнал, который исходил с базы ВВС США

Camp Hero в Монтоке.

Ее источником была заброшенная радиолокационная станция, под которой находились секретные лаборатории.

Николс был убежден, что там ставили эксперименты над детьми, чтобы использовать их как оружие в холодной войне.

Детей похищали, им стирали память и обучали экстрасенсорным навыкам.

А еще при помощи мощных электромагнитных излучений в Монтоке открывались ворота, которые позволяли

переходить в прошлое и будущее.

Николс утверждал, что эти ворота работали как кротовые норы, которые стабилизировались психическим полем детей.

И вот этот весь проект якобы стал продолжением Филадельфийского эксперимента 1943 года.

Авторы утверждали, что тогда

Появился разлом во времени.

Исминец Элдридж действительно переместился не в пространстве, а во времени, прямо в 1983 год, прямо в лабораторию в Монтоке.

Как и в других легендах, в этой есть часть правды.

Военная база Кэмп Хиро в Монтоке действительно существует.

С 1942 года там размещалась система обороны восточного побережья США.

Система обороны от возможного нападения немецких кораблей и подводных лодок.

Радиолокационная станция в Монтоке тоже есть.

Ее разместили во время Холодной войны.

Сеть таких вышек могла дать правительству США дополнительные 30 минут времени предупреждения в случае входящей советской ядерной атаки.

Что касается экспериментов с сознанием, ЦРУ между 1953 и 1973 годами действительно проводило их, но в рамках другого проекта «МК Ультра» его связь с Монтоком никак не подтверждается.

Да и судя по тому, что стало за последние годы известно об МК Ультра, эта программа никак не связана с перемещениями во времени.

А разве что с опытами с запрещенными веществами.

ВВС оставались активными в Кэмп Хиро до 1982 года, после чего территория базы была превращена в публичный государственный парк.

Но конспирологи верят, что под землей все еще проводятся страшные эксперименты.

Сегодня сформулированы три основные модели, объясняющие, как путешествия во времени могли бы существовать без разрушения законов логики.

Первая — это фиксированная временная линия.

Любые изменения в прошлом уже являются частью истории и не могут изменить будущее.

Даже если люди перемещаются назад во времени, будущее, из которого они ушли, не может быть изменено.

Все события остаются фиксированными точками во времени.

О путешествиях в прошлое в рамках общей теории относительности размышлял советский астрофизик Игорь Дмитриевич Новиков.

В 80-х годах Новиков сформулировал принцип самосогласованности.

Его суть в том, что если возможны путешествия во времени, то любое событие в прошлом, вызванное такими путешествиями, должно быть совместимо с уже существующим прошлым.

Что это значит?

Проще говоря, даже если ты вернешься в прошлое, ты не сможешь сделать ничего такого, что противоречит уже случившемуся.

Такой пример мы видим в фильме «Гарри Поттер и узник Аскабана».

Гермиона и Гарри с помощью маховика времени спасают Гиппогрифа, Сириуса и самого Гарри, но оказывается, что все их действия уже происходили в оригинальной версии времени.

Новиков также много думал о другой головоломке путешествий во времени – парадоксе «Бутстрепа».

Допустим, вы возвращаетесь назад во времени, чтобы встретиться с Джоном Толкиным, и приносите с собой копию Хоббита.

Вы отдаете ему книгу, а он ее затем публикует.

В этом сценарии Толкин на самом деле не писал книгу, которую опубликовал.

И вы тоже не писали книгу?

Так кто же написал ее?

Получается, что никто.

Вторая теория — это уже не фиксированная, а изменяющаяся или динамическая временная линия.

В этой теории измененные события в прошлом будут оказывать явное влияние на настоящее.

Например, мы отправляемся назад во времени и убиваем своего дедушку.

Но тем самым мы предотвращаем свое собственное рождение.

А значит, мы и не можем отправиться в прошлое, чтобы убить дедушку.

Прости, дедушка.

Получается, мы опять рождаемся, отправляемся в прошлое за дедушкой и так по кругу.

Этот цикл продолжается бесконечно и создает парадокс.

В фильме «Назад в будущее» Марти вмешивается в знакомство родителей и чуть ли не стирает себя из существования.

Чтобы разрешить такие парадоксы, некоторые ученые предлагают третью теорию — концепцию, основанную на одной из интерпретаций квантовой механики —

концепцию мультивселенной, где каждое событие, осознанное решение или просто случайность создает новую вселенную или временную линию.

Это значит, что в бесконечном количестве параллельных вселенных путешествие во времени не меняет происхождение путешественника.

Поскольку прошлое отличается, путешественник может делать что угодно без последствий.

Как удобно.

Только временная линия, в которую он попал, будет затронута.

Например, вы отправляетесь назад во времени и убиваете вообще всех своих предков.

Но для вас ничего не происходит.

Нет никакого парадокса.

Вы просто создаете временную линию, в которой вы...

Не родитесь.

Но ваша оригинальная временная линия останется без изменений.

Разве что вы не сможете вернуться в свою первоначальную временную линию.

На концепции мультивселенных построены сериал «Рик и Морти», марвеловский «Локи» и фильм «Всё везде и сразу».

В них персонажи путешествуют между вселенными, где их жизнь развивается по разным сценариям.

Эта же идея отражается в чуть ли не самом известном сериале о путешествиях во времени «Доктор Кто».

В сериале Доктор путешествует во времени на Тардис, передовом корабле, который может отправиться куда угодно во времени и пространстве.

Известно, что Тардис бросает вызов нашему пониманию физического пространства.

Внутри он больше, чем кажется снаружи.

Тардис — это, по сути, фантастическая интерпретация кротовой норы, а Доктор постоянно путешествует во времени по мультивселенной, где каждое изменение ведёт к появлению альтернативной линии времени.

В настоящее время целые академические отделы в университетах по всему миру посвящены изучению темы путешествий во времени.

Многие ученые надеются на то, что разрабатываемая теория квантовой гравитации, над которой физики по всему миру бьются уже почти лет сто, окончательно докажет, что замкнутые временные петли, кротовые норы и прочие логические парадоксы в нашей Вселенной невозможны и поставят точку в спорах на тему путешествий во времени.

Однако периодически более оптимистично настроенные исследователи подают заявку на патенты технологий, которые гипотетически могли бы позволить нам осуществить временной прыжок.

К примеру, американский физик-теоретик по имени Рональд Маллетт начал заниматься вопросом создания машины времени еще в детстве.

В 10 лет Рональд потерял отца.

Переживая утрату, он откнулся на книгу Уэллса.

Вдохновленный изображением машины времени, Рональд собирает копию такой машины из своего велосипеда, запасных деталей от телевизора и радио своего отца.

Но, конечно, это не сработало.

Тогда Маллет приступает к изучению трудов Эйнштейна.

Он понял, что ключ к тому, чтобы снова увидеть отца...

Это понять все в этой книге.

Это вдохновило его на выдающуюся карьеру физико-теоретика и на амбицию всей его жизни — создание машины времени.

В 80-е годы разговоры о машинах времени все еще были неслыханными в серьезных академических кругах.

Это могло стать карьерным самоубийством.

Только когда в середине 90-х люди начали говорить о возможности путешествий во времени, Маллет почувствовал себя готовым более открыто говорить о своих целях.

В частности, он заинтересовался решениями Керра, моделями вращающихся черных дыр.

Как предсказывают теории относительности, они могут создавать особое гравитационное поле, которое может привести к созданию петель времени, что позволит отправиться в прошлое.

В отличие от обычной черной дыры, вращающаяся черная дыра имеет два горизонта событий, между которыми возникает зона сильного искажения пространства-времени.

Представьте, что перед вами стоит чашка кофе.

Начните помешивать кофе ложкой.

Жидкость в стакане начинает закручиваться, верно?

Именно это и делает вращающаяся черная дыра.

Как мы помним в теории Эйнштейна, пространство и время связаны друг с другом.

Благодаря таким вращениям, черная дыра вроде как должна вызывать подобное искривление времени.

Исходя из этого, Малец считает, что если скрутить ткань пространства-времени с помощью кольца вращающихся лазеров, то это создаст петлю времени, что позволит нам путешествовать в прошлое.

Некоторые из критиков Маллета возражали, что его машина времени должна быть размером с известную нам Вселенную, потому она совершенно непрактична.

Маллет это не отрицает, но считает, какой бы большой ни была его машина времени, она будет выглядеть как цилиндр вращающихся световых лучей.

Такой проект, конечно, потребовал бы колоссальных средств.

И согласитесь, что крайне маловероятно, что какое-либо правительство вложит свои ресурсы в путешествия во времени.

А единственный миллиардер, достаточно сумасшедший, чтобы потенциально финансировать такой проект, сейчас занят полетом на Марс.

Но даже если умные инженеры и сумасшедшие миллиардеры воплотят теорию Малета в жизнь, это позволит путешествовать во времени только до момента ее активации.

И никак не раньше.

Из этого следует, что увидеть события до момента активации машины, например, попасть в 1955 год, будет невозможно.

Потому, к сожалению, несмотря на всю работу и теории Маллета, у него нет возможности вернуться назад, чтобы снова увидеть своего отца.

Но сама гипотетическая возможность вернуться в прошлое и увидеть или познакомиться со своими далекими родственниками выглядит вдохновляюще.

Подводя итоги нашего временного и исторического путешествия, хочется сказать следующее.

Время — это единственный фактор, который мы не сможем изменить, обойти или остановить.

Мы научились менять материю, покорять пространство, заглядывать в дальние уголки вселенной, манипулировать энергией, но время для нас по-прежнему движется в одну сторону, и мы не можем его контролировать.

Такой подход на самом деле определяет важный этический момент времени.

Момент становится ценным, потому что мимолетен.

Ведь если бы мы могли прожить его заново, выбор был бы неважен.

Мы не можем отмотать назад наши поступки, а значит, что на сцене пространства и времени остаются лишь последствия наших поступков, ответственность за которые должен нести каждый из нас.

Это придает сил и смысла нашей с вами жизни.

А тому, кто все-таки хочет заглянуть в прошлое, достаточно просто поднять взгляд к ночному небу.

Свет от далеких звезд и галактик летит до нас миллионы, а порой и миллиарды лет.

Поэтому мы видим их не такими, какие они есть сейчас, а такими, какими они были в момент, когда этот свет только покинул их пределы.

Если где-то во Вселенной, в 140 миллионах световых лет от нас, есть наблюдатель с мощным телескопом, и он прямо сейчас смотрит в сторону Земли, то он видит не нас, он видит динозавров.

Свет, отраженный от нашей планеты во времена Юрского периода, только сейчас добрался до его глаз.

Для него Земля — это древний дикий мир, полный ящеров и доисторических лесов.

В то время как наше ночное небо, как для него, так и для нас, является временной галереей прошлого, где каждый луч света — сообщение из древности.

Спасибо большое, что посмотрели этот выпуск.

Подписывайтесь на канал, ставьте лайки и до скорых встреч.