Теория доказательства квантового перерождения. Квантовая теория простыми словами
Теория струн простым языком | IT-LENTA.RU
Теория струн — это тонкая нить, соединяющая теорию относительности (или Общую Теорию Относительности — ОТО) и квантовую физику. Обе эти отрасли появились совсем недавно в масштабах науки, поэтому даже научной литературы пока не слишком много по данным отраслям. И, если теория относительности еще имеет под собой какую-то базу, проверенную временем, то квантовый раздел физики в этом плане еще совсем молод. Давайте для начала разберемся в двух этих отраслях.
Наверняка многие из вас слышали про теорию относительности, даже немного знакомы с некоторыми ее постулатами, но вот вопрос: почему ее никак нельзя связать с физикой квантов, которая работает на микроуровне?
Разделяют Общую и Специальную теории относительности (сокращенно ОТО и СТО, далее будут использоваться как сокращения). Говоря кратко, ОТО постулирует о космическом пространстве и его искривлении, а СТО об относительности пространства-времени со стороны человека. Говоря о теории струн, мы затрагиваем конкретно ОТО. Общая Теория Относительности говорит о том, что в космосе под действием массивных объектов пространство искривляется вокруг него (а вместе с ним и время, ведь пространство и время — это совершенно неразделимые понятия). Понять, как это происходит, поможет пример из жизни ученых. Недавно был зафиксирован подобный случай, поэтому все рассказанное можно считать «основанным на реальных событиях». Ученый смотрит в телескоп и видит две звезды: одна находится впереди, а другая позади нее. Как мы смогли это понять? Очень просто, ведь та звезда, центра которой мы не видим, а видны только края — большая из этих двух, а другая звезда, которая видна в полном своем виде, является меньшей. Однако, благодаря ОТО, может быть и такое, что та звезда, которая впереди — больше, чем та, что позади. Но разве такое возможно?
Оказывается да. Если передняя звезда окажется супермассивным объектом, который будет очень сильно искривлять пространство вокруг себя, то изображение той звезды, что находится позади, просто напросто обогнет сверхмассивную звезду по искривлению и мы увидим картинку, о которой говорилось в самом начале. Подробнее вы можете рассмотреть сказанное на рис. 1.
Квантовая физика намного сложнее для обычного человека, нежели ТО. Если обобщить все ее положения, то получится следующее: микрообъекты существуют только тогда, когда мы смотрим на них. Кроме того, физика квантов говорит также о том, что, если разорвать микрочастицу на две части, то эти две части будут продолжать вертеться по своей оси в одном и том же направлении. А также любые воздействия на первую частицу несомненно передадутся и второй, причем мгновенно и совершенно независимо от удаленности этих частиц.
Так в чем же сложность по совмещению понятий двух этих теорий? Дело в том, что ОТО рассматривает объекты в макромире, а когда мы говорим об искажении/искривлении пространства, то мы подразумеваем идеально гладкое пространство, что совершенно не согласуется с положениями микромира. По теории квантовой физики микромир совершенно неровный, имеет вездесущие шероховатости. Это если говорить обыденным языком. А математики и физики вовлекли свои теории в формулы. И вот, когда формулы квантовой физики и ОТО попытались соединить, то в ответе получилась бесконечность. Бесконечность в физике равносильна утверждению, что уравнение построено неправильно. Полученное равенство перепроверяли на много раз, но ответ по-прежнему был бесконечностью.
Теория струн внесла коренные изменения в будничный мир науки. Она представляет собой постановление о том, что все микрочастицы не шарообразной формы, а формы вытянутых струн, которые пронизывают всю нашу вселенную. Такие величины как масса, скорость частиц и прочее устанавливаются колебаниями этих струн. Каждая такая струна по теории находится в многообразии Калаби-Яу. Эти многообразия представляют собой очень искривленное пространство. По теории многообразия ничем не соединены в пространстве и находятся маленькими клубочками по отдельности. Теория струн буквально стирает четкие границы у процесса соединения двух микрочастиц. Когда микрочастицы представлены шарами, то мы четко можем отследить границу в пространстве-времени, когда они соединяются. Однако, если соединяются две струны, то место их «склеивания» можно рассмотреть под разными углами. А под разными углами мы получим совершенно разные результаты границы их соединения, то есть точного понятия такой границы просто нет!
