Почему мы не встречаем туристов из будущего: физика и парадоксы времени

Isaac Arthur 315 тыс. 25 мин 4 мин 02.01.2020
Главное

Путешествия во времени остаются одной из самых захватывающих тем научной фантастики, однако современная физика выдвигает серьезные аргументы против их реальности. Популяризатор науки Исаак Артур в новом выпуске своего канала Science and Futurism анализирует механику пространства-времени, рассматривает парадоксы с точки зрения квантовой механики и размышляет о том, как могла бы выглядеть цивилизация, сумевшая преодолеть барьер причинно-следственной связи.

🧳 Проблема «временного туризма» 0:18

Главным доказательством невозможности путешествий во времени Исаак Артур считает отсутствие вокруг нас людей из будущего . По его мнению, если бы такая технология когда-либо была изобретена, мы бы видели «пакетные туры» для путешественников во времени повсюду, а не только отдельных скрытных персонажей, как это показывают в кино .

Особенность этой технологии заключается в том, что её изобретение в любой точке истории фактически означает её использование во все моменты времени сразу . Артур отмечает:

Автор подчеркивает, что наше понимание времени всё ещё ограничено, но современная наука предлагает две основные призмы для его изучения: общую теорию относительности и квантовую механику .

🚀 Относительность и барьер скорости света 1:59

В теории относительности пространство-время может казаться плоским при малых гравитациях и ускорениях, но оно искривляется в экстремальных условиях . Артур объясняет концепцию горизонта событий и космологического горизонта: объекты удаляются от нас так быстро, что свет от них никогда не достигнет Земли из-за расширения пространства .

Фундаментальное препятствие для путешествий во времени кроется в уравнении $E=mc^2$. Исаак Артур приводит наглядный пример с чашкой горячего кофе:

  1. Энергия покоящейся чашки — это почти целиком её масса (эквивалент дюжины мегатонных водородных бомб) .
  2. При разгоне до 86% от скорости света половина общей энергии чашки становится кинетической, а время для неё замедляется вдвое .
  3. На скорости 94% световой время замедляется втрое .
  4. Для достижения скорости света (100%) потребовалась бы бесконечная энергия .

По мнению ведущего, достижение скорости света невозможно не из-за нехватки мощности, а из-за самой природы массы. Только частицы без массы (фотоны) могут двигаться с такой скоростью, и они не испытывают времени вовсе . Уравнения относительности показывают, что при превышении скорости света время должно идти вспять, но для этого потребовалась бы «отрицательная масса», существование которой в реальности не доказано .

🕳️ Кротовые норы и наследие Азимова 7:35

Одним из обсуждаемых в науке способов обойти ограничения являются кротовые норы (червоточины), которые теоретически позволяют создавать замкнутые времениподобные кривые (CTCs) . Однако, как отмечает Артур, такие устройства позволили бы вернуться в прошлое не дальше момента создания самой «машины» .

В качестве примера он приводит свой любимый роман Исаака Азимова «Конец Вечности»:

🧪 Квантовые пути и парадокс дедушки 9:42

Квантовая механика предлагает иные взгляды на проблему. Многомировая интерпретация предполагает, что при перемещении в прошлое вы попадаете не в свою историю, а в очень похожую параллельную вселенную . Это автоматически решает «парадокс дедушки»: если вы убьете своего предка в другой ветке реальности, это не сотрет ваше существование в исходной .

Другие подходы, обсуждаемые Артуром:

Автор также указывает на проблему сохранения массы и энергии. Появление человека из будущего в прошлом добавляет массу в ту эпоху, что даже в минимальном масштабе (через гравитацию) меняет вращение Земли и положение атомов, делая это прошлое уже «другой» вселенной .

🏘️ Цивилизация путешественников во времени 16:25

Если бы перемещения между мультивселенными стали реальностью, это сулило бы колоссальные выгоды. По мнению Артура, это позволило бы цивилизации избежать тепловой смерти Вселенной, просто перекачивая массу и энергию из других времен или переселяясь в «молодые» миры .

Жизнь в таком обществе породила бы невероятную путаницу с грамматическими временами и планированием:

🛸 Парадокс Ферми и «временное» объяснение 22:32

Технологии перемещения во времени обостряют парадокс Ферми (вопрос о том, где все инопланетяне). Теперь нам нужно искать следы не только в космосе, но и в глубоком прошлом Земли . Артур предлагает альтернативное объяснение: возможно, высокоразвитые цивилизации не расселяются по звездам, потому что предпочитают колонизировать параллельные истории своего собственного мира, которые легче и «реальнее», чем виртуальная реальность .

В завершение Исаак Артур иронизирует над сложностью темы, отмечая, что он сам постоянно путается в датах при записи видео (записывая выпуски за месяцы до публикации), что является своего рода «бытовым» путешествием во времени .

💬 Цитаты

«Если бы путешествия во времени были возможны, мы бы видели людей из будущего и прошлого повсюду, а не только нескольких скрытных личностей.»

Исаак Артур 00:43

«Путешествие во времени — это не просто техническая проблема, это как попытка сделать 2+2=5.»

Исаак Артур 07:18
👥 Спикер
📚 Упомянутые книги
🎬 Упомянутые фильмы и сериалы
🔗 Упомянутые сайты и проекты
📖 Термины
CTCs (Замкнутые времениподобные кривые)
Мировая линия в пространстве-времени, которая возвращается в исходную точку пространства и времени.
Эффект бабочки
Концепция, согласно которой незначительные изменения в прошлом могут иметь огромные непредсказуемые последствия в будущем.
Принцип самосогласованности Новикова
Гипотеза, согласно которой при путешествии в прошлое вероятность события, изменяющего это прошлое, равна нулю.
📊 Цифры
🗓 Хронология
  1. 2019 Год написания и начала производства данного выпуска видео.
  2. 2020 Год официального выхода видео, знаменующий 6-летие канала.
⚖️ Другая сторона
Математика и физика Исаак Артур Теория относительности Квантовая механика Парадокс дедушки Кротовые норы