С точки зрения физики: можно ли реально путешествовать во времени?

Согласно теории относительности Эйнштейна, путешествия в будущее — научно подтверждённая реальность, а вот возвращение в прошлое остаётся под вопросом. Мы разберёмся, как скорость и гравитация замедляют ход времени, что такое парадокс близнецов, и существуют ли в природе гипотетические частицы для движения назад во времени.

Идея путешествий во времени с детства будоражит наше воображение. Но что говорит об этом современная физика? Оказывается, мы уже путешественники во времени по умолчанию. Согласно теории относительности Эйнштейна, пространство и время неразрывно связаны в четырёхмерный континуум — пространство-время. Каждый объект в нём, включая нас самих, постоянно движется, причём наша общая скорость в этом континууме всегда равна скорости света. Просто почти вся эта «скорость бытия» уходит у нас на движение сквозь время — из прошлого в будущее. Когда мы увеличиваем свою скорость в пространстве (например, летим на ракете), мы как бы «заимствуем» часть скорости у времени, и для нас оно начинает течь медленнее. Это не метафора, а физический факт, подтверждённый сверхточными атомными часами на спутниках GPS.

С точки зрения физики: можно ли реально путешествовать во времени?

Самый известный мысленный эксперимент, иллюстрирующий этот эффект, — парадокс близнецов. Представьте, что один из близнецов отправляется в космическое путешествие на скоростном корабле, а второй остаётся на Земле. Для путешественника время будет течь чуть медленнее из-за его высокой скорости. Когда он вернётся домой, он обнаружит, что его брат-домосед постарел сильнее. Так близнец-путешественник фактически совершил «прыжок» в будущее Земли. Этот эффект, называемый релятивистским замедлением времени, открывает теоретическую возможность достигать отдалённого будущего за счёт движения с околосветовой скоростью.

Ещё один способ «прокачать» время — использовать гравитацию. Массивные объекты, такие как планеты и звёзды, искривляют ткань пространства-времени вокруг себя. Чем сильнее гравитация, тем медленнее течёт время. На поверхности Земли этот эффект исчезающе мал, но у сверхмассивной чёрной дыры он становится колоссальным. Для гипотетического наблюдателя на краю чёрной дыры часы на Земле шли бы невероятно быстро, позволяя ему за короткий свой субъективный срок увидеть, как на нашей планете проходят тысячелетия. Таким образом, гравитация также предоставляет нам «машину времени» в будущее.

С точки зрения физики: можно ли реально путешествовать во времени?

Но как насчёт путешествия в прошлое? Здесь физика ставит жёсткие барьеры. Для этого потребовалось бы двигаться быстрее скорости света, что, согласно специальной теории относительности, невозможно для любого объекта, имеющего массу. Чтобы разогнать массивное тело до скорости света, потребовалась бы бесконечная энергия. Теоретики, однако, допускают существование гипотетических частиц — тахионов, которые изначально рождаются движущимися быстрее света и для которых время течёт вспять. Если бы мы могли обмениваться с ними информацией, это стало бы способом связи с прошлым. Но тахионы остаются математической абстракцией; никаких экспериментальных доказательств их существования нет, и большинство учёных считают их плодом воображения, не имеющим отношения к реальной физике.

Таким образом, современная наука рисует асимметричную картину. Путешествие в будущее — это не фантастика, а прямое следствие законов Вселенной, доступное уже сегодня в микроскопических масштабах и в принципе достижимое для макромира. А вот дорога в прошлое, судя по всему, наглухо закрыта фундаментальными физическими принципами, охраняющими причинно-следственную связь и самоустойчивость Вселенной. Возможно, это и к лучшему — ведь именно необратимость времени заставляет нас ценить настоящее и ответственно строить то будущее, в которое мы неизбежно попадём.

Читайте также

«Розовый шум» во время сна усиливает очистку мозга: новое исследование MIT

«Розовый шум» во время сна усиливает очистку мозга: новое исследование MIT

Травля медведей была привезена в Англию норманнами

Травля медведей была привезена в Англию норманнами

Китовая акула проплыла 54 700 км за 10 лет

Китовая акула проплыла 54 700 км за 10 лет

Эволюция – не слепой случай: ученые обнаружили скрытый «компас» в геноме

Эволюция – не слепой случай: ученые обнаружили скрытый «компас» в геноме

«Оземпик» продлил жизнь старым мышам на 100 дней

«Оземпик» продлил жизнь старым мышам на 100 дней

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

В МГУ научились предсказывать разрушение вертолетных лопастей

В МГУ научились предсказывать разрушение вертолетных лопастей

Виртуальный мозг мухи научили торговать криптовалютой

Виртуальный мозг мухи научили торговать криптовалютой

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

NASA и IBM создали ИИ для поиска льда и неизвестных объектов на Луне

NASA и IBM создали ИИ для поиска льда и неизвестных объектов на Луне