Возможно ли перемещение во времени: Наука: Наука и техника: Lenta.ru

Сенсационное открытие: доказана возможность перемещения во времени

Израильский ученый Амос Ори научно обосновал возможность путешествия во времени. Теперь у мировой науки есть необходимые теоретические знания для того, чтобы утверждать, что создание машины времени теоретически возможно.

Математические выкладки были опубликованы в последнем номере научного журнала «Физическое обозрение». Профессор Израильского технологического института Амос Ори с помощью математических моделей обосновал возможность путешествия во времени.

Главным выводом, который делает Ори, является то, что «для создания подходящей для таких путешествий машины времени необходимы гигантские гравитационные силы».

В основе разработок израильского ученого лежит вывод, сделанный в 1949 году ученым Куртом Геделем о том, что теория относительности предполагает существование различных моделей времени и пространства.

В соответствии с расчетами Амоса Ори, в случае придания искривленной пространственно-временной структуре формы кольца или воронки появляется возможность путешествовать в прошлое. При этом с каждым новым витком в этой концентрической структуре человек будет все дальше углубляться в толщу времени.

Однако для создания подходящей для таких путешествий машины времени необходимы гигантские гравитационные силы. Они существуют, предположительно, возле таких объектов, как черные дыры. Впервые о черных дырах заговорили еще в 18 веке. Ученый Пьер Симон Лаплас предположил существование невидимых космических тел, гравитация в которых настолько высока, что ни один световой луч от этих тел не отражается. Лучу, для того чтобы быть отраженным от такого космического тела, необходимо преодