Можно ли путешествовать во времени астрономия кратко

Обновлено: 05.07.2024

Пару дней назад на моем телеграм-канале мне задали следующий вопрос:

Недавно вы писали про то, что движение со сверхсветовой скоростью, может означать перемещение в прошлое. У меня возник вопрос: насколько реально создание машины времени и путешествие в прошлое?

Вопрос создания машины времени является достаточно сложной задачей. С одной стороны нет законов физики запрещающих путешествие во времени. Строго говоря мы с вами постоянно путешествуем во времени в будущее со скоростью. 1 секунда в секунду.

При этом путешествие в будущее довольно просто ускорить. Есть два основных способа.

Первый состоит в том, что необходимо подлететь близко к черной дыре. Как известно пространство-время сильно икривлено вблизи черных дыр и иных очень массивных тел, что на практике для нас с вами выражается в замедлении хода времени. То-есть проведя несколько минут или часов возле черной дыры можно обнаружить, что вдалеке от черной дыры прошли годы.

Второй способ путешествия во времени в будущее состоит в полете на космическом корабле на околосветовой скорости. Тут вступают в силу релятивистские эффекты и по мере того, как вы будете ускоряться в пространстве, вы будете замедляться во времени. Таким образом проведя год на таком космическом корабле можно обнаружить, что на Земле за это время прошло десять лет.

Кадр из телесериала "Доктор Кто". В центре - ТАРДИС (Time And Relative Dimension(s) In Space) - корабль для перемещения во времени и пространстве замаскированный под будку для вызова полиции.

Оба этих способа являются на данный момент чисто теоретическими, но в целом достижимыми практически.

А вот с прошлым все сложнее. Чисто теоретически теория относительности не запрещает перемещение в прошлое, но ограничивает его, говоря, что при таком перемещении этом не должен нарушатся принцип причинности.

Так же последние исследования в области элементарных части, показали неравноправность направлений времени, что противоречит теории относительности и может быть сигналом о том, что мы чего-то не знаем о времени, и всё не так просто.

Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

Истории, в которых люди путешествовали во времени и испытывали на себе влияние замедления времени, существуют на протяжении веков.

Но возможны ли реальные путешествия во времени?

После того как Альберт Эйнштейн потряс основы физики, продемонстрировав гибкую и относительную природу времени, ученые начали понимать, что путешествия во времени возможны. Например, в соответствии с Общей теорией относительности (ОТО) Эйнштейна, атомные часы, помещенные на вершине горы, будут испытывать более слабую гравитационную силу Земли и поэтому будут идти быстрее, чем часы, помещенные в долине. Кроме того, как предсказывает Специальная теория относительности (СТО) Эйнштейна, атомные часы на борту летящего самолета будут работать медленнее, чем стационарные часы на поверхности Земли, поскольку с увеличением скорости время замедляется.

Путешествие во времени и СТО

Черные дыры, теория относительности и путешествия во времени

Путешествие в прошлое

Рассмотренные выше сценарии предполагают путешествие в будущее, но возможно ли путешествие в прошлое? Да, по крайне мере теоретически, поскольку ОТО действительно допускает существование туннеля через пространство-время, соединяющего две далекие точки во времени, которые формируют круговую временную петлю, называемую червоточиной, кротовой норой или мостом Эйнштейна-Розена.

Тем не менее многие ученые подвергают сомнению теорию существования стабильных проходимых червоточин, которые можно пересекать в обоих направлениях. Дальнейшие опасения по поводу путешествий в прошлое возникают из-за многочисленных временных парадоксов, о которых мы рассказывали в одном из наших видео.

Принципы, связанные с использованием замкнутых времениподобных кривых для путешествия во времени с последующим возвращением в свою эпоху — собственное пространство-время, — могут вызывать недоумение, но все это остается теоретически возможным.

Что такое путешествие во времени? Проще говоря, путешествие во времени - это концепция движения между определенными моментами времени, в основном человеком или гипотетическим устройством, известным как машина времени. Машина времени может быть любой формы и размера, в форме автомобиля или портала, соединяющего определенные отдаленные точки в пространстве-времени.

Что такое время?

