Как путешествовать в прошлое: Как путешествовать во времени: все способы и парадоксы | Миры

Почему путешествие в прошлое — это парадокс?

• Квентин Купер
• BBC Future

26 февраля 2015

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, AP

Путешествия во времени нередко фигурируют в кинофильмах. Жаль, что ученым не угнаться за фантазией сценаристов.
BBC Future бъясняет, почему в научной фантастике больше фантастики, чем науки.

Где-то мы это уже видели. «Патруль времени», на днях стартовавший в британском прокате, пополнил и без того обширную коллекцию фильмов, посвященных путешествиям во времени. С тех пор, как 30 лет назад вышли первые серии фильмов «Терминатор» и «Назад в будущее», таких картин сняли уже более сотни. Все они относятся к жанру научной фантастики, но имеют мало общего с научными фактами.

В основе «Патруля времени» увлекательный сюжет: герой Итана Хоука отправляется в прошлое, чтобы предотвратить преступления до того, как они будут совершены. Как это бывает с такими фильмами, хронология в нем выстроена вопреки законам здравого смысла: кинематографические путешествия во времени заставляют нас забыть о достижениях науки и отдаться во власть временного безумия.

(Похожие статьи из раздела «Журнал»)

Сюжетные перипетии плохо укладываются в голове. Например, как вам такое: человек построил машину времени. Что мешает ему вернуться на минуту раньше и разбить машину, не успев ей воспользоваться? Получается, машину так и не запустили – тогда почему она разбита? Множество парадоксов, возникающих благодаря путешествиям в прошлое – например, стать собственным дедушкой, убить Гитлера до того, как он начал Вторую мировую войну, и так далее, – идет вразрез с основными законами физики. А Вселенная, насколько мы ее понимаем, любит играть по правилам.

Автор фото, Stage 6 Films

Подпись к фото,

В фильме «Патруль времени» герой Итана Хоука путешествует во времени, чтобы предотвратить преступления (нарушая причинно-следственные связи)

И физика, и другие аспекты нашей жизни во многом подчиняются закону причины и следствия, причем всегда именно в таком порядке. Если бы вы могли изменить прошлое, этот закон был бы нарушен. Ваши действия сказались бы на том, из-за чего вы изначально отправились в прошлое. Например, если бы вам удалось убить Гитлера, он не смог бы совершить тех действий, которые сподвигли вас на мысль вернуться и его устранить.

Тем не менее, кинорежиссеры продолжают фантазировать, что произошло бы, если бы мы смогли заглянуть в историю. Для Голливуда аплодисменты и спецэффекты важнее, чем причинно-следственные связи, поэтому путешествия во времени позволяют разгуляться фантазии – и компьютерной графике. В роли машин времени на экране фигурировали полицейская будка («Доктор Кто»), телефон-автомат («Невероятные приключения Билла и Теда»), спорткар «ДеЛориан» («Назад в будущее») и большой энергетический шар, где можно путешествовать исключительно без одежды («Терминатор»).

Лазейка в кротовую нору

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

Многие темы, к которым частенько обращается научная фантастика – например, роботы, превосходящие человека своим интеллектом, межзвездные полеты или встреча с инопланетянами – либо теоретически возможны, либо могут воплотиться в будущем. А вот вероятность путешествий в прошлое современной наукой отвергнута окончательно и бесповоротно.

Ну, почти бесповоротно. Есть одна лазейка. Крошечная лазейка, которая называется кротовой норой, или кротовиной.

Стивен Хокинг – лишь один из целого ряда уважаемых ученых, которые убеждены, что вся Вселенная пронизана кротовинами, по сути являющимися «туннелями» в пространстве и во времени. Существование кротовин не противоречит теории относительности Эйнштейна и другим популярным в современном мире представлениям о природе вещей. Вместе с тем, «кротовые норы» делают потенциально возможными не только путешествия во времени (можно попасть в кротовину с одной стороны и покинуть ее с другого конца на несколько дней, лет или веков раньше), но и перемещения в пространстве, между далекими друг от друга частями космоса, со скоростью, превышающей скорость света. Неудивительно, что концепция кротовой норы так часто встречается в научно-фантастических фильмах (среди которых «Звездный путь», «Звездные врата», «Мстители» и «Интерстеллар»).

Автор фото, Paramount Pictures

Подпись к фото,

В фильме «Интерстеллар» путешествия во времени осуществляются через кротовую нору

Впрочем, не торопитесь строить свой космический корабль и брать курс на ближайшую кротовину. Пусть кротовые норы существуют, пусть их много, пусть попадание в них позволяет преодолеть пространство и время – все равно не факт, что ими можно воспользоваться. Профессор Хокинг признает, что он «одержим временем» и что он хотел бы верить в возможность путешествий во времени. Тем не менее, даже Хокинг ссылается на существующий в научном мире консенсус, согласно которому кротовины существуют лишь в «квантовой пене» – то есть речь идет о частицах меньше атомов. Пожалуй, космический корабль туда не влезет. И Арнольд Шварценеггер тоже. И даже Майкл Джей Фокс, исполнитель роли Марти МакФлая в фильме «Назад в будущее».

Есть сторонники идеи, что развитие технологий, усилия физиков-теоретиков и, эм-м-м, само время помогут нам заполучить в свое распоряжение парочку бесконечно малых кротовин и увеличить их в миллиарды раз, чтобы отправиться в произвольное время и место. Пока это всего лишь умозрительные рассуждения, но представим, что рано или поздно будет создан подобный туннель, подходящий для человека. Даже если вы не станете вмешиваться в ход истории, всё равно вас ждет очередной парадокс, угрожающий всей вашей затее.

Осторожно, эффект бабочки

Данный эффект хорошо описан в известном рассказе Рэя Брэдбери, написанном в начале 1950-х годов — «И грянул гром». Его герои отправляются в доисторические времена на нашей планете, передвигаясь там по антигравитационной тропе, чтобы свести к минимуму вероятность контакта с прошлым. Один из персонажей сошел с тропы и случайно раздавил бабочку. Вернувшись в свое привычное время, герои обнаруживают, что многое изменилось – от правописания слов до исхода выборов. Получается, они создали альтернативную реальность.

Рассказ Брэдбери часто цитируется в работах по теории хаоса, поскольку в нем впервые упоминается так называемый «эффект бабочки»: незначительное изменение сейчас может иметь большие и зачастую непредсказуемые последствия в будущем. И это серьезное препятствие к тому, чтобы путешествовать в прошлое. Даже если кто-нибудь преодолел бы все трудности и придумал бы, как это сделать технически, не менее трудно было бы совершить подобное путешествие, не рискуя изменить ход истории.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Даже одна хрупкая бабочка способна изменить ход истории

Опять же, есть люди, которые ломают голову над способами обойти эти ограничения. Существуют самые разные теории, предполагающие различные конфигурации многочисленных кротовин, «замкнутые временеподобные кривые» и другие затейливые альтернативы. К несчастью для любителей кинофантастики, предпочитающих иметь научное обоснование для происходящего на экране, существует единственная причина, по которой все эти проблемы и парадоксы выглядят неразрешимыми – они просто таковыми являются. Как бы нам ни хотелось изменить прошлое и избавиться от совершенных ошибок – меня вот, например, крайне разочаровало купленное в 2007 году пальто – похоже, ничто не может помочь нам в этом, включая кротовые норы.

Моложе на долю секунды

С другой стороны, не факт, что путешествия в будущее невозможны. Более того, существуют люди, которым это уже удалось. Величайший из них – космонавт Сергей Крикалев, рекордсмен Земли по суммарному времени пребывания в космосе. Его можно считать «хрононавтом», поскольку в результате своего пребывания на орбите Крикалев попал в собственное будущее примерно на 1/200 секунды раньше окружающих.

Немного, наверное. И все же этого достаточно, чтобы заставить вас крепко задуматься. Все дело в расширении времени – явлении, описанном в теории относительности Эйнштейна. Чем быстрее передвигается человек (а Сергей Крикалев провел более двух лет на борту станции «Мир» и Международной космической станции, движущихся со скоростью почти 30 тысяч км/ч), тем медленнее идут его часы по сравнению с часами на Земле. На самом деле все еще сложнее из-за гравитации, однако в целом Крикалев постарел за это время чуть меньше, чем если бы он не отправился в космос.

Увеличив скорость, мы добьемся более выраженного эффекта: если бы хрононавт провел свои два года в космосе, передвигаясь чуть медленнее скорости света (то есть почти в 40 тысяч раз быстрее, чем скорость МКС), он вернулся бы и обнаружил, что на Земле прошло два столетия или даже больше.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Российский космонавт Сергей Крикалев провел на орбите столько времени, что стал на долю секунды моложе тех, кто не покидал планету

Вот это и правда путешествия во времени. Безусловно, никто не гарантирует, что когда-нибудь нам удастся развить такую скорость, да и отправиться можно только в одну сторону, однако в отличие от погружения в историю мы, по крайней мере, знаем, что это возможно. Поэтому фильмы о путешествиях в прошлое являются чистым вымыслом, а вот те картины, где герои оказываются в будущем, частично основаны на научных фактах. Жаль, что их снимают так мало!

Среди немногих фильмов, где так или иначе фигурируют путешествия в будущее, можно назвать две экранизации романа Герберта Уэллса «Машина времени», трилогию «Назад в будущее» и блокбастер «Планета обезьян».

Единственный известный мне фильм, создатели которого попытались воссоздать условия путешествий во времени – прошлогодний «Интерстеллар». Картина посвящена расширению времени, ее герои – астронавты, обнаружившие после возвращения, что их близкие и друзья постарели гораздо быстрее их самих. Подобный персонаж – Рип ван Винкль, проспавший 20 лет своей жизни – появился в литературе еще в начале 19 века благодаря американскому писателю Вашингтону Ирвингу.

Возможно, «Интерстеллар» положит начало эпохе картин о путешествиях во времени, основанных на научных фактах, но верится в это с трудом. Пусть снимают больше несерьезных фильмов, герои которых самым неправдоподобным образом обнаруживают себя в гуще тех или иных исторических событий. Таких фильмов, как, например, «Невероятные приключения Билла и Теда» с его парадоксальной концовкой. Его я готов пересматривать бесконечно.

Прочитать
оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте
BBC Future.

Наука: Наука и техника: Lenta.ru

21 октября 2015 года Марти Макфлай и Док Браун, согласно сюжету кинотрилогии «Назад в будущее», прибудут к нам в гости — прямиком из 1985-го. Возможны ли путешествия во времени и изменение прошлого а-ля Макфлай с точки зрения современной физики? Как следует вести себя хронопутешественникам и в какие миры они попадают?

Когда во II веке нашей эры основатель жанра научной фантастики Лукиан Самосатский описал путешествие на Луну, Венеру и межпланетные войны, он и сам вряд ли верил в то, что ближайшие небесные тела столь густо населены разумными существами. Однако самолеты, вертолеты, полеты в космос, телевидение и даже видеочат были предсказаны в XIX веке именно фантастами, а Игорь Сикорский называл свой вертолет попыткой перенести в реальную жизнь вымысел Жюля Верна.

Те же фантасты XIX века описали и машину времени, однако она до сих пор не только не создана, но и сама ее принципиальная возможность по-прежнему вызывает горячие споры. Почему же бурный прогресс науки не прояснил этот вопрос?

Эйнштейн — крестный отец хронопутешествий

В 1881 году Эдвард Митчелл опубликовал рассказ «Часы, которые шли назад». Описанная там машина времени и вызванные ею парадоксы были абсолютно невозможны с научной точки зрения той эпохи. Считалось, что «течение абсолютного времени изменяться не может», и никакие путешествия в прошлое или будущее (кроме будничного старения) в принципе исключены.

Теория относительности Эйнштейна и соответствующая ей картина Вселенной все резко изменили. Выяснилось, что неизвестно, существовало ли время вообще до планковской эпохи, близкой в Большому взрыву. Зато обнаружилось, что в будущее можно путешествовать существенно быстрее, чем со скоростью одного часа в час. В 1905 году Эйнштейн сформулировал это так: «Если в точке А находится пара синхронно идущих часов и мы перемещаем одни из них по замкнутой кривой с постоянной скоростью до тех пор, пока они не вернутся в А (на что потребуется, скажем, t секунд), то эти часы по прибытии в А будут отставать по сравнению с часами, остававшимися неподвижными».

«Парадокс близнецов». Изображение: physicsforme.com

В дело вступает релятивистское замедление времени — эффект теории относительности, из-за которого в движущемся теле все физические процессы проходят медленнее, чем в неподвижном. Этот эффект обычно иллюстрируют «парадоксом близнецов». Отправив одного близнеца в космос на близкой к световой скорости на 20 лет по земному времени, мы обнаружим, что он почти не постарел, в отличие от его брата-близнеца, оставшегося на Земле. Поскольку лазерный и солнечный парус теоретически могут разогнать человека до таких скоростей, обе эти конструкции фактически — машины времени для перемещения в будущее. Отличие от описаний Уэллса только в том, что путешественнику придется перемещаться не только во времени, но и в пространстве.

Сложнее с путешествием в прошлое. Перемещение быстрее света должно вести именно к нему — и именно это называют главной причиной его неосуществимости. Чисто гипотетически построить машину времени можно с помощью отрицательной энергии. Само существование квантовых флуктуаций означает, что даже во вроде бы пустом пространстве на деле присутствует множество пар виртуальных частиц, которые появляются и исчезают, аннигилируя друг с другом. Один из элементов каждой такой виртуальной пары имеет положительную энергию, а другой — отрицательную. В ряде случаев аннигиляция может не случиться — и возникнет материя с экзотическими свойствами, пригодная для создания машины времени.

Космический корабль, проходящий сквозь кротовую дыру. Изображение: Mopic / Alamy / Diomedia

Другое гипотетическое средство хронопутешествий — кротовые норы, «туннели» в пространстве, соединяющие две сколь угодно удаленные друг от друга точки (как в фильме «Интерстеллар»). Кротовые норы предсказаны теорией относительности, и единственное, что требуется, чтобы они не схлопывались, — это вышеописанная материя с отрицательной энергией.

Сходные возможности дает и пузырь Алькуберре, предложенный физиками-теоретиками более 20 лет назад. Такой объект может перемещаться быстрее света, сжимая пространство прямо перед собой и расширяя его позади себя. Хотя самого сверхсветового движения при этом не происходит (перемещение идет за счет искривления пространства), отправившись к далекой звезде, а затем вернувшись к Земле, экипаж пузыря должен попасть в прошлое. Как и в случае с эйнштейновским путешествием в будущее на субсветовых скоростях, теоретически в пузыре нет никаких противоречий известным законам физики, нужно лишь решить практические сложности по его созданию.

Машина судного дня

Одно из ключевых возражений против путешествий в прошлое сформулировал четверть века назад физик Стивен Хокинг: «Если путешествия во времени возможны, то где в таком случае путешественники?» Оппоненты быстро указали на концептуальное сходство этого возражения с известной поговоркой насчет ума и денег: множество гениев умерло в бедности, но это вовсе не означает, что создатель геометрии Лобачевского был неумен.

Конечно, Хокинг включил в свою гипотезу о защите хронологии не только этот тезис. По его мнению, путешествия в прошлое для макроскопических объектов (например, человека) невозможны, поскольку этому препятствуют физические законы. Он предложил рассматривать путешествие во времени как замкнутую времениподобную кривую (прошлое — будущее — прошлое —…). Та область в пространстве, где она работает, ограничена, а на ее границе должен возникать горизонт событий, чем-то сходный с горизонтом событий черной дыры. Одна беда: по такой замкнутой времениподобной кривой должны перемещаться замкнутые лучи света, бесконечно наворачивающие круги по этой кривой. Бесконечно вращающиеся виртуальные частицы в такой ситуации не исчезают со временем, накапливаясь и доводя плотность энергии на горизонте событий машины времени до бесконечности. «Выходит, что человек или космический зонд, который попробует пересечь горизонт и попасть в машину времени, будет полностью уничтожен завесой излучения», — резюмирует Хокинг.

Стивен Хокинг читает лекцию. Фото: Valentin Flauraud / Reuters

Но главная проблема гипотезы Хокинга в том, что полноценной теории, учитывающей и гравитацию, и квантовые эффекты (которые, по Хокингу, уничтожат путешественника во времени), пока нет. Теория квантовой гравитации еще не построена — прежде всего потому, что две физические теории, которые она пытается связать воедино (квантовая механика и общая теория относительности) опираются на разные наборы принципов. Первая описывает временнУю эволюцию физических систем на фоне внешнего пространства-времени, которого в ОТО нет вовсе (точнее, оно является динамической переменной теории). Иными словами, хотя большинству физиков импонирует идея о невозможности безопасного движения назад во времени, на данный момент никаких твердых данных, противоречащих такой возможности, нет.

Хуже того: в ряде случаев попытки применить варианты хокинговской гипотезы ведут к ужасающим заключениям. Например, пузырь Алькуберре, в силу сверхсветового перемещения действующий как машина времени, может накапливать колоссальную энергию и, прибывая в ту или иную область пространства-времени, эту энергию высвобождать. Такая машина времени, даже без путешественника на борту, при торможении уничтожит всю ту область, куда она отправилась. Если бы нечто подобное было возможно, мы все могли бы моментально исчезнуть в ослепительной вспышке сразу после первого же эксперимента по путешествию во времени.

Парадокс Гитлера

Есть и другие основания, по которым физики настороженно относятся к идее хроноскачков — и это прежде всего причинность.

Представим себе ситуацию: совестливый изобретатель машины времени делает первой своей миссией убийство фюрера. Если он выполнит поставленную задачу, цель его путешествия моментально исчезнет: Вторая мировая будет принципиально иной, фамилия Гитлер ничего никому не будет говорить уже ко времени рождения изобретателя. Причина убьет следствие, а это должно убить причину — и что же произойдет в такой ситуации на практике, не очень понятно.

Что хуже всего, влияние Гитлера на историю планеты слишком велико, и любой мыслимый изобретатель, убивший его, с высокой вероятностью просто не родится. Если Вторая мировая и случится, то в другое время и вызовет другие демографические последствия: мать и отец гитлероубийцы, скорее всего, никогда не встретятся, что делает парадокс Гитлера еще и разновидностью парадокса убийства дедушки.

Даже если предположить, что хронопутешествия будут сразу монополизированы государством или организацией с идеальными возможностями контроля, получается, что придется постоянно вмешиваться в ход развития человечества, либо защищая его от путешественников-одиночек, намеревающийся «убить Гитлера», либо меняя время в «нужном» направлении самостоятельно. И тот и другой вариант превращают историю в древнегреческий театр, где логика и причинность заменены спонтанным вмешательством deus ex machina, причем таким, которое мы не можем ни контролировать, ни предсказать.

Всех не перевешать

И все же часть физиков в условиях отсутствия твердых доказательств гипотезы о защите времени попробовали доказать, что и без нее такие путешествия не ведут к вышеописанным сокрушительным последствиям. В 1991 году Дэвид Дойч (David Deutsch) предложил такое решение: в момент начала путешествия любая система распадается на две подсистемы. Одна из них — замкнутая времениподобная кривая B, а вторая — внешняя по отношению к ней подсистема А (например, путешественник). По расчетам Дойча, если мы сможем описать все отличия системы А от В одной унитарной матрицей, мы автоматически переводим происходящее в представление Шредингера. Возникнет сразу множество возможных решений, у одного из которых будет наибольшая энтропия. В нем изменение произойдет (мир изменится), но во всех остальных локально ничего не поменяется.

Параллельные Вселенные. Изображение: space.mit.edu

То есть убьет кто-либо Гитлера или нет, для сохранения принципа причинности не так важно. Даже если у убийцы все получится, мир, в котором фюрер не пришел к власти, станет не нашим, а частью параллельной Вселенной (многомировая интерпретация). Как видим, этот вариант куда оптимистичнее уничтожения человечества при попытке первого запуска машины времени. Правда, если он верен, то никаких последствий деятельности хронопутешественников мы никогда не заметим. Все их титанические усилия просто приведут к образованию еще одной параллельной Вселенной, не связанной с нашей.

Моральный кодекс хронопутешественника

В 1970-х не менее оригинальное объяснение парадоксов времени предложил известный астрофизик Игорь Новиков. Принцип Новикова прост: в нашей Вселенной локально могут происходить только такие хронопутешествия, которые глобально самосогласованы, то есть не являются взаимоисключающими. Любая попытка радикально переделать прошлое в нашем мире (а не в одной из параллельных Вселенных) может закончиться лишь провалом. Например, отправившись в прошлое и убив своего деда, вы, вернувшись, обнаружите, скажем, что вы, как и несколько процентов всех детей на Земле, —плод внебрачной связи, из-за чего убийство предположительного дедушки вообще ни на что не повлияло.

Фактически Новиков предполагает, что свобода воли всех путешественников во времени жестко ограничена предложенным им физическим принципом. То есть условный аналог закона сохранения энергии — своего рода закон сохранения причинности — не позволяет изменить то, что так или иначе повлияло на возникновение субъекта. Также как сила тяготения не дает взлететь без самолета, принцип самосогласованности не даст убить Гитлера.

Если же кажется, что путешественник вопреки всему все же изменил прошлое, то, скорее всего, перед нами просто видимость. В известной сцене из первой части фильма «Назад в будущее» Марти Макфлай в 1955 году исполняет хит Чака Берри Johnny B. Goode. Присутствующий при этом чернокожий гитарист немедленно звонит своему кузену (Чаку Берри) и предлагает ему ознакомиться с «новым саундом» по телефону. На первый взгляд, это довольно грубое вмешательство в историю: Чак Берри — один из самых влиятельных музыкантов раннего рок-н-ролла, а Johnny B. Goode сочинен им лишь в 1958 году. Изменение прошлого? Пересмотрите эту сцену еще раз: Марвин дает своему кузену послушать Марти, лишь когда тот закончил петь и перешел к жесткому гитарному соло, достаточно свежему даже для 1980-х, и абсолютно нетипичному для рок-н-ролла. Ничего из того, что мог заимствовать Берри, он так и не услышал.

Но некоторые моменты действия принципа Новикова неясны. Представим, что, изобретя машину времени, мы отправились в прошлое и решили поведать жителям XIX века о существовании такого устройства. Очевидно, что это будет колоссальным вмешательством в историю, после которой жизнь земных государств может существенно измениться. Уведомить любого жителя прошлого о существовании такой машины (до того, как ее изобретение будет освещено в прессе) для хрононавта физически невозможно. Все, что вы можете сделать, прилетев в XIX век, — купить документы на имя Герберта Уэллса и выпустить какой-нибудь роман на эту тему.

Беспричинные люди

На первый взгляд кажется, что принцип Новикова даже без непроверяемой многомировой интерпретации снимает все темпоральные парадоксы. Увы, все не так просто. Вспомните анекдотический сюжет цикла «Терминаторов»: пытаясь бороться с Коннором, Скайнет невольно ознакомил юношу с самой возможностью путешествия во времени. В итоге тот, повзрослев, отправил в прошлое своего отца, родившегося позже самого Коннора. Итак, самосогласованность по Новикову налицо, однако налицо и парадокс: сын Сары Коннор становится продуктом существования замкнутой времениподобной кривой, вне которой его возникновение с данным набором генов невозможно.

Кадр: Warner Bros / Courtesy Everett Collection

На деле вся научная фантастика насыщена такими примерами, и иногда («Стальная крыса» Гаррисона) возникают даже существа, которых вообще никто не зачинал и не рождал, попадающие из собственного будущего в собственное прошлое по кругу. Они переживают свой жизненный цикл бесконечное количество раз, как персонаж «Дня сурка». Вот только, в отличие от последнего, у них нет ни малейших шансов что-либо изменить в своей жизни.

Назад в 2015 год

Во время съемок «Назад в будущее» еще не было многомировой интерпретации Дойча. Тем не менее кинотрилогия демонстрирует множество альтернативных реальностей (чуть не десяток). Правда, в отличие от концепции Дойча, Марти Макфлай может перемещаться между альтернативными историями своей семьи и всего городка. Еще интереснее то, что он пытается следовать принципу самосогласованности (хотя выводы Новикова не были широко известны на Западе): юноша всячески способствует браку своих родителей.

Разумеется, несмотря на элементы самосогласованности, полностью избежать парадоксов и странностей франшизе не удалось. Например, в 1885 году Док и Марти не могут разогнать «Делореан» и улететь в будущее, потому что у них нет бензина. Меж тем в их реальности в этот момент находится два «Делореана», в одном из которых вполне может быть бензин — но никто из них об этом даже не вспоминает. В других эпизодах количество копий машины времени может достигать четырех, причем получается, что основная их часть существует только в рамках замкнутых времениподобных кривых, они «размножены» с помощью путешествий во времени, а не заводского конвейера.

«Делореан». Изображение: Terabass / Wikipedia

Формально все мелкие противоречия трилогии «Назад в будущее» вполне могут укладываться в рамки многообразия различных гипотез, предполагающих возможность путешествий в времени. А могут и не укладываться — уж слишком мало мы пока знаем о подробностях таких процессов. Впрочем, как уже отмечалось выше, если бы нечто подобное когда-либо и случилось, путешественники во времени сделали бы все от них зависящее, чтобы мы об этом никогда не узнали.

в будущее, в прошлое и обратно

Путешествия во времени: в будущее, в прошлое и обратно

Главная

Тематические подборки

Машина времени в действии. В этом обзоре нас будет швырять из прошлого в настоящее, как корабль в шторм. Держитесь крепче, ветер крепчает. Он уже дерзко сдул пыль с учебников истории и навсегда развеял запах нафталина. Ведь на самом деле прошлое и настоящее – одно целое.

Отыскать связи между тем, что было когда-то и тем, что происходит сейчас. Прожить как сто лет назад. Ощущать звуки и запахи и услышать голоса тех, кто был так похож на нас.

Но для начала – давайте-ка заглянем в будущем. Тут недалеко.

Фото @denis_paleo 

Уна Ребека

Отключай

750₽ 600₽ Купить

Грита (14). Помните, как взрослые старались обезопасить детей (и себя) от негатива? У них получилось. Повесть “Отключай” вышла несколько лет назад. Читая эту книгу сегодня, особенно остро чувствуешь, как онлайн, который должен был бы расширить возможности, дать нам свободу – её отнял. Похоже, людям ничего нельзя дать в руки: за что ни возьмутся, всё превращается в запрет.

Героиня этой истории – Грита, живёт в мире, где запрещено страдать. Только позитивное мышление. Никакой боли. Никаких лишений. Голод, болезни, скорбь утраты – всё надёжно убрано с виртуальной сцены, которая теперь считается настоящей жизнью.

Забыли одно: во все времена найдётся кто-то, кто окажется делать то, на что все согласны.

Антиутопия прекрасна чем? Тем, что ещё можно успеть не допустить самых страшных ошибок.

Олейников Алексей

Евгений Онегин. Графический путеводитель

850₽ Купить

Всё, никто больше не пострадает. Многочисленным “не понимаю” пришёл конец. 

Комикс Алексея Олейникова и Натальи Яскиной спас человечество и раскрыл главное: “Онегин” – пародия. Это смешная книга, а от нас так тщательно это скрывали учителя!

Просто представьте, что Пушкин ведёт блог. В котором выражает своё мнение обо всём, что видит и слышит. Представили? Вот. Это то самое состояние, в котором нужно читать “Онегина”.

Заглянем в голову Евгению – там много интересного. (Кстати, а представляете свою голову поделенной на информационные блоки?) Побываем в его гардеробе и сравним с современным. Проведём вечера на тус… в светской гостиной. Узнаем, с кем и почему дрался на дуэли сам Пушкин и что говорил друзьям о современных ему нравах. Поживём жизнью пушкинских персонажей. Кстати, вам не кажется, что салонный альбом, в котором гости оставляют свои рисунки, стихи и милые сообщения хозяевам, практически та же социальная сеть?

Ещё одна хорошая новость: Больше никто и никогда не испугается разбора письма Татьяны. Мы, узнаем о нём гораздо больше, чем рассказывают в школе. Просто в школе нам рассказывали не то. 

Знаменитый пушкинский роман всё-таки стал понятным.

Бове Клементина

Ужель та самая Татьяна?

800₽ 400₽ Купить

Татьяна (14), Евгений (17). Да, это они – герои “Евгения Онегина”. Француженка Клементина Бове дерзко перенесла действие пушкинского романа в современный Париж. Помните?

Она по-русски плохо знала,

Журналов наших не читала

И выражалася с трудом

На языке своем родном,

Итак, писала по-французски. ..

А ведь логично: семья Лариных Клементины Бове вполне могла бы оказаться потомками тех самых. Прошло почти полтораста лет, письмо Татьяны уже не шокирует вопиющим нарушением этикета. Никто больше не стреляется на дуэли. Разводятся теперь чаще, чем женятся. Препятствий к счастью для всё осознавшего Евгения не осталось, а “байронический герой” всё тот же. Как и та, что “звалась Татьяной”. 

Кстати,  помните вопрос из школьной программы? Этот: “Роль общества в романе Пушкина “Евгений Онегин”. Вопрос-то куда интереснее, чем мы думали.

Посмотрим, каким на сей раз будет финал истории?

Вдруг всё-таки виновато время.

Соковенина Елена

Импровизаторы. Часть первая. Саквояж мадам Ренар

900₽ 450₽ Купить

Фёдор Летний (20), Лев Берёзкин (19). 

Джейк Саммерс (15), Дюк Маллоу (14).

Время не виновато, как бы говорит нам Елена Соковенина – и отправляет своих героев в разные эпохи и даже в разные страны. Вот только двое жуликов-рекламщиков подозрительно похожи, так и не скажешь, что разные. Вот они в России 2010-х. А вот – в Америке 1900-х. А вот снова 2010-е. А вот… ой. Всё перемешалось, перепуталось, помогите!

Эта реклама, которой здесь так много. Хотя бы она должна отличаться? Ведь не может быть, чтобы ничего, совсем ничего не изменилось за сто лет? 

Ладно, попробуем разобраться.

Авантюрный роман о благородных жуликах на этом и построен. Дано две эпохи, две страны, две пары героев, очень много рекламы и один сюжет: как жить в мире, где не осталось ничего настоящего? Где за что ни возьмись, цель одна: что-нибудь вам продать. Где всем наплевать друг на друга. И где почему-то очень, очень многие искренне верят рекламе.

Ловите формулу счастья: любимое дело, верный друг и деньги.

Держите саквояж. Там почти всё, что может понадобиться. Поверьте на слово: все предметы – те самые, что нам нужны.

Лаврова Светлана

Трилобиты не виноваты

900₽ 450₽ Купить

Изя, Шумар, Парабар, Пип.

С друзьями можно пережить всё, даже конец света. Даже Второй Конец света! Ледниковый период неотвратим, но трилобиты – высшая раса на Земле ордовикского периода, верят в лучшее. 

Совет Двенадцати Магистров – потому что хитёр и коварен. Зря, что ли, они придумали шпионскую школу? На разведку отправлены самых талантливые дети с целью предотвратить катастрофу. Только для трилобитов, разумеется.

А четвёрка детей-шпионов верит в лучшее потому что каждый раз всё обходится. 

Всё обходится потому, что все здесь пригождаются друг другу. Хотя так, с первого взгляда, и не скажешь – ведь они такие разные! 

Вот, например, добродушный и прямой Изя крупнее всех в два с лишним раза. И то сказать, потомок царского рода Изотелусов Рексов. Кстати, у него есть питомц: рыбка Мурка.

А например, ехидный интеллектуал Шумар (из рода Шумардия), маленький слепой роющий трилобит, – их тех, что всю жизнь копошатся в иле. 

Стратег Пип глазаст – ещё бы, он из рода Глазастых Пловцов Опипетеров

А красавчик Парабар гордится своими мышцами пловца. У них в роду Глазастых Пловцов Парабарандиев все такие.

Да-да, здесь все пригождаются друг другу. И совсем не только трилобиты. Четвёрка шпионов прихватывает с собой всякого горемыку, что встречается на пути.

Совет Двенадцати даже не подозревает, какая это великая сила – горемыки всех мастей и видов.

Пирс Филиппа

Полночный сад

990₽ 495₽ Купить

Графическая версия великого романа Филиппы Пирс “Том и Полночный сад”. Кстати, карантинная история как никогда понятна в наши дни. Вот и говори о чём-то “ах, это ушло в прошлое, и уже многим непонятно”. Ничего не уходит бесследно, история развивается по спирали и очередной её виток мы проходим сейчас. 

Странный дом тёти и дяди ужасно огорчает Тома поначалу: порядки строгие, дядя с тётей скучные, да ещё и некоторые запреты выглядят просто нелепо. Так же нелепо, как старые напольные часы: стоят на лестнице, ни туда, ни сюда. Какая-то старушка, которая здесь живёт, видите ли, не разрешает их выбрасывать!

Но то, что поначалу выглядит как прекрасный сон, потом – как классическая история с привидениями, на самом деле – на самом деле! – путешествие во времени. Те, кто жил до нас – всегда рядом. Просто мы их не видим.

Гусев Дмитрий, Русинова Анна

Бестужевки: первый женский университет

750₽ Купить

Возможно, вы не поверите. Когда-то (кстати, это время между “Евгением Онегиным и “Импровизаторами”), не только в России считалось: женщины учиться не могут, их удел – семья. Ну и шум начался, когда в Петербурге открылись Бестужевские курсы! Смешнее всего то, КАК эти лозунги и эти возгласы похожи на современные. До слёз. 

Что же, давайте посмотрим, как всё это было. Не сразу и не просто строился университет, который станет образцом для подражания во всём мире. 

Когда-то в бестужевок верила только кучка энтузиастов. Но смелые женщины стали учить, изобретать, открывать школы и аптеки, ездить к экспедиции, проектировать плотины и руководить фабриками. Первые женщины-врачи, женщины-биологи, женщины-климатологи и женщины-астрономы. И геофизики. Не говоря уже о женщинах-математиках.

Их имена сегодня знает весь мир. И все они вышли из Бестужевских курсов.

Поммо Иван

Троя. И нет войне конца

990₽ 495₽ Купить

В комиксах Ивана Поммо по древнегреческим мифам тоже две эпохи: античная и современная. Чего нет: головоломки кто чей родственник, почему боги вмешиваются в дела смертных, и кто они, эти боги, вообще. Все семейные сложности богов Олимпа влёт объясняет инфографика. Все непонятные слова и повороты событий – современный папа. Кстати, вместе с историей и географией – по ходу дела. 

Когда началась Троянская война? Что стало причиной? Почему нам так важно о ней знать? Не говорите “не знаю, я тогда болел”. Сейчас всё будет. Эпичное рубилово… ой, простите. Конечно же, захватывающие приключения богов и героев. Мы их наконец-то прочтём по-человечески.

Поммо Иван

Одиссей. Хитроумный герой

990₽

Скоро

Что такое одиссея и чем славен Одиссей? Как чем – своим супер-долгим возвращением домой. Циклоп Полифем, людоеды-лестригоны, волшебница Кирка, что превратила спутников Одиссея в свиней, и другие козни богов Олимпа. Чем им так насолил этот герой?

Поммо Иван

Персей. Победитель Медузы

990₽ 495₽ Купить

Горгона – на самом деле фамилия. Медуза, наоборот, имя. Не перепутайте. Подробности – в комиксе Ивана Поммо, из которого заодно станет ясно про золотой дождь, что пролился на прекрасную Данаю, Атланта, что держит на плечах земной шар, и трёх опасных старух: даром, что грайи владеют одним зубом и одним глазом на троих. 

Это всё – на пути к битве с Медузой.

На сей раз боги благоволят герою. Правда, каждый на свой лад.

Рассказы для школьников

Подарок на день воспитателя

Красивые книги для самых лучших читателей

Книги о школе к началу учебного года

Книги для настоящих театралов

Лучшие детские книги по версии читателей «Самоката»

Внеклассное чтение: список книг для подростков

Внеклассное чтение: список книг для детей 9-10 лет

Внеклассное чтение: список книг для детей 7-8 лет

Книги про эмоции и чувства для детей

Как это было. Книги о войне

Нескучный сад: книги о природе

Хиты весенней ярмарки «Книжное Замоскворечье»

внеКЛАССНОЕ проЧТЕНИЕ

Истории, которые нельзя рассказывать

Книги для детей детского сада

Детские книги о природе

Дэвид Алмонд. Лучший способ быть человеком, — это понять, что все мы разные

Какие детские книги помогут включиться после каникул?

Хит-парад уютных книг!

Книги в подарок на Новый Год

Нам нужен Зимний Мастер! Зимние книги для детей

ТОП-15 самых популярных книг на выставке non/fictio№23

12 книг «Самоката» из каталога «100 лучших новых детских книг» библиотеки им. Гайдара 2021 года!

Лучшие книги о взаимоотношениях в семье

Лучшие подарки ко Дню Учителя!

Есть ли жизнь без гаджетов? Повести и рассказы для детей 10 лет

Топ-10 книг о домашних питомцах

Топ-5 книг для подростков

Если вас настиг стресс: 10 книг, чтобы отвлечься и успокоиться

Много книг к школе

6 книг о том, как договориться с собой и миром

Книги про любовь для подростков и всех остальных

Читаем на ночь детям: Неожиданный способ считать овец

Лучшие детские книги, которые помогут и взрослым

Летняя подборка

День феминизма

Лучшие иллюстрированные книги издательства «Самокат»

Осенняя подборка книг

Подборка книг для Фестиваля нидерландской и фламандской литературы

Книги про шалунов и хулиганов

Комиксы!

Книги про отцов

Список летнего чтения от «Самоката»

Сказки на ночь

Узнать цену жизни. Детские книги о войне

пять способов сделать это

В 2009 году британский физик Стивен Хокинг устроил вечеринку для путешественников во времени – фишка в том, что год спустя он разослал приглашения (гости не пришли). Путешествие во времени, вероятно, невозможно. Даже если бы это было возможно, Хокинг и другие утверждали, что вы никогда не сможете вернуться назад до момента, когда ваша машина времени будет построена.

Но путешествовать в будущее? Это другая история.

Конечно, все мы путешественники во времени, поскольку нас несет течение времени из прошлого в будущее со скоростью один час в час.

Но, как и в случае с рекой, в разных местах течение течет с разной скоростью. Наука в том виде, в каком мы ее знаем, позволяет использовать несколько методов для ускоренного продвижения в будущее. Вот краткое изложение.

Путешествие через червоточину, задуманное Лесом Боссинасом для НАСА. Предоставлено: Wikimedia Commons

1. Путешествие во времени на скорости

Это самый простой и практичный способ путешествовать во времени в далекое будущее — двигаться очень быстро.

Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, когда вы путешествуете со скоростью, приближающейся к скорости света, время для вас замедляется относительно внешнего мира.

Это не просто предположение или мысленный эксперимент — это было измерено. Используя двойные атомные часы (одни летают на реактивном самолете, а другие неподвижны на Земле), физики показали, что летающие часы тикают медленнее из-за их скорости.

В случае с самолетом эффект незначительный. Но если бы вы были на космическом корабле, летящем со скоростью 90% скорости света, вы бы почувствовали, что время течет примерно в 2,6 раза медленнее, чем на Земле.

И чем ближе вы приближаетесь к скорости света, тем экстремальнее путешествие во времени.

Наивысшие скорости, достигнутые с помощью любой человеческой технологии, вероятно, достигают протоны, летящие вокруг Большого адронного коллайдера со скоростью 99,9999991% скорости света. Используя специальную теорию относительности, мы можем вычислить, что одна секунда для протона эквивалентна 27 777 778 секундам, или примерно 11 месяцев для нас.

Удивительно, но физики элементарных частиц должны учитывать это замедление времени, когда имеют дело с распадающимися частицами. В лаборатории мюонные частицы обычно распадаются за 2,2 микросекунды. Но быстро движущимся мюонам, таким как те, которые образуются, когда космические лучи попадают в верхние слои атмосферы, требуется в 10 раз больше времени для распада.

2. Путешествие во времени с помощью гравитации

Следующий способ путешествия во времени также вдохновлен Эйнштейном. Согласно его общей теории относительности, чем сильнее гравитация, которую вы ощущаете, тем медленнее движется время.

Например, по мере приближения к центру Земли сила гравитации увеличивается. Время для ваших ног бежит медленнее, чем для головы.