На первом этапе изучения теория струн, рассказанная даже простыми словами кажется загадочной, странной и даже просто вымышленной, но за нее говорят не голословные слова, а исследования, которые по многим уравнениям и параметрам подтверждают вероятность существования частиц-струн.
И, напоследок, еще одно видео, объясняющее теорию струн простым языком от интернет — журнала QWRT.
it-lenta.ru
Кот Шредингера простыми словами - Мастерок.жж.рф
К своему стыду хочу признаться, что слышал это выражение, но не знал вообще что оно означает и хотя бы по какой теме употребляется. Давайте я вам расскажу, что вычитал в интернете про этого кота …
«Кот Шредингера» – так называется знаменитый мысленный эксперимент знаменитого австрийского физика-теоретика Эрвина Шредингера, который также является лауреатом Нобелевской премии. С помощью этого вымышленного опыта ученый хотел показать неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим системам.
Оригинальная статья Эрвина Шредингера вышла в свет 1935 году. Вот цитата:
Можно построить и случаи, в которых довольно бурлеска. Пусть какой-нибудь кот заперт в стальной камере вместе со следующей дьявольской машиной (которая должна быть независимо от вмешательства кота): внутри счётчика Гейгера находится крохотное количество радиоактивного вещества, столь небольшое , что в течение часа может распасться только один атом, но с такой же вероятностью может и не распасться; если же это случится, считывающая трубка разряжается и срабатывает реле, спускающее молот, который разбивает колбочку с синильной кислотой.
Если на час предоставить всю эту систему самой себе, то можно сказать, что кот будет жив по истечении этого времени, коль скоро распада атома не произойдёт. Первый же распад атома отравил бы кота. Пси-функция системы в целом будет выражать это, смешивая в себе или размазывая живого и мёртвого кота (простите за выражение) в равных долях. Типичным в подобных случаях является то, что неопределённость, первоначально ограниченная атомным миром, преобразуется в макроскопическую неопределённость, которая может быть устранена путём прямого наблюдения. Это мешает нам наивно принять «модель размытия» как отражающую действительность. Само по себе это не означает ничего неясного или противоречивого. Есть разница между нечётким или расфокусированным фото и снимком облаков или тумана.
Другими словами:
- Есть ящик и кот. В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное атомное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность распада ядра за 1 час составляет 50%. Если ядро распадается, открывается ёмкость с газом и кот погибает. Если распада ядра не происходит — кот остается жив-здоров.
- Закрываем кота в ящик, ждём час и задаёмся вопросом: жив ли кот или мертв?
- Квантовая же механика как бы говорит нам, что атомное ядро (а следовательно и кот) находится во всех возможных состояниях одновременно (см. квантовая суперпозиция). До того как мы открыли ящик, система «кот—ядро» находится в состоянии «ядро распалось, кот мёртв» с вероятностью 50% и в состоянии «ядро не распалось, кот жив» с вероятностью 50%. Получается, что кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно.
- Согласно современной копенгагенской интерпретации, кот-таки жив/мёртв без всяких промежуточных состояний. А выбор состояния распада ядра происходит не в момент открытия ящика, а ещё когда ядро попадает в детектор. Потому что редукция волновой функции системы «кот—детектор-ядро» не связана с человеком-наблюдателем ящика, а связана с детектором-наблюдателем ядра.
Согласно квантовой механике, если над ядром атома не производится наблюдение, то его состояние описывается смешением двух состояний — распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике и олицетворяющий ядро атома, и жив, и мёртв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор может увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние — «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив».
Суть человеческим языком: эксперимент Шредингера показал, что, с точки зрения квантовой механики, кот одновременно и жив, и мертв, чего быть не может. Следовательно, квантовая механика имеет существенные изъяны.