Предположим, что вы и ваш двоюродный брат решили синхронизировать время в обычных часах, прежде чем покинуть Землю в космическом шаттле. Путешествуя со скоростью 30000 км / ч относительно Земли, вы решили сделать несколько оборотов вокруг планеты Земля, прежде чем вернуться на землю. После приземления, если вы сравните время ваших часов с временем вашего двоюродным братом, вы обнаружите небольшое отклонение во времени. Это изменение называется замедлением времени.

Один практический пример замедления времени испытывают космонавты, когда они возвращаются на Землю, проведя 6 месяцев на Международной космической станции. Находясь на орбите вокруг Земли на расстоянии около 400 км, астронавты были в возрасте на 0,007 секунды меньше, чем те из нас, кто был здесь на Земле.

Увеличение дилатации времени

Это может быть незначительным, но можно ощутить чрезмерный эффект замедления времени, если он приблизится к скорости света. Теоретически, замедление времени практически ничтожно до 50% скорости света и дает небольшой эффект при 75%, но после этого оно увеличивается в геометрической прогрессии.

Теория специальной теории относительности учит нас тому, как время ускоряется или замедляется в зависимости от вашей относительной скорости к кому-то или чему-то еще. При скорости света внутри космического корабля вы будете стареть намного медленнее, чем ваш брат здесь, на Земле.

Вы можете подумать, действительно ли это путешествие во времени? Что ж! Да. В соответствии с самой природой пространства-времени, вернувшись сюда на Землю после путешествия на 90% скорости света, вы будете в 3 раза моложе людей на Земле, а это означает, что вы путешествовали на годы вперед относительно времени и пространства. Рассмотрим один пример из межзвездного фильма Кристофера Нолана. В поисках подходящей планеты для людей команда Купера достигла массивной водной планеты, которая заперта очень близко к сверхмассивной черной дыре.

С массой, эквивалентной 100 000 000 солнц и скоростью вращения почти 99,8% скорости света, сверхмассивная черная дыра или Гаргантюа заставила время замедляться до крайних пределов, так что один час на планете равен 7 лет на корабле (космический корабль Endurance). Вернувшись на родной корабль (всего через 3 часа), они обнаружили, что их друг-ученый постарел на 23 земных года.

Нет, это не просто выдумка, это действительно то, как это могло бы произойти, если бы это была настоящая жизнь. Технически, они путешествовали на 23 года впереди этих людей на Земле. До сих пор мы исследовали саму возможность путешествовать в будущее, но как насчет нашего прошлого?

Путешествие быстрее света

Технически, теория относительности Эйнштейна позволяет нам путешествовать назад во времени. Но физическое достижение этих математических уравнений может оказаться невозможным в ближайшем будущем. Это может стать возможным, если мы достигнем скорости, превышающей скорость света, которая составляет около 300 000 км/с (299 792 км/с, если быть точным) в вакууме.

Но опять же, уравнения Эйнштейна говорят нам, что объект может достичь скорости света, только если он имеет бесконечную массу и нулевую длину, что, кстати, невозможно в реальном мире. Хотя многие исследователи считают, что уравнения Эйнштейна могут быть изменены в дальнейшем.

Дедушка парадокс

Изображение предоставлено BrightR / Wikimedia Commons

Концепция путешествия во времени в прошлое может привести нас к различным парадоксам и несоответствиям. Одним из таких является парадокс знаменитого деда. Представьте, что вы нашли способ вернуться в прошлое и решили убить одного из своих родителей или деда, не спрашивайте меня, почему. Поэтому, если бы вы убили своего дедушку в прошлом, ваш отец никогда бы не родился, как и вы, следовательно, ваша жизнь навсегда изменилась.

Некоторые ученые считают, что даже если вы не родитесь в нынешней вселенной, вы все равно родитесь в другой. В то время как другие говорят, что вероятность возникновения таких событий (которые меняют прошлое или вызывают парадокс) равна нулю (принцип Новикова).