Опять же, этот эффект был измерен. В 2010 году физики из Национального института стандартов и технологий США (NIST) разместили на полках два атомных часа, одни на 33 сантиметра выше других, и измерили разницу в скорости их хода. Нижний тикал медленнее, потому что ощущал чуть более сильную гравитацию.

Чтобы отправиться в далекое будущее, нам нужна область чрезвычайно сильной гравитации, такая как черная дыра. Чем ближе вы подходите к горизонту событий, тем медленнее движется время — но это рискованное дело, переступив границу, вы никогда не сможете убежать.

Гравитация может замедлять время. Предоставлено: Wikimedia Commons

И вообще, эффект не такой сильный, так что, наверное, не стоит ехать.

Если предположить, что у вас есть технология для преодоления огромных расстояний, чтобы добраться до черной дыры (ближайшая из них находится на расстоянии около 3000 световых лет), замедление времени в результате путешествия будет намного больше, чем любое замедление времени в результате обращения вокруг самой черной дыры.

Получайте новости о научных новостях прямо на свой почтовый ящик.

(Ситуация, описанная в фильме Interstellar , где один час на планете рядом с черной дырой эквивалентен семи годам назад на Земле, настолько экстремальна, что невозможна в нашей Вселенной, по словам Кипа Торна, научный консультант фильма. )

Пожалуй, самая удивительная вещь заключается в том, что системы GPS должны учитывать эффекты замедления времени (из-за скорости спутников и гравитации, которую они ощущают), чтобы работать. Без этих исправлений возможности GPS вашего телефона не смогут точно определить ваше местоположение на Земле с точностью даже до нескольких километров.

3. Путешествие во времени с помощью анабиоза

Другим способом путешествия во времени в будущее может быть замедление вашего восприятия времени путем замедления или остановки ваших телесных процессов, а затем перезапуска их позже.

Бактериальные споры могут жить в течение миллионов лет в состоянии анабиоза, пока подходящие условия температуры, влажности, пищи не запустят их метаболизм снова. Некоторые млекопитающие, такие как медведи и белки, могут замедлять свой метаболизм во время гибернации, что резко снижает потребность их клеток в пище и кислороде.

Смогут ли люди когда-нибудь сделать то же самое?

Хотя полное прекращение метаболизма, вероятно, далеко за пределами наших современных технологий, некоторые ученые работают над достижением краткосрочного состояния гибернации, продолжающегося по крайней мере несколько часов. Этого времени может быть достаточно, чтобы оказать человеку неотложную медицинскую помощь, например, при остановке сердца, прежде чем он сможет добраться до больницы.

Как телевизионное шоу «Затерянные в космосе» предсказывало будущее. Кредит: Викисклад.

В 2005 году американские ученые продемонстрировали способ замедления метаболизма мышей (которые не впадают в спячку), подвергая их воздействию малых доз сероводорода, который связывается с теми же клеточными рецепторами, что и кислород. Внутренняя температура тела мышей упала до 13 °C, а метаболизм снизился в 10 раз. Через шесть часов мышей можно было реанимировать без каких-либо побочных эффектов.

К сожалению, аналогичные эксперименты на овцах и свиньях не увенчались успехом, что позволяет предположить, что метод не работает для более крупных животных.

Другой метод, вызывающий гипотермическую гибернацию путем замены крови холодным физиологическим раствором, работал на свиньях и в настоящее время проходит клинические испытания на людях в Питтсбурге.

4. Путешествие во времени через червоточины

Общая теория относительности также допускает возможность коротких путей сквозь пространство-время, известных как червоточины, которые могут соединять расстояния в миллиарды световых лет и более или различные моменты времени.

Многие физики, включая Стивена Хокинга, считают, что червоточины постоянно появляются и исчезают на квантовом уровне, гораздо меньшем, чем атомы. Хитрость заключалась бы в том, чтобы поймать одного и раздуть его до человеческих размеров — подвиг, который потребует огромного количества энергии, но который теоретически возможен.

Попытки доказать это в любом случае потерпели неудачу, в конечном счете, из-за несовместимости между общей теорией относительности и квантовой механикой.

5. Путешествие во времени с помощью света

Еще одна идея путешествия во времени, выдвинутая американским физиком Роном Маллетом, заключается в использовании вращающегося светового цилиндра для искривления пространства-времени. Все, что падает внутрь вращающегося цилиндра, теоретически может перемещаться в пространстве и во времени подобно тому, как пузырек скользит по поверхности вашего кофе после того, как вы взболтаете его ложкой.

По словам Маллета, правильная геометрия может привести к путешествию во времени как в прошлое, так и в будущее.

С момента публикации своей теории в 2000 году Маллет пытался собрать средства для оплаты эксперимента по проверке концепции, в котором нейтроны сбрасываются через круговое расположение вращающихся лазеров.

Однако его идеи не подхватили остальную часть сообщества физиков, поскольку другие утверждали, что одно из предположений его базовой модели страдает от сингулярности, которая, как говорят физики, означает «это невозможно».

У Королевского института Австралии есть образовательный ресурс, основанный на этой статье. Вы можете получить к нему доступ здесь.

Связанное чтение: Компьютер решает большую проблему путешествий во времени

Путешествие во времени возможно, но это билет в один конец – Блог ScienceBorealis.

ca

Ченоа ван ден Бугаард, редактор отдела физики и астрономии

Способность путешествовать во времени, будь то исправление ошибки в прошлом или получение информации о будущем, уже давно используется научной фантастикой и обсуждается теоретиками. физики. Пока продолжаются споры о том, возможно ли путешествие в прошлое, физики определили, что путешествие в будущее, безусловно, возможно. И для этого вам не нужна червоточина или DeLorean.

Путешествие во времени в реальной жизни происходит благодаря замедлению времени, свойству специальной теории относительности Эйнштейна. Эйнштейн был первым, кто понял, что время не постоянно, как считалось ранее, а вместо этого замедляется по мере того, как вы быстрее движетесь в пространстве.