Как да се създаде машина на времето
Трудно е, но е възможно
Pol Deyvis
Много години на пътуване във времето не се вписва в обхвата на сериозна наука. Независимо от това, тази тема се превърна в нещо - нещо като страничен класове за теоретични физици. Размисли в пътуване във времето води до доста забавен и в същото време много дълбоки заключения. Например, същността на единна теория на физиката, въз основа на разбирането на връзката между причина и следствие, ще трябва сериозно да се преразгледа, ако свободното движение на време поне по принцип е възможно.
Най-изчерпателната концепцията за времето ни дава теорията на относителността на Айнщайн. Преди време си на възникване е смятан за универсален и абсолютен, еднакви за всички, независимо от наблюдател на физическото му състояние. В специалната теория на относителността, Айнщайн спекулира, че стойността на времевия интервал, измерена между двете събития зависи от начина, по който наблюдателят се движи. С други думи, две наблюдател, движещ се по различен начин, различна дължина марка на интервали между същите две събития.
Подобни явления често се наричат "двойният парадокс".
забавянето на времето ефект настъпва, когато наблюдател, движещ се една спрямо друга. В ежедневието не забелязваме изкривяването на време, тъй като те се появяват само при почти скоростта на светлината. Дори и скоростта на самолета е толкова ниско, че забавянето на времето на един нормален полет на само няколко наносекунди. Излишно е да казвам, мащабът не е Wellsian. Въпреки това, атомните часовници са достатъчно, за да се регистрирате този път смяна, и да докаже, че по времето, когато движението се удължава точни. Така пътуват в бъдещето, дори и в най-близко бъдеще - доказан факт.
Да спазват наистина забележими изкривявания на време, ние трябва да погледнем отвъд всекидневния опит. В големи ускорители на елементарни частици може да се ускори до скорост близо до скоростта на светлината. Някои от частиците, като мюони, има "вътрешния часовник", за да има определен период на полуразпад. Наблюденията показват, че в съответствие с теорията на Айнщайн мюони на движещи се с висока скорост на газта се разпада бавно. За определен опит наблюдател забележими изкривявания временни частици и космическите лъчи. Скоростта на движение на тези частици са толкова близо до скоростта на светлината, че с тяхната "гледна точка", те преминават през галактиката в минута, докато в референтната рамка на Земята отнема десетки хиляди години. Ако това не се е проявил забавянето на времето, такива частици никога няма да достигнат Земята.
Скорост - един начин да се върне в бъдещето. Друг начин - гравитацията. В общата теория на относителността, Айнщайн показа, че гравитацията забавя времето. Часовникът на покрива са малко по-бързо, отколкото на часовника в мазето, които са разположени по-близо до центъра на Земята и следователно по-засегнати от нейното гравитационно поле. По същия начин, часовникът в космоса са по-бързи, отколкото на Земята. Наблюдаваните отклонения са много малки, но те са били определени с висока точност на часовника. Тези изкривявания време бяха взети предвид при създаването на система за глобално позициониране (GPS), в противен случай моряците, таксиметрови шофьори и крилати ракети постоянно ще се заблуди.
До сега, това е ход в бъдеще. А какво ще кажете за едно пътуване в миналото? Тук всичко е много по-сложно. През 1948 г. Курт Гьодел (Kurt Gaedel) намери решение на Einstein формулирани гравитационното поле уравнения описващи въртящ се свят. Пътуване в космоса тази вселена, астронавт може да достигне вашето минало. Това се случва благодарение на влиянието на гравитационното поле на електромагнитните вълни. В такъв свят светлина (и следователно причинно-следствена връзка между обектите) ще бъдат включени по време на въртеливото движение, позволява материалните обекти описват траектории затворени не само в пространството, но и във времето. Сви рамене и решение на Гьодел заделяни като математически парадокс - в крайна сметка, няма доказателства, че цялата вселена се върти нашата. Въпреки Гьодел получен резултат показва, че теорията на относителността не изключва преминаването назад във времето. Нещо повече, самият Айнщайн е бил изненадан от този факт.
Най-голямото предизвикателство при създаването на тунел на машина на времето
Това е най-строителна дупка
Но като най-вероятен сценарий на машина на времето, се появява в средата на 80-те години на. на миналия век. Тя се основава на концепцията за пространство-времето тунел.
В научната фантастика, червейни дупки често се наричат stargates; те представляват най-краткия път между две отдалечени точки в пространството. Влизайки в една хипотетична дупка, можете да в рамките на няколко минути от него от другата страна на галактиката. Stargate наистина се вписват в общата теория на относителността, според който тежестта нарушава не само време, но и пространството. Тази теория дава възможност да се направи аналогия с обходен път и тунел, свързващ две точки в пространството. Математиците наричат такова пространство се размножават свързан. Точно като тунел през планинска верига, обикновено е по-кратък байпас и тунел може да бъде по-кратък от пътя в нормалното пространство.
