Angkasawan moden diketahui sudah melakukan ini. Benar, sejauh ini mereka menempuh perjalanan ke masa depan. Dan untuk beberapa saat. Tetapi siapa yang tahu - mungkin suatu hari kita akan dapat terbang selama bertahun-tahun atau bahkan berabad-abad ke depan, atau, sebaliknya, menepuk kaki depan kakek kita yang berusia lima tahun? Tetapi mari kita mulakan dengan teratur.
Berhenti sebentar
Masa berlalu berbeza di ruang angkasa dan Bumi yang kosong. Perkara ini diketahui oleh setiap pelajar. Semakin kuat graviti objek, semakin perlahan masa mengalir di sekitarnya. Ini disebabkan oleh fakta bahawa graviti memutarbelitkan "fabrik" ruang-dimensi empat dimensi. Sebaliknya, Einstein menunjukkan bahawa semakin tinggi kelajuannya, semakin besar jisimnya. Oleh itu, untuk semua objek yang bergerak pada kelajuan yang sangat tinggi, masa juga menjadi perlahan. Kelajuan ISS melebihi 27 ribu km / j. Kosmonot Rusia Sergei Krikalev, misalnya, menghabiskan masa selama 803 hari, 9 jam dan 39 minit di orbit. Oleh itu, dia hidup tepat pada waktunya, 1/50 detik penuh di hadapan kita.
Mesin masa
Teori relativiti memberitahu bahawa mesin masa yang membawa kita ke masa depan dapat diciptakan. Anda memasukkannya, tunggu. Keluar dan temui bahawa berabad-abad telah berlalu di Bumi. Belum ada teknologi untuk ini, tetapi sains tahu bahawa itu mungkin.
Walau bagaimanapun, untuk ini anda harus mempercepat dengan kelajuan yang hampir dengan kelajuan cahaya. Adakah menghairankan bahawa mesin masa tidak lebih dari kapal angkasa, kerana, menurut Teori Relativiti Umum, masa dan ruang saling terkait (persoalan bagaimana, ketika mempercepat dengan kecepatan panik, menjaga tubuh dan kapal itu sendiri tetap utuh, belum lagi). Tetapi bolehkah seseorang yang telah melakukan perjalanan seperti itu kembali ke masa lalu?
Video promosi:
Petunjuk pertama bahawa undang-undang fizik membenarkan orang melakukan perjalanan ke masa lalu muncul pada tahun 1949, ketika ahli matematik Kurt Gödel menemui penyelesaian baru untuk persamaan Einstein, dan sebenarnya - struktur baru ruang-waktu, yang cukup dapat diterima dari sudut relativiti umum. Namun, berdasarkan persamaan Gödel, alam semesta harus berputar secara keseluruhan, dan tidak berkembang dengan pecutan - yang, sejak itu ternyata, tidak sesuai dengan kenyataan.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, saintis telah mencadangkan jalan lain untuk perjalanan masa yang berpotensi - kelengkungan ruang-waktu. Walau bagaimanapun, analisis latar belakang gelombang mikro dan data lain menunjukkan bahawa alam semesta tidak pernah cukup berpusing untuk memungkinkan perjalanan seperti itu. Walau bagaimanapun, terdapat juga jalan penyelesaian.
Apa masa lalu?
Menurut relativiti umum, tidak hanya ada satu ukuran waktu universal untuk semua pemerhati, tetapi dalam keadaan tertentu, tidak ada keperluan bahkan bagi pemerhati untuk menyetujui satu urutan peristiwa tertentu. Katakan bahawa waktu di Alpha Centauri bergerak pada kelajuan yang sama seperti di Bumi (planet di mana makhluk asing hidup dengan jisim yang sama dan bergerak pada kelajuan yang sama). Pada tahun 2014, Sukan Olimpik Sochi berlangsung. Mari kita anggap bahawa pembukaan Kejohanan Catur Antarplanet di Alpha Centauri akan berlangsung pada tahun 2015. Peristiwa yang manakah berlaku lebih awal?