Другие популярные теории путешествий во времени

Черные дыры

Короткое посещение вблизи черной дыры-это еще один способ достичь путешествия во времени, единственная загвоздка заключается в том, что мы должны двигаться со скоростью света. Представьте, что у вас есть космический корабль, достаточно мощный, чтобы двигать вас с непрерывным ускорением в 1 g, и тогда вы сможете достичь центра галактики Млечный путь (26 000 световых лет) за несколько десятилетий своего времени.

Просто, чтобы дать вам представление о том, как далеко на самом деле находится ядро галактики, рассмотрим тот факт, что ближайшая к Земле звезда находится на расстоянии 4,3 световых лет, а Вояджер (самая дальняя рукотворная вещь) прошли только половину расстояния до сих пор.

Добравшись до черной дыры, сделайте короткую передышку, а затем мчитесь сюда, на Землю. Когда вы вернетесь на Землю, забудьте о встрече со своей семьей или друзьями, есть большая вероятность того, что Земля, которую вы знали десятилетия назад, сейчас превратилась бы в груду обломков, так как прошло бы более 40 000 лет, но вы бы только постарели 40 лет или около того. Некоторые ученые даже считают, что эту ситуацию можно создать искусственно с помощью массивной вращающейся структуры.

Еще в 2010 году всемирно известный физик Стивен Хокинг в разговоре с The Daily Mail сказал:

"Они ходили круг за кругом, испытывая только половину времени каждого, кто находился далеко от черной дыры. Корабль и его экипаж будут путешествовать во времени. Представьте себе, что они кружили вокруг черной дыры в течение пяти своих лет. Десять лет пройдет в другом месте. Когда они вернутся домой, все на Земле состарятся на пять лет больше, чем они сами.”

Цилиндр типлера

Хотя эта теория была впервые открыта Якобом ван Стокумом и Корнелом Ланцошем в 1930-х годах, в научном мире она не была признана до 1970-х годов, когда астроном Франк Типлер проанализировал эту теорию. Типлер предположил, что в пространстве и времени вокруг оси вращается массивный и бесконечный длинный цилиндр с массой, в 10 раз превышающей массу Солнца.

Машины времени

Так возможно ли путешествие во времени?

Двумерное пространство изображено в трехмерном пространстве-времени / Изображение предоставлено: K. Aainsqats

Исходя из приведенных выше аргументов, путешествие во времени не представляется возможным. Но с постоянно развивающейся областью физики кто знает, что может произойти в ближайшем будущем. В частности, основные достижения в квантовых полях могли бы дать некоторое представление о том, как преодолеть парадоксы путешествий во времени.

Видео: Возможны ли путешествия во времени

Возможность путешествий во времени волновала многих из нас на протяжении сотен лет, вдохновляя писателей и сценаристов на бесчисленные произведения. Способность перемещаться не только в космосе, но и в прошлое или будущее откроет человечеству множество возможностей.

Но возможно ли путешествие во времени теоретически?

В оригинальном фильме 1978 года о Супермене, Супермен возвращается в прошлое, облетая земной шар со скоростью, превышающей скорость света. Это невероятно быстро — скорость света составляет чуть менее 300 000 км в секунду!

Пока мы даже близко не подошли к этой скорости, самый быстрый рукотворный объект, космический зонд, двигался со скоростью всего 150 км в секунду.

При правильном техническом прогрессе теоретически возможно ли для нас путешествовать быстрее скорости света и, таким образом, подобно сверхчеловеку, путешествовать во времени?

Разве мы по-другому воспринимаем время, когда путешествуем с высокой скоростью?

Теория относительности Эйнштейна определяет, что время не универсально — оно относительно. Эксперимент Хафеле-Китинга 1971 года показал, что часы, которые находились на самолете, летящем на высокой скорости, отставали от часов, оставшихся на земле.

Можно ли перемещаться быстрее скорости света?

Все эксперты сошлись во мнении, что невозможно путешествовать быстрее скорости света, это также указано в теории Эйнштейна.

Ни один объект не может двигаться быстрее скорости света, потому что, когда объекты движутся быстрее, они становятся тяжелее. Следовательно, только свет может путешествовать со скоростью света — потому что у него нет массы.

Вывод: путешествие на высокой скорости может изменить ваше восприятие времени, но путешествие во времени со скоростью, превышающей скорость света, к сожалению, невозможно.

Читайте также: