Единая теория времени или универсальное его определение, удовлетворяющее всех, до сих пор отсутствует. Тем не менее, ученые создали огромное количество моделей машин времени — ведь физические законы не запрещают такой возможности.
Сумеем ли мы когда-нибудь управлять этой загадочной величиной вселенной — подробнее в разделе Новости. Стрела времени Мы не ощущаем время напрямую через органы чувств, но обладаем интуитивным знанием о нем и способны в ограниченных пределах предсказать ближайшие события.
В нашем мировосприятии время «течёт», «идёт», «бежит». Мы говорим о настоящем моменте, прошлом и грядущем.
Два события могут быть взаимосвязаны по принципу причинности: одно является причиной, второе — следствием. При этом обратной связи не существует.
Это и есть основа закона причинности, или необратимости времени. Лауреат Нобелевской премии академик Виталий Гинзбург выделил необратимость (стрелу времени) как одну из трёх ключевых проблем физики.
В классической механике необратимость возникает, потому что тела состоят из огромного числа атомов и молекул, которые стремятся к более хаотичному состоянию — увеличивается энтропия. Простой пример — сливки в чае.
Их можно перемешать, но невозможно собрать снова в исходную каплю, хотя состав и количество молекул сохраняются. Совсем другое дело — квантовый мир, где основными объектами являются элементарные частицы и квантовые поля.
В квантовой физике концепция стрелы времени отсутствует, процессы обратимы, пока мы их не измеряем и не наблюдаем. Частицы находятся одновременно во всех возможных состояниях (физики говорят о волновой функции).
Но при измерении с помощью приборов система «выбирает» одно состояние (или выбор делаем мы). Возникают следующие вопросы: существует ли время как объективный феномен, независимый от сознания, подобно озеру, дому или Солнцу?
Или же это характеристика сознания, которая исчезает вместе с нами? «Время — это одна из самых сложных тем для современного физика».
Проблема в том, что каждая наука смотрит на время только с собственной точки зрения. Поэтому приходится рассматривать геометрическое, термодинамическое и квантово-механическое время как разные сущности.
«Даже установить, почему разные проявления времени связаны между собой, — непростая задача», — отмечает доктор физико-математических наук Сергей Баранов, ведущий научный сотрудник лаборатории взаимодействия излучения с веществом ФИАН. Парадокс близнецов и время В советское время среди любителей сенсационных рассказов были истории о временных аномалиях, в которые попадали люди, корабли и самолёты.
В интернете можно встретить свидетельства очевидцев, якобы «переместившихся во времени» во время сильных смерчей. По мнению Сергея Баранова, если исключить обман, «аномалии времени» можно объяснить ошибками восприятия, сбоями электроники под влиянием атмосферных или промышленных факторов.
«Водители, проезжающие мимо военных радаров, замечали сбои в GPS, но это вряд ли связано с телепортацией», — приводит пример учёный. Научные эксперименты с временными парадоксами действительно имеют место, но все они имеют логичное объяснение.
Так, в специальной теории относительности известен «парадокс близнецов»: один брат-путешественник на быстром космическом корабле, возвратившись, видит, что оставшийся на Земле брат состарился значительно больше. Никакой мистики здесь нет.
Это связано с тем, что в четырёхмерном пространстве-времени время для движущегося объекта идёт медленнее. Замедление времени подтверждают эксперименты с ускорителями при распаде нестабильных частиц.
Атомные часы на борту спутников, наоборот, показывают отставание на несколько микросекунд в сутки. На это влияет гравитация, которая с высотой усиливается и немного изменяет уровни энергии электронов и ядер.
© Иллюстрация Новости. Автор: Алина Полянина, Depositphotos / rastudio Кротевые норы как средства телепортации Теория относительности предсказывает наличие в космосе чёрных дыр — объектов с огромной массой, сильно искажающих пространство.
Для внешнего наблюдателя поверхность чёрной дыры кажется границей мира, за которой ничего нет. Это называется горизонтом событий.
Вблизи горизонта время замедляется, а внутри самой чёрной дыры приливные силы разрывают материю. В чёрную дыру можно только упасть — пути обратно нет. В этом плане «кротовые норы» (или «червоточины») открывают больше возможностей.
Их образуют два входа, соединённых коротким туннелем. Эти входы могут располагаться в разных частях нашей Вселенной или даже в иных вселенных.
Как говорит физик Митио Каку в книге «Физика невозможного», «червоточины» потенциально позволяют перемещаться во времени и пространстве. Сложность заключается в том, что «кротовые норы» очень нестабильны и обычно коллапсируют под действием гравитации.
Космолог Игорь Новиков из Астрономического центра ФИАН предполагает: если заполнить «червоточину» экзотическим веществом с отрицательной энергетической плотностью (создать антигравитацию), она сможет оставаться стабильной и проходимой. «Экзотическое вещество — это квантовое состояние материи, изученное лишь на теоретическом уровне.
Мы не знаем, существуют ли крупные объёмы такого вещества в природе и возможно ли его получение искусственно. Однако нет законов, которые запрещали бы его существование», — уточняет космолог.
Современные модели допускают, что в центрах галактик, в том числе и нашей — Млечного Пути, на месте чёрных дыр могут находиться именно «кротовые норы». Более глубокое понимание позволит достижение будущих проектов, например, российского «Миллиметрона» — космической станции, расположенной в точке Лагранжа и работающей в тандеме с наземными обсерваториями.
Главное отличие «кротовой норы» от чёрной дыры заключается в том, что её входы обладают магнитным монопольным полем.
Кроме того, из «кротовой норы» вещество может выходить, в то время как в чёрную дыру вещество только входит. «Через „кротовую нору“ можно заглянуть словно в коридор.
Если она ведёт в другую вселенную, то можно наблюдать, что там происходит», — объясняет Игорь Новиков. © Иллюстрация Новости.
Автор: Алина Полянина, Depositphotos.