Dari sudut pandang penduduk bumi - Olimpik. Dari sudut pandangan "Centauri" - kejohanan. Bagaimanapun, cahaya dari Bumi ke Alpha Centauri akan memakan masa empat tahun. Bergerak lebih pantas daripada cahaya, anda boleh pergi ke Olimpik dan terbang ke kejohanan, dan kemudian kembali ke Bumi lagi … sebelum Olimpik. Secara semula jadi, secara teori - jika anda mencari jalan untuk bergerak lebih cepat daripada kelajuan cahaya.
Bergerak lebih pantas daripada kelajuan cahaya, berdasarkan teori relativiti, diketahui mustahil. Semasa anda menghampiri "penghalang cahaya", semakin banyak tenaga diperlukan untuk mempercepat objek. Pada satu ketika - dengan pencapaian teori mengenai kelajuan cahaya - ia memerlukan jumlah yang tidak terbatas. Sebagai tambahan, badan yang akan mencapai kelajuan seperti itu mesti memperoleh jisim yang tidak terhingga.
Lubang cacing
Di sinilah kemungkinan pergerakan bulatan. Ini terletak pada potensi untuk mengubah masa-ruang. Sebagai contoh, jalan pendek dari Olimpik ke kejohanan catur dibuka. Anda tidak akan bergerak lebih pantas daripada kelajuan cahaya - tetapi anda akan bergerak lebih pantas di angkasa.
Pada tahun 1935, Albert Einstein dan Nathan Rosen menulis sebuah makalah di mana mereka berpendapat bahawa relativiti umum mengakui adanya jambatan ruang-waktu, busur - "lubang cacing."
Jambatan Einstein-Rosen, yang disebut "lubang cacing"
Alamy
Memelihara integriti lubang cacing memerlukan tenaga yang luar biasa, dan teori meramalkan bahawa mereka tidak dapat bertahan cukup lama sehingga kapal angkasa atau objek makroskopik lain dapat dilalui. Jambatan seperti itu boleh "runtuh", dan kapal itu akan hilang di suatu tempat dalam keadaan tunggal.
Benar, para saintis mengakui idea bahawa peradaban yang maju secara teknikal dapat membuka lubang seperti itu untuk waktu yang tepat. Tetapi bagaimana ini dapat dicapai masih belum jelas.
Perlu dinyatakan di sini bahawa semua perkara yang kita terbiasa mempunyai ketumpatan tenaga positif, yang memberikan ruang-waktu kelengkungan positif menyerupai sfera. Dan untuk ubah bentuk ruang-waktu, yang memungkinkan kita melakukan perjalanan ke masa lalu, kita memerlukan bahan dengan kelengkungan negatif - iaitu dengan ketumpatan tenaga negatif. Mekanika kuantum, seperti yang anda ketahui, memungkinkan adanya ketumpatan tenaga negatif seperti itu (dengan syarat bahawa "negatif" ini dikompensasikan oleh "positif" di kawasan lain), dan memungkinkan kemungkinan teoritis untuk mengubah ruang-waktu.
Ini tidak mudah dibayangkan. Untuk melakukan ini, ahli astrofizik sering menggunakan contoh bukit. Sekiranya anda menggali lubang besar dan membuang kotoran ke dalamnya ke tepi lubang, anda akan berakhir dengan lubang bukan sahaja, tetapi juga bukit. Dalam kes ini, bukit akan menjadi kiasan untuk tenaga positif ini, dan lubang akan menjadi negatif.
Lubang hitam dan banyak lagi
Para saintis dengan berhati-hati menunjukkan bahawa lubang hitam mungkin merupakan sejenis analog lubang cacing. Maksudnya ialah itu? Sebilangan besar ruang masa hampir rata. Cacatnya teruk hanya pada lubang hitam. Lubang hitam memutar ruang-waktu di sekitarnya sehingga membentuk semacam "corong", "lubang" berbentuk kerucut.
Graviti di sekitar lubang hitam sangat besar sehingga ruang-ruang di dalamnya, sebenarnya, tidak ada lagi, atau diputarbelitkan sehingga waktu praktikal berhenti. Di samping itu, beberapa lubang hitam berputar pada kelajuan cahaya hampir. Akibatnya, ruang-ruang "melipat" di dalam lubang, praktikal menjadi "tiub". Mungkin, setelah menembus lubang hitam, kita dapat melewati terowongnya yang sempit dan mendapati diri kita … pada masa lalu, atau, misalnya, di alam semesta lain?
Ahli fizik teori yang paling terkenal pada zaman kita - Stephen Hawking - pasti bahawa ini mustahil. Walaupun kapal angkasa dengan cara yang luar biasa (mengatasi kesan graviti besar tanpa cedera) berjaya masuk ke tengah lubang hitam, ia akan berakhir dengan keunikan dan tidak lagi wujud.
Walau bagaimanapun, banyak saintis lain percaya bahawa sekali dalam lubang hitam, dalam keadaan tertentu, anda masih boleh bertahan, dan bahkan mencari jalan untuk melakukannya. Sudah tentu kelihatan eksentrik. Tetapi sejarah sains mengetahui banyak contoh ketika eksentrik seperti itu mencipta kapal terbang atau pergi ke bulan.
Lubang hitam di buruj Unicorn dan rakannya B (e) -star seperti yang dilihat oleh artis
ESA
Richard Gott, seorang profesor astrofizik di Princeton University, adalah peminat perjalanan masa. Dia mencipta projek teorinya untuk mesin masa dan bahkan mengaku telah menemui jalan penyelesaian untuk perjalanan ke masa lalu. Mengikuti beberapa ahli astrofizik, Gott percaya bahawa mesin masa semula jadi adalah pusat lubang hitam yang cepat berputar. Tetapi dia juga memahami betapa "pengangkutan" tidak boleh dipercayai.
Walau bagaimanapun, Gott menemui analog yang berpotensi kurang berbahaya dari pusat lubang hitam - fenomena yang disebut tali kosmik. Tali kosmik adalah lipatan ruang-ruang yang ada secara hipotesis, utas tenaga nipis yang tersisa dari Big Bang. Lebarnya kurang dari nukleus atom, tetapi mereka mempunyai ketumpatan fenomenal. Tali seperti itu, hanya 1 m, akan mempunyai lebih banyak gravitasi daripada seluruh Bumi, dan akan menghasilkan kelengkungan yang luar biasa. Gott mendapati bahawa interaksi tali yang bergerak pantas dapat menyebabkan mesin masa semula jadi.
Pengiraan Gott belum disahkan oleh pemerhatian, tetapi saintis itu berusaha membuktikan bahawa rentetan ini ada. Namun, walaupun dia mengatakan bahawa hampir mustahil untuk menemukan dua tali seperti itu yang saling berlawanan. Oleh itu, Gott menarik perhatian pada struktur teoritis lain, pada cincin kosmik yang dapat membentuk tali tertutup. Walaupun kekurangan bukti keberadaan mereka, tidak ada kesalahan langsung dalam teori Gott. Selain itu di dalam "cincin" seperti itu akan ada … lubang hitam lagi. Dan secara umum, untuk mengawal sistem dengan graviti yang megah, sumber tenaga seluruh galaksi sangat diperlukan.
Galaxy M83. Lubang hitam yang terdapat di galaksi M 83 telah melewati had kecerahan teoritis, menyangkal fakta bahawa had Eddington adalah hukum dasar alam
NASA
Anda tidak boleh kembali pada masa lalu
Tetapi adakah teori kuantum membenarkan perjalanan masa pada skala makroskopik kita? Stephen Hawking mengatakan bahawa dia melakukannya, pada pandangan pertama. Ini dibuktikan oleh gabungan Feynman atas lintasan (inti dari integrasi Feynman adalah bahawa mereka menggantikan definisi lintasan zarah unsur yang unik dan hanya mungkin dengan jumlah keseluruhan kumpulan lintasan pergerakannya yang tidak terbatas). Bagaimanapun, mereka merangkumi semua senario yang mungkin, dan, oleh itu, memungkinkan adanya penyelewengan ruang-waktu seperti itu, yang diperlukan untuk perjalanan ke masa lalu. Oleh itu, mustahil untuk mengatakan bahawa perjalanan seperti itu tidak mungkin pada dasarnya.