Фантастично пространство-времето тунел е описан в романа на Карла Sagana "Контакт", който бе публикуван през 1985 г. Вдъхновен от Сейгън, Кип С. Торн (Кип С. Торн) и колегите му от Калифорнийския технологичен институт, решава да разберете дали идеята за Старгейт закони на съвременната физика. Отправната точка на техните изследвания е предположението, че тунела трябва да бъде подобна на черна дупка в тялото с огромна сила на гравитацията. Въпреки това, за разлика от черна дупка, която предлага постоянно отида никъде, Старгейт трябва да има не само вход, но и изход.
За тунел е задоволително, то трябва да съдържа думите на Торн, екзотична материя. Тя трябва да бъде нещо, което създава поле антигравитация и по този начин предотвратява превръщането на масивна черна дупка в системата под собственото си гигантски маса. Източникът на анти-гравитацията, или гравитационно отблъскване, може да бъде отрицателна енергия. Както знаете, на негативните енергийни състояния, характеризиращи се с някои квантови системи. Това предполага, че наличието на екзотичен tornovskoy въпрос не противоречи на законите на физиката. Въпреки това, все още неизвестен, би било възможно да се създаде достатъчно количество анти-гравитацията вещество за стабилизиране на тунела.
Скоро Торн и колегите му са разбрали, че ако го стабилна дупка може да се използва като машина на времето: преминаване през тунел, може да бъде не само на различен етап на Вселената, но в друга точка във времето - в миналото или бъдеще.
За да се адаптира в тунела за пътуване във времето, имате нужда от един от неговите входове теглен достатъчно близо до повърхността на неутронна звезда. Звезди Gravity бавно време в близост до който вход тунел, така че разликата във времето между двата входа ще се натрупват. Ако и двата входа са след това се поставя в съответното място на пространството, разликата във времето ще се определя между тях.
Най-голямото предизвикателство при създаването на тунел от време на машината е да се изгради тунел. Може би ни пространство е проникнато с такива тунели още от времето на Големия взрив. В този случай, напреднала цивилизация може да използва един от тях. Червейни дупки могат да възникнат по микроскопичен мащаб и са с размери от порядъка на атомното ядро. По принцип, като тунел може да бъде стабилизиран енергия импулс и след това някак разтегне до приемливи размери.
червено отместване е 0.2
интервали от време се е увеличил с 20% (спрямо свободното пространство
Да приемем, че инженерните трудности могат да бъдат преодолени. След създаването на машина на времето, се отваря кутията на Пандора, която съдържа много причинни парадокси. Представете си един пътник, който отива назад във времето и убива майка си, която по това време била малко момиченце. Глупости, не е тя? Ако момичето умира, тя не може да бъде майка на нашия пътник. Но ако той не се беше родил, а след това той се върна във времето и уби майка си?
Парадоксите на този вид възникват, когато пътникът се опитва да направи в миналото със сигурност не може да се променя. Все пак, това не пречи на някой, който да бъде част от вашето минало. Да предположим, че след като в миналото, пътникът спестява една млада дама от убийството, а след това тя се превръща в майка си. Причинно-следствена верига в този случай е последователен и не изглежда парадоксално. По този начин, последователността на причинно-следствената може да наложи ограничения върху действията на пътешественик във времето и в същото време не изключва пътуване във времето по себе си.
Неестествени последствия от пътуване във времето са довели някои научна фантастика напълно да се откаже от идеята. Стефан Хокинг (Stephen Hawking W.) от университета в Кеймбридж, представени на "защита хронология предположенията", който забранява съществуването на причинно-следствена връзка. От теорията на относителността е известно, за да се позволи пътуване в миналото, а след това да се защитят история трябва да съществува фактор за забрана такова пътуване. Какво би могло да бъде фактор? Тя може да се притекат на помощ на квантовата процеси. Съществуването на машина на времето ще позволи частици да попаднат в собственото си минало. Изчисленията показват, че се появява в резултат на реакцията на верига ще генерира енергия за отклоняване на вълна, която ще унищожи тунела.
защита Хронология все още е хипотеза, така че пътуването във времето все още не може да се счита за невъзможно. Вероятно окончателното решение на този проблем ще бъде възможно в случай на успешно обобщение на квантовата механика и теорията на гравитацията с помощта на струнната теория и нейните допълнения (така наречената М-теория). Възможно е, че ускорителите на частиците на следващото поколение ще бъде в състояние да създаде субатомни червейни дупки, стабилността на което би било достатъчно да се извърши най-близките частиците на бързи времеви цикли. Тя е само ехо на Wellsian визия на машина на времето, която обаче ще промени завинаги нашето картина на физическата реалност.