Вопрос стоит так: когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное? Цель эксперимента — показать, что квантовая механика неполна без некоторых правил, которые указывают, при каких условиях происходит коллапс волновой функции, и кот либо становится мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого. Поскольку ясно, что кот обязательно должен быть либо живым, либо мёртвым (не существует состояния, промежуточного между жизнью и смертью), то это будет аналогично и для атомного ядра. Оно обязательно должно быть либо распавшимся, либо нераспавшимся (Википедия).
Еще одной наиболее свежей интерпретацией мысленного эксперимента Шредингера является рассказ Шелдона Купера, героя сериала «Теория большого взрыва» («Big Bang Theory»), который он произнес для менее образованной соседки Пенни. Суть рассказа Шелдона заключается в том, что концепция кота Шредингера может быть применена в отношениях между людьми. Для того чтобы понять, что происходит между мужчиной и женщиной, какие отношения между ними: хорошие или плохие, – нужно просто открыть ящик. А до этого отношения являются одновременно и хорошими, и плохими.
Ниже приведен видеофрагмент этого диалога «Теории большого взрыва» между Шелдоном и Пении.
Иллюстрация Шрёдингера является наилучшим примером для описания главного парадокса квантовой физики: согласно её законам, частицы, такие как электроны, фотоны и даже атомы существуют в двух состояниях одновременно («живых» и «мёртвых», если вспоминать многострадального кота). Эти состояния называются суперпозициями.
Американский физик Арт Хобсон (Art Hobson) из университета Арканзаса (Arkansas State University) предложил своё решение данного парадокса.
«Измерения в квантовой физике базируются на работе неких макроскопических устройств, таких как счётчик Гейгера, при помощи которых определяется квантовое состояние микроскопических систем — атомов, фотонов и электронов. Квантовая теория подразумевает, что если вы подсоедините микроскопическую систему (частицу) к некому макроскопическому устройству, различающему два разных состояния системы, то прибор (счётчик Гейгера, например) перейдёт в состояние квантовой запутанности и тоже окажется одновременно в двух суперпозициях. Однако невозможно наблюдать это явление непосредственно, что делает его неприемлемым», — рассказывает физик.
Хобсон говорит, что в парадоксе Шрёдингера кот играет роль макроскопического прибора, счётчика Гейгера, подсоединённого к радиоактивному ядру, для определения состояния распада или «нераспада» этого ядра. В таком случае, живой кот будет индикатором «нераспада», а мёртвый кот — показателем распада. Но согласно квантовой теории, кот, так же как и ядро, должен пребывать в двух суперпозициях жизни и смерти.
Вместо этого, по словам физика, квантовое состояние кота должно быть запутанным с состоянием атома, что означает что они пребывают в «нелокальной связи» друг с другом. То есть, если состояние одного из запутанных объектов внезапно сменится на противоположное, то состояние его пары точно также поменяется, на каком бы расстоянии друг от друга они ни находились. При этом Хобсон ссылается наэкспериментальные подтверждения этой квантовой теории.
«Самое интересное в теории квантовой запутанности — это то, что смена состояния обеих частиц происходит мгновенно: никакой свет или электромагнитный сигнал не успел бы передать информацию от одной системы к другой. Таким образом, можно сказать, что это один объект, разделённый на две части пространством, и неважно, как велико расстояние между ними», — поясняет Хобсон.
Кот Шрёдингера больше не живой и мёртвый одновременно. Он мёртв, если произойдёт распад, и жив, если распад так и не случится.
Добавим, что похожие варианты решения этого парадокса были предложены ещё тремя группами учёных за последние тридцать лет, однако они не были восприняты всерьёз и так и остались незамеченными в широких научных кругах. Хобсонотмечает, что решение парадоксов квантовой механики, хотя бы теоретические, совершенно необходимы для её глубинного понимания.
Подробнее о работе физика можно почитать в его статье, которая была опубликована в журнале Physical Review A.
Шредингер
А вот совсем недавно ТЕОРЕТИКИ ОБЪЯСНИЛИ, КАК ГРАВИТАЦИЯ УБИВАЕТ КОТА ШРЁДИНГЕРА, но это уже сложнее …
Как правило, физики объясняют феномен того, что суперпозиция возможна в мире частиц, но невозможна с котами или другими макрообъектами, помехами от окружающей среды. Когда квантовый объект проходит сквозь поле или взаимодействует со случайными частицами, он тут же принимает всего одно состояние — как если бы его измерили. Именно так и разрушается суперпозиция, как полагали учёные.
Но даже если каким-либо образом стало возможным изолировать макрообъект, находящийся в состоянии суперпозиции, от взаимодействий с другими частицами и полями, то он всё равно рано или поздно принял бы одно-единственное состояние. По крайней мере, это верно для процессов, протекающих на поверхности Земли.
«Где-то в межзвёздном пространстве, может быть, кот и имел бы шанс сохранить квантовую когерентность, но на Земле или вблизи любой планеты это крайне маловероятно. И причина тому — гравитация», — поясняет ведущий автор нового исследования Игорь Пиковский (Igor Pikovski) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
Пиковский и его коллеги из Венского университета утверждают, что гравитация оказывает разрушительное воздействие на квантовые суперпозиции макрообъектов, и потому мы не наблюдаем подобных явлений в макромире. Базовая концепция новой гипотезы, к слову, кратко изложена в художественном фильме «Интерстеллар».
Эйнштейновская общая теория относительности гласит, что чрезвычайно массивный объект будет искривлять вблизи себя пространство-время. Рассматривая ситуацию на более мелком уровне, можно сказать, что для молекулы, помещённой у поверхности Земли, время будет идти несколько медленнее, чем для той, что находится на орбите нашей планеты.
Из-за влияния гравитации на пространство-время молекула, попавшая под это влияние, испытает отклонение в своём положении. А это, в свою очередь, должно повлиять и на её внутреннюю энергию — колебания частиц в молекуле, которые изменяются с течением времени. Если молекулу ввести в состояние квантовой суперпозиции двух локаций, то соотношение между положением и внутренней энергией вскоре заставило бы молекулу «выбрать» только одну из двух позиций в пространстве.
«В большинстве случаев явление декогеренции связано с внешним влиянием, но в данном случае внутреннее колебание частиц взаимодействует с движением самой молекулы», — поясняет Пиковский.
Этот эффект пока что никто не наблюдал, поскольку другие источники декогеренции, такие как магнитные поля, тепловое излучение и вибрации, как правило, гораздо сильнее, и вызывают разрушение квантовых систем задолго до того, как это сделает гравитация. Но экспериментаторы стремятся проверить высказанную гипотезу.
Маркус Арндт (Markus Arndt), физик-экспериментатор из Венского университета, проводит опыты по наблюдению квантовой суперпозиции у макроскопических объектов. Он посылает небольшие молекулы в интерферометр, фактически предоставляя частице «выбор», какой дорогой пойти. С точки зрения классической механики молекула может пройти только одним путём, но квантовая молекула может пройти сразу двумя путями, интерферируя сама с собой и создавая характерный волнообразный рисунок.
Подобная установка также может быть использована для проверки способности гравитации разрушать квантовые системы. Для этого необходимо будет сравнить вертикальный и горизонтальный интерферометры: в первом суперпозиция должна будет вскоре исчезнуть из-за растяжения времени на разных «высотах» пути, тогда как во втором квантовая суперпозиция может и сохраниться.
[источники]
источники
http://4brain.ru/blog/%D0%BA%D0%BE%D1%82-%D1%88%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B5%D1%80%D0%B0-%D1%81%D1%83%D1%82%D1%8C-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8B%D0%BC%D0%B8-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BC%D0%B8/
http://www.vesti.ru/doc.html?id=2632838
Вот еще немного околонаучного : вот например Самый черный материал в мире, а вот Эффект Джанибекова. Если вы еще не в курсе, почитайте про Закон Бенфорда и что такое Бомба из Гафния. А Давайте разоблачим ! Фокусы бумажного самолетика ? и узнаем, что за Башни Тесла, скрывающиеся в дебрях лесов Подмосковья Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия - http://infoglaz.ru/?p=69256
masterok.livejournal.com
Теория доказательства квантового перерождения. | Наука для всех простыми словами
( "C Точки Зрения Науки").