Zarah berat yang dipercepat dalam perlanggaran di Pusat Penyelidikan Nuklear Eropah (CERN) atau di Makmal Nasional. Fermi di Amerika Syarikat mencapai kelajuan sama dengan 99.99% kelajuan cahaya. Walau bagaimanapun, tidak kira berapa banyak kuasa pemasangan ditingkatkan, tidak mungkin melebihi penghalang cahaya.
Hai, tetamu dari masa depan
Tetapi jika demikian, mengapa tetamu dari masa depan belum mengunjungi kami? Pandangan yang popular adalah bahawa peradaban masa depan begitu "maju" sehingga menganggapnya tidak wajar untuk mengungkapkan rahsia perjalanan masa kepada makhluk-makhluk yang tidak masuk akal seperti kita. Bagaimana jika seorang kontemporari yang bersemangat ingin kembali ke masa lalu dan membongkar rahsia bom atom kepada Nazi?..
Kisah yang berbeza
Ternyata sejarah adalah rantai peristiwa yang tetap, jadi walaupun anda kembali ke masa lalu, anda akan ditakdirkan untuk melakukan perkara yang sama seperti yang anda lakukan sebelumnya. Jika tidak, kembali ke masa depan anda, anda mungkin mendapati bahawa anda … tidak ada, atau orang yang anda sayangi tidak ada, atau tidak ada negara di mana anda tinggal, dll. Drama serupa digambarkan dengan baik dalam kisah fiksyen ilmiah Ray Bradbury "And Thunder Rocked", protagonis yang, dalam perjalanan ke masa lalu, secara tidak sengaja menghancurkan kupu-kupu - dan ketika kembali, dia mendapati orang yang disayanginya menulis dalam bahasa lain, dan berkuasa, bukannya presiden seorang liberal adalah diktator. Dalam sains semula jadi, istilah ini dipanggil kesan rama-rama:kesan kecil pada sistem yang huru-hara boleh membawa akibat yang besar dan tidak dapat diramalkan di tempat lain dan pada masa yang berbeza.
Kaedah lain yang mungkin untuk menyelesaikan paradoks perjalanan masa boleh digambarkan sebagai hipotesis sejarah alternatif. Ketika pengembara masa kembali ke masa lalu, mereka mendapati diri mereka dalam cerita alternatif yang berbeza dari yang mereka tahu. Banyak saintis hari ini bercakap mengenai kemungkinan wujudnya Multiverse, yang dapat merangkumi semua ini - dan jumlah yang lain yang tidak terhingga - varian masa lalu, bercabang di sejumlah dunia …
Pada pandangan pertama, hipotesis ini menyerupai persamaan mekanikal kuantum Feynman. Tetapi ada juga percanggahan yang tidak dapat diselesaikan di antara mereka. Dalam gabungan Feynman, setiap lintasan sepenuhnya merangkumi ruang-waktu dan semua yang ada di dalamnya. Dan, seperti yang kita ketahui, dalam kerangka pandangan seperti itu, roket dapat melakukan perjalanan melalui ruang-waktu melengkung bahkan ke masa lalu. Tetapi roket itu sendiri akan tetap berada dalam ruang-waktu "sendiri" yang sama, dan oleh itu, dalam sejarah yang sama. Oleh itu, integrasi Feynman, sebaliknya, menyokong hipotesis masa lalu yang tetap.
Sains moden meragui kemungkinan perjalanan ke masa lalu. Namun, kami tidak menasihati anda untuk berdebat dengan seseorang mengenai skor ini: bagaimana jika seseorang ini berdebat, mengetahui masa depan terlebih dahulu?..
Olga Fadeeva
