Машина времени в законах физики: от кротовых нор до гипотезы Стивена Хокинга

Event Horizon 77,2 тыс. 21 мин 3 мин 18.03.2021
Главное

Теоретический физик и космолог Пол Дэвис в беседе с Джоном Майклом Годье на канале Event Horizon разбирает научные основания путешествий во времени. Обсуждение охватывает путь от теории относительности Эйнштейна до квантовых парадоксов и гипотез о «защите хронологии», превращая научную фантастику в область строгих математических расчетов.

🕰️ Путешествие в будущее: подтвержденная реальность 1:51

Вопрос о перемещении вперед во времени в современной физике считается решенным. Как утверждает Пол Дэвис, Альберт Эйнштейн еще в 1905 году описал механизмы, позволяющие «прыгнуть» в будущее . Это не требует магических устройств, а базируется на двух физических эффектах: скорости и гравитации.

Однако, как подчеркивает гость, этот путь работает только в одну сторону: нельзя вернуться назад, просто развернув корабль, — вы лишь продолжите движение в будущее .

🔄 Парадоксы прошлого и «замкнутые времениподобные кривые» 4:52

Главная сложность — путешествие назад во времени. Это создает логические тупики, самый известный из которых — «парадокс дедушки» (убийство предка делает невозможным ваше рождение, а значит, и само убийство) .

Дэвис отмечает, что Эйнштейна крайне беспокоила возможность существования временных петель, но он так и не смог доказать их невозможность . В послевоенные годы коллега Эйнштейна, логик Курт Гёдель, нашел решение уравнений общей теории относительности, допускающее возвращение в прошлое во вращающейся Вселенной .

Основные концепции перемещения назад, обсуждаемые физиками:

  1. Кротовые норы (Wormholes): Гипотетические короткие пути через пространство-время. Дэвис объясняет, что если один конец «норы» переместить с высокой скоростью и вернуть обратно, возникнет разница во времени между входами, превращая объект в «звездные врата» в прошлое .
  2. Самосогласованность: Дэвис предполагает, что парадоксы можно обойти, если события в прошлом непротиворечивы. Если путешественник спасает мальчика, который станет его дедушкой, возникает замкнутая, но логичная петля .

По мнению физика, такая модель исключает свободу воли: законы физики могут просто запрещать действия, меняющие будущее, из которого прибыл путешественник .

🛡️ Гипотеза защиты хронологии и Квантовый мир 9:40

Стивен Хокинг, как вспоминает Дэвис, выдвинул гипотезу о «защите хронологии», утверждая, что Вселенная «безопасна для историков» . Хокинг полагал, что пока неизвестные нам законы квантовой физики всегда будут разрушать машину времени в момент её создания — например, вызывая нестабильность квантового вакуума в кротовой норе .

На данный момент попытки доказать это математически не увенчались успехом. Дэвис резюмирует, что общая теория относительности разрешает петли времени, но мы не знаем, позволяет ли это квантовая механика .

Тахионы и сигналы из будущего

Дэвис обсуждает возможность существования тахионов — частиц, движущихся быстрее света. Согласно теории, такие частицы могли бы передавать сигналы в прошлое . Гость скептически относится к их существованию в современной Вселенной. Его собственные расчеты показывают, что если тахионы и возникли в момент Большого взрыва, то из-за расширения Вселенной они бы бесконечно ускорились и фактически исчезли из пространства-времени еще в раннюю эпоху .

🌌 Многомировая интерпретация как спасение от парадоксов 16:10

Одним из наиболее элегантных способов решения временных парадоксов является теория Мультивселенной. Если при возвращении в прошлое и убийстве дедушки Вселенная «расщепляется», путешественник оказывается в альтернативной временной линии .

Дэвис отмечает эволюцию взглядов в научной среде:

Хотя сам Пол Дэвис признается, что не является фанатом этой идеи из-за её «экзотичности», он признает её «официальным» взглядом современной квантовой космологии .


💬 Цитаты

«Эйнштейн уже в 1905 году сказал нам, как это сделать: нужно просто двигаться очень быстро.»

Пол Дэвис 02:28

«Если законы физики запрещают вам убить дедушку в детстве, это не значит, что путешествие невозможно — оно просто ограничено.»

Пол Дэвис 09:14

«Для многих физиков многомировая интерпретация — это способ примирить неопределенность квантового мира с реальностью.»

Пол Дэвис 18:30
👥 Спикеры
📚 Упомянутые книги
🎬 Упомянутые фильмы и сериалы
📖 Термины
Замедление времени
Физический эффект, при котором время течет с разной скоростью для объектов, движущихся относительно друг друга или находящихся в разных гравитационных полях.
Кротовая нора (Wormhole)
Гипотетическая топологическая особенность пространства-времени, представляющая собой «туннель» между удаленными точками.
Тахион
Гипотетическая частица, которая всегда движется со скоростью, превышающей скорость света.
Многомировая интерпретация
Трактовка квантовой механики, согласно которой все возможные квантовые события происходят в своих собственных параллельных вселенных.
📊 Цифры
🗓 Хронология
  1. 1905 Эйнштейн формулирует теорию, объясняющую замедление времени через скорость.
  2. После 1945 Курт Гёдель представляет решение для вращающейся Вселенной с петлями времени.
  3. 1970-е Давид Дойч начинает всерьез рассматривать параллельные реальности как физическую концепцию.
⚖️ Другая сторона
Наука Пол Дэвис общая теория относительности квантовая механика кротовые норы Stephen Hawking