Как вы думаете, как человек может повлиять на вселенную? На материальный мир, что нас окружает? Многие скажут, что мы меняем его каждую секунду при помощи человеческой силы и разума. И будут правы. Мы подчиняем себе нашу планету, запускаем ракеты в космическую пустоту и передаём сообщения со скоростью света. Но сегодня я хочу рассказать вам о том, насколько в действительности велико наше влияние на окружающую нас реальность. В том случае, если вы когда-либо увлекались физикой, то наверняка слышали о таком явлении как квантовая неопределённость, открытая Вернером Гейзенбергом в 1927 г. попробую наглядно объяснить, что представляет собой это явление. Все мы знаем, что наш мир состоит из атомов, а они в свою очередь из элементарных частиц, таких как электроны, кванты и бозоны. Физикам так и не удалось рационально объяснить принцип неопределённости. Поэтому им ничего не оставалось, как просто принять его как данное, без каких либо доказательств. Это как закон принять. Рас уж это происходит, то и пусть происходит. Эти маленькие частицы просто снесли крышу многим учёным того времени, так как просто не поддавались какому либо логическому объяснению. Я уверяю, что и вы сильно удивитесь, когда поймёте суть проблемы. Был проведён опыт: источник, излучающий поток электронов в сторону специального экрана с фотопластинкой. Но не всё так просто. На пути электронов ставилась преграда в виде медной пластинки с двумя щелями. Любой здравомыслящий человек скажет, что после эксперимента на экране будет две засвеченные полосы напротив щелей. Так как со школы помним, что электроны это просто маленькие заряженные частицы, вращающиеся вокруг ядер атомов. Электроны могут отрываться от них и проходить сквозь отверстия медной пластинки. Так поступила бы обычная материя. Ну не тут-то было. В действительности же на экране появляется гораздо более сложный узор из чередующихся чёрных и белых полос. Дело в том, что при прохождении через щели электроны начинают вести себя не как частицы, а как волны (подобно тому, как и фотоны, частицы света, одновременно могут быть и волнами. Потом эти волны взаимодействуют в пространстве, где-то ослабляя, а где-то усиливая друг друга, и в результате на экране появляется сложная картина из чередующихся светлых и темных полос. При этом результат эксперимента не меняется, и если пускать электроны через щель не сплошным потоком, а поодиночке, даже одна частица может быть одновременно и волной. Даже один электрон может одновременно пройти через две щели. Но причем здесь наблюдатель? С ним и без того запутанная история еще сложнее стала. Когда в подобных экспериментах физики попытались зафиксировать с помощью приборов, через какую щель в действительности проходит электрон, картинка на экране резко поменялась и стала "Классической": два засвеченных участка напротив щелей и никаких чередующихся полос.Электроны будто не захотели проявлять свою волновую природу под пристальным взором наблюдателя. Подстроились под его инстинктивное желание увидеть простую и понятную картинку. Мистика? Вот мы и подошли к самому интересному. Таким образом, если в отсутствии наблюдателя часть материи превращается в волну, энергию, то существует ли этот мир, пока на него никто не смотрит?
"Существует ли луна, покуда на неё не смотрит мышь? А. Эйнштейн.Но, так или иначе, это доказывает одно, что наш разум как то влияет на наш материальный мир, и наоборот, мир как то связан с нашим разумом, рассказывает автор журналу Naked Science. Недавно американские учёные из мичиганского университета под руководством ведущего автора исследования джимо борджигина провели исследование клинической смерти. Они опровергли суждение большинства о том, что после клинической смерти мозг отключается или проявляет гораздо меньшую активность, чем когда организм бодрствует. Они продемонстрировали, что это не так. Более того, теперь доподлинно известно, что мозг гораздо более активен во время умирания, чем в состоянии бодрствования. Давно известно, что наша нервная система испускает электромагнитные волны, так как принцип её действия заключается в передачи импульсов электрического тока, а он в свою очередь создаёт магнитные поля. Так вот, мозг при всех своих удивительных качествах, является ещё подобием передающей антенны. Сейчас появляются специальные шлемы способные считывать мельчайшие импульсы нашего мозга для управления различными приспособлениями: компьютерами, роботами, машинами и даже протезами. Неспроста этот мощнейший квантовый суперкомпьютер, который мы с любовью называем мозгом, перед смертью начинает сверхактивную деятельность. Намного мощнее, чем при жизни. Многие скажут, что это из-за недостатка кислорода мозг начинает голодать и видит галлюцинации. Но согласитесь, чтобы видеть галлюцинации, мозгу не нужна такая интенсивность. Когда мы спим мы, тоже видим галлюцинации, но это даже близко не сравниться с активностью умирающего человека. Интенсивность выше ни то, что у спящего, выше, чем у бодрствующего. Как же это объяснить? Человек не только видит галлюцинации реальнее, чем сама реальность, но и вспоминает важнейшие моменты своей жизни. То есть мозг делает нечто подобное, как компьютер сохраняет рабочий образ системы, чтобы при возникновении неполадок можно было откатиться на более раннюю, рабочую версию. А что же происходит потом? Мозг как передатчик испускает квантовую информацию образа своего сознания в космос, во вселенную. Вот зачем я вам о квантовой непостоянности рассказал. Именно тут прослеживается взаимосвязь между миром и сознанием. То, что испускает мозг, это уже не материя, это электричество, электромагнитные волны, энергия. А как мы знаем, ничто не появляется из ниоткуда, и не исчезает в никуда. А это значит, что энергия должна будет вернуться. В этот мир вернуться. Но уже в новом человеке. Почему же тогда мы не помним информацию о прошлых жизнях? Да потому, что информация не является чем-то важным. Человеку полезен только опыт. Вот почему некоторые дети с рождения имеют способности к чему либо. Хотя их никто этому не учил. Перерождается опыт, глубинные знания и сильнейшие чувства. Информация же отметается, как не нужный мусор.
Это доказательство основано лишь на моих личных умозаключениях, которым вы множите верить или нет. Но с одним вы поспорить не смежите. В этом, что-то есть. И это больше всего, что мы можем выразить словами. Автор: Kerimov George.
science.ru-land.com
Вопросы современной науки: квантовая теория и возможность путешествия в будущее.
Современные космонавты, как известно, уже делают это. Правда, путешествуют в будущее они пока только на доли секунды.
Остановись, мгновенье!
Время в пустом пространстве космоса и на Земле летит неодинаково. Это известно каждому школьнику. Чем сильнее гравитация какого-нибудь объекта, тем медленнее течет время в его окрестностях. Это происходит из-за того, что посредством гравитации искажается "Ткань" четырехмерного пространства - времени. С другой стороны, Эйнштейн показал, что чем выше скорость - тем больше масса. Поэтому для всех объектов, которые движутся на очень высоких скоростях, время тоже замедляется. Скорость мкс - более 27 тыс. Км/ч. российский космонавт Сергей крикалёв, к примеру, провел на орбите в общей сложности 803 дня 9 часов и 39 минут. Таким образом, он живет во времени, на целую 1/50 секунды опережая нас.
Машина времени.
Теория относительности говорит нам о том, что машину времени, которая перенесет нас в будущее, создать можно. Вы входите в нее, ждете. Выходите и обнаруживаете, что на земле прошли века. Технологий для этого пока нет, но науке известно - это возможно.
Впрочем, для этого придется разогнаться до скорости, близкой к скорости света. Стоит ли удивляться, что машина времени представляет собой не что иное, как космический корабль, ведь, согласно общей теории относительности, время и пространство неразрывно взаимосвязаны (вопрос о том, каким образом при разгоне до такой бешеной скорости сохранить в целости ваше тело и сам корабль, пока не стоит. Но сможет ли человек, совершивший такое путешествие, вернуться обратно в прошлое?
Первые намеки на то, что законы физики позволяют людям путешествовать в прошлое, появились в 1949 году, когда математик Курт Гёдель нашел новое решение уравнений Эйнштейна, а по сути - новую структуру прост ранства - времени, которая вполне допустима с точки зрения ото. Однако, исходя из уравнений Гёделя, вселенная должна вращаться как целое, и не расширяться с ускорением - что, как выяснилось с тех пор, не соответствует действительности.
В последние годы ученые предлагали другие пути для потенциальных путешествий во времени - искривления пространства - времени. Однако анализ микроволнового фона и другие данные показывают, что вселенная никогда не была искривлена настолько, чтобы такие путешествия стали возможны. Впрочем, есть и обходной маневр.
Что есть прошлое?
Согласно ото, не существует не только какой-то единой для всех наблюдателей, универсальной меры времени, но и при определенных обстоятельствах нет нужды даже в том, чтобы наблюдатели сошлись во мнении о единой очередности тех или иных событий. Допустим, что время на альфе центавра движется с той же скоростью, что и на земле (планета, на которой живут инопланетяне, имеет ту же массу и движется с той же скоростью. В 2014 году состоялась олимпиада в Сочи. Допустим и то, что в 2015 году состоится открытие междупланетного шахматного турнира на альфе центавра. Какое из событий произошло раньше?
С точки зрения землян - олимпиада. С точки зрения "Центаврианцев" - турнир. Ведь свет от земли до альфы центавра будет идти четыре года. Двигаясь быстрее света, вы смогли бы побывать на олимпиаде и вылететь на турнир, а затем вновь вернуться на землю. До начала олимпиады. Естественно, в теории - если найти способ перемещения быстрее скорости света.
Двигаться быстрее скорости света, исходя из теории относительности, как известно, невозможно. По мере приближения к "Световому Барьеру" для разгона объекта требуется все больше и больше энергии. В один прекрасный момент - при теоретическом достижении скорости света - ее понадобилось бы бесконечное количество. Кроме того, и тело, которое достигло бы такой скорости, должно приобрести бесконечную массу.
Кротовые норы.
Вот тут-то и возможен обходной маневр. Он заключается в потенциальной возможности деформировать пространство - время. Например, так, чтобы открылся короткий путь от олимпиады к шахматному турниру. Вы не будете двигаться быстрее скорости света - но в пространстве переместитесь быстрее.
В 1935 году Альберт Эйнштейн и Натан Розен написали работу, в которой доказывали, что ото допускает существование таких пространственно-временных мостов, смычек - "Кротовых нор".
Поддержание целостности кротовой норы требует огромной энергии, и теория предсказывает, что они не могут существовать достаточно долго, чтобы через них мог пройти космический корабль или другой макроскопический объект. Такой мост может "Схлопнуться", и корабль пропадет где-то в сингулярности.
Правда, ученые допускают мысль, что технически развитая цивилизация могла бы держать подобную нору открытой и нужное время. Но как этого можно добиться, вопрос пока совершенно неясный.
Здесь стоит сказать, что вся материя, к которой мы привыкли, обладает положительной плотностью энергии, что придает пространству - времени положительную кривизну, напоминающую сферу. А для деформации пространства - времени, которая позволила бы нам путешествовать в прошлое, нужна материя с отрицательной кривизной - т. е., с отрицательной плотностью энергии. Квантовая механика, как известно, существование такой отрицательной плотности энергии допускает (при условии, если эта "Отрицательность" компенсируется "положительностью" в других областях), и допускает теоретическую возможность деформировать пространство - время.
Представить такое непросто. Чтобы сделать это, астрофизики часто приводят пример с холмом. Лишь в том случае, если вы копаете большую яму и выбрасываете землю из нее на край ямы, в конце концов у вас получится не только яма, но и холм. В этом случае холм и будет метафорой этой положительной энергии, а яма - отрицательной.
Черные дыры и не только.
Ученые осторожно предполагают, что своеобразными аналогами кротовых нор, возможно, могут оказаться черные дыры. Дело в том, что бо? Льшая часть пространства - времени почти плоская. Оно сильно деформировано только в черных дырах. Черная дыра настолько искажает пространство - время вокруг себя, что образует некую "Воронку", "дыру" конической формы.
Гравитация в ближайших окрестностях черной дыры настолько огромна, что пространство - время в ней, по сути, перестает существовать, либо искажается настолько, что время практически останавливается. Кроме того, некоторые черные дыры вращаются на околосветовой скорости. В результате пространство - время "Сворачивается" в дыре практически в "трубку". Может быть, проникнув в черную дыру, мы могли бы пройти через ее узкий тоннель и оказаться. В прошлом, или, например, в другой вселенной?
Самый знаменитый физик - теоретик современности - Стивен хокинг - уверен, что это невозможно. Даже если космическому кораблю каким-то невероятным способом (преодолев целым и невредимым действие огромной гравитации) удастся попасть в самый центр черной дыры, он окажется в сингулярности и попросту перестанет существовать.
Однако многие другие ученые считают, что, попав в черную дыру, при определенных условиях можно - таки уцелеть, и даже ищут способы это сделать. Конечно, это выглядит чудачеством. Но истории науки известно немало примеров, когда такие чудаки изобретали самолет или отправлялись на луну.
Квантовая теория.
Но допускает ли квантовая теория путешествия во времени нашего - макроскопического - масштаба? Стивен хокинг говорит, что, на первый взгляд, допускает. Об этом свидетельствуют фейнмановские интегралы по траекториям (суть фейнмановских интегралов в том, что они замещают определение уникальной, единственно возможной траектории движения любой элементарной частицы полной суммой бесконечного множества возможных траекторий ее движения. Ведь они охватывают все возможные сценарии, а, значит, допускают и существование такого искажения пространства - времени, которое необходимо для путешествий в прошлое. Поэтому говорить о том, что такие путешествия невозможны в принципе, нельзя.
Тяжелые частицы, которые разгоняют в коллайдерах в европейском центре ядерных исследований (церн) или в национальной лаборатории им. Ферми в США, достигают скорости, равной 99, 99% скорости света. Однако сколько бы ни наращивалась мощность установки, превысить световой барьер не удастся.
Назад в будущее.
Но если так, почему же нас еще не посетили гости из будущего? Популярна точка зрения, что цивилизация будущего настолько "Продвинута", что считает нецелесообразным раскрывать тайну путешествий во времени таким неразумным существам, как мы. Что, если какой-нибудь современник - энтузиаст захочет вернуться в прошлое и раскрыть нацистам секрет атомной бомбы.
Такая разная история.
Может оказаться, что история представляет из себя строго фиксированную цепочку событий, поэтому даже если вы вернетесь в прошлое, то будете обречены делать все то же самое, что делали до того. Иначе, вернувшись в свое будущее, вы можете даже обнаружить, что вас. Просто не существует, или нет ваших близких, или нет страны, в которой вы живете, и т. д. подобная драма хорошо описана в знаменитом научно-фантастическом рассказе Рэя Брэдбери "И Грянул Гром", главный герой которого, совершая путешествие в прошлое, случайно раздавил бабочку - а вернувшись, обнаружил, что его близкие пишут на другом языке, и у власти вместо президента - либерала стоит диктатор. В естественных науках этот термин так и называется - эффект бабочки: незначительное влияние на хаотичную систему может иметь большие и непредсказуемые последствия где-нибудь в другом месте и в другое время.
Другой возможный способ решения парадоксов путешествий во времени можно обозначить, как гипотезу альтернативной истории. Когда путешественники во времени возвращаются в прошлое, они попадают в альтернативные истории, которые отличаются от той, которая им известна. Многие ученые сегодня говорят о возможном существовании мультивселенной, в которую могут входить все эти - и бесконечное число других - варианты прошлого, ветвящиеся в бесконечном множестве миров.
На первый взгляд, эта гипотеза напоминает фейнмановские квантово - механические уравнения. Но между ними существует и неразрешимое противоречие. В интегралах фейнмана каждая траектория полностью включает в себя пространство - время и все, что в нем находится. И, как мы выяснили, в рамках такого представления ракета через искривленное пространство - время могла отправиться даже в прошлое. Но ведь сама ракета при этом осталась бы в том же "Своем" пространстве - времени, а, значит, и в той же истории. Поэтому фейнмановские интегралы, скорее, говорят в пользу гипотезы фиксированного прошлого.
science.ru-land.com
