Ученые выяснили, возможны ли путешествия во времени

Концепция путешествий во времени всегда будоражила воображение как ученых, так и аматоров. Но действительно ли они возможны? Конечно же, да, - пишет на страницах Newsweek физик из Массачусетского университета Гаурав Ханна. Он замечает, что люди делают это каждую минуту, совершая переход из одной секунды в другую, направляясь к будущему. Но это не то. Можно ли перепрыгнуть намного вперед в будущее? Автор утверждает, что да.

Если достичь скорости света или достаточно приблизиться к черной дыре, время сильно замедлится, что позволит прыгнуть на много лет вперед. По-настоящему интересный вопрос заключается в том, можно ли вернуться назад в прошлое. Ханна указывает на научную работу одного из своих студентов, в которой он описывает, как можно построить очень простую машину времени для таких путешествий.

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна предполагает возможность искажения временного пространства настолько, что оно сложится, как лист, вдвое, образовав временную петлю. Можно себе представить путешествие в такой петле. Это означало бы, что в какой-то момент путешественник достиг бы своего прошлого и начал переживать его снова, как дежавю, но без осознания этого. Такие конструкции, которые также называют "закрытыми временнообразными кривыми" в научной литературе, в массовой культуре считают "машинами времени". Машины времени – это сопутствующий продукт эффективной схемы путешествий со скоростью света и прогресса в понимании, как функционирует вселенная.

За последние несколько десятилетий известные физики, такие как Кип Торн и Стивен Хокинг, провели плодотворную работу над моделями, связанными с машинами времени. Главным выводом всех исследований стало то, что природа исключает возможность образования временных петель. Причины этого лучше всего описаны в работе Хокинга под названием "Гипотеза о защищенности хронологии". Природа не позволяет изменять свою прошлую историю, чтобы предотвратить возникновение парадоксов, которые могли бы появиться в результате путешествий во времени.

Наверное, наиболее известным стал так называемый "парадокс прадеда", согласно которому путешественник во времени возвращается в прошлое и убивает своего предка. Это меняет ход истории так, что возникают противоречия. Выходит, путешественник не мог родиться, а значит он не существует. Много историй научной фантастики опираются на парадоксы путешествий во времени. "Назад в будущее" и "День сурка", наверное, самые известные из них.

В зависимости от условий различные физические феномены могут вмешиваться, чтобы предотвратить возникновение замкнутых временнообразных кривых в физических системах. Наиболее распространенной проблемой стало требование наличия определенного типа "экзотической" материи, которая должна была бы поддерживать существование временной петли. Проще говоря, экзотическая материя – это нечто с отрицательной массой. Проблема в том, что отрицательной массы не существует в природе.

Однако, докторант Массачусетского университета Кэролайн Маллари описала новую модель машины времени, которая не требует никакой экзотической материи с отрицательной массой. Взамен предлагается очень простой замысел. Модель Маллари состоит из двух очень длинных автомобилей, построенных из материала, который совсем не экзотический и имеет положительную массу. Они припаркованы параллельно. Одна машина начинает быстро двигаться вперед, оставляя другую на парковке. Маллари смогла продемонстрировать, что в такой ситуации петля времени может возникнуть в пространстве между этими машинами. 

Однако, чтобы это произошло, нужно, чтобы центр каждой из машин имел бесконечную плотность. Это означает, что они должны содержать в себе объекты, которые принято называть сингулярностями, которые характеризуются бесконечной плотностью, температурой и давлением. Более того, в отличие от сингулярностей, которые лежат внутри черных дыр, что делает их абсолютно недоступными снаружи, сигнулярности в модели Маллари полностью открыты. Именно поэтому они будут вызывать реальные физические эффекты.

Физики считают, что такие своеобразные объекты существуют в природе. Поэтому создать такую машину времени тоже вряд ли удастся в ближайшее время. Впрочем, новая модель демонстрирует, что физикам стоит пересмотреть свои идеи относительно того, почему замкнутые временнообразные кривые невозможны.