# Гид Нила деГрасса Тайсона по путешествиям во времени: физика черных дыр, парадокс дедушки и тахионы Источник: https://www.youtube.com/watch?v=S1D6WTSIGNA Канал: StarTalk Опубликовано: 30.01.2024 --- Путешествие во времени — одна из самых захватывающих тем современной науки и поп-культуры. Нил деГрасс Тайсон, известный астрофизик и популяризатор науки, вместе с коллегами и гостями подкаста StarTalk разбирает, насколько реальны прыжки в прошлое и будущее с точки зрения физики, какие парадоксы они порождают и почему GPS в вашем смартфоне — это уже немного машина времени. ## 🕳️ Червоточины и физика перемещений в прошлое [[JUMP:01:06]] По мнению Нила деГрасса Тайсона, наиболее убедительная теоретическая модель путешествия в прошлое связана с использованием кротовых нор или **червоточин (wormholes)** [01:06]. Тайсон описывает червоточину как своеобразный «короткий путь» или туннель, соединяющий две удаленные точки в пространстве. Механика превращения пространственного туннеля в машину времени выглядит следующим образом: * **Релятивистская разница:** Если один вход в червоточину перемещать с огромной скоростью или поместить его вблизи массивного объекта (например, черной дыры), время для этого входа будет течь медленнее по сравнению с другим входом [01:19]. * **Временной сдвиг:** Создав такую разницу, вы получаете ситуацию, где один конец туннеля находится «впереди» во времени, а другой — «позади». Проход в одном направлении отправит вас в будущее, в обратном — в прошлое [01:31]. * **Стойкость эффекта:** Тайсон отмечает любопытную деталь: как только разница во времени между «устьями» червоточины установлена, она будет сохраняться, даже если вы переместите вход подальше от черной дыры [03:33]. Актёр Джозеф Гордон-Левитт и Нил деГрасс Тайсон также обсудили визуализацию этого процесса. В отличие от фильма «Контакт» [02:24], где героиня летит сквозь бесконечные светящиеся трубы, Тайсон утверждает, что с точки зрения физики это мог бы быть просто мгновенный шаг в «дыру», хотя теоретически горловина червоточины может иметь некоторую протяженность [02:53]. ## 🚫 Парадокс дедушки и законы причинности [[JUMP:04:54]] Главным препятствием для путешествий в прошлое является нарушение логической последовательности событий. Тайсон и его собеседник Брайан упоминают «парадокс дедушки» [08:50]: если вы вернетесь назад и предотвратите встречу своих предков, то вы никогда не родитесь и не сможете отправиться в прошлое, чтобы сделать это [05:07]. В ходе дискуссии были выделены несколько вариантов решения этой проблемы: 1. **Гипотеза о защищенности хронологии:** Покойный Стивен Хокинг полагал, что законы физики (которые нам еще предстоит открыть) просто запрещают перемещение назад во времени, чтобы избежать логических несостыковок [15:12]. 2. **Эффект «неизбежности» событий:** Существует научно-фантастическое допущение, что временная линия может «сопротивляться» изменениям. Даже если вы убьете предка, события сложатся так, что появится кто-то другой, кто выполнит вашу роль в истории [09:29]. 3. **Хаос малых величин:** Тайсон и Гордон-Левитт шутят, что для уничтожения собственного будущего вовсе не обязательно кого-то убивать. Достаточно задержать предков на чашку кофе или заставить их опоздать на поезд на 10 минут — в результате другой сперматозоид оплодотворит яйцеклетку, и вы всё равно никогда не появитесь на свет [07:28]. ## 🌠 Теория тахионов: текстовые сообщения из будущего [[JUMP:10:08]] Интересным мысленным экспериментом стало обсуждение **тахионов** — гипотетических частиц, которые всегда движутся быстрее скорости света [10:21]. Согласно уравнениям Эйнштейна, при превышении светового порога время начинает идти вспять [11:02]. Тайсон приводит ироничный пример «тахионного мессенджера»: * Вы видите, как ваш друг поскользнулся на банановой кожуре [11:31]. * Вы отправляете ему сообщение «Берегись кожуры», которое он получает *до* падения. * Однако, отвлекаясь на смартфон, чтобы прочитать ваше предупреждение, друг не замечает кожуру под ногами и падает именно из-за вашего сообщения [12:11]. Это подчеркивает тезис о том, что попытки изменить прошлое могут оказаться самой причиной того, что это прошлое произошло именно так. ## 🎬 Кинематографический опыт: «Петля времени» и «Интерстеллар» [[JUMP:12:25]] Джозеф Гордон-Левитт поделился закулисными деталями съемок фильма «Петля времени» (Looper). В одной из версий сценария его персонаж должен был детально обсуждать механику времени со своей будущей версией (роль Брюса Уиллиса) в терминах Хокинга [16:06]. Однако режиссер Райан Джонсон решил вырезать эти объяснения, заменив их фразой героя Уиллиса: «Мы не будем говорить о путешествиях во времени» [16:46]. Тайсон считает это мудрым шагом, так как физика «замкнутых времениподобных кривых» (closed timelike curves) пока остается предметом споров [17:27]. Ученые используют отсутствие таких кривых как тест на «здоровье» физической теории, так как Вселенная, по их мнению, должна быть внутренне непротиворечива [18:06]. В контексте фильма «Интерстеллар» Тайсон объясняет концепцию четырехмерного пространства [22:51]: * Любая встреча требует четырех координат: три координаты места (улица, авеню, этаж) и одна координата времени [23:05]. * Мы — «узники настоящего», вечно переходящие из прошлого в будущее [24:11]. * Пребывание в четырехмерном пространстве (например, внутри черной дыры, как в фильме) позволило бы видеть всю временную линию человека целиком, как если бы это был ландшафт, где все события — рождение, колледж, смерть — происходят одновременно [24:38]. ## 🛰️ Реальные путешествия в будущее: GPS и ОТО [[JUMP:18:18]] В отличие от прошлого, путешествие в будущее физически доказано и происходит постоянно. Тайсон напоминает: чем быстрее вы движетесь относительно других, тем медленнее для вас течет время [18:57]. Если вы проведете год на корабле, летящем со скоростью, близкой к световой, то, вернувшись, обнаружите, что на Земле прошли тысячи или миллионы лет [18:45]. Этот эффект учитывается в повседневных технологиях: * **Спутники GPS** находятся дальше от центра Земли, где гравитация слабее, и время для них идет быстрее, чем на поверхности планеты [19:09]. * **Корректировка:** Инженеры вынуждены программно корректировать часы на спутниках в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна. Без этой поправки навигация в смартфонах начала бы ошибаться на километры в кратчайшие сроки [19:34]. На вопрос о том, почему мы до сих пор не встретили туристов из будущего, Тайсон отвечает скептически. Он цитирует Big Bang Theory и Роальда Даля, намекая: если бы машина времени существовала, кто-то обязательно бы «проболтался» или оставил след [21:06]. Впрочем, шутит ученый, возможно, гибель Титаника была вызвана перегрузкой от огромного количества туристов из будущего, прилетевших посмотреть на крушение [21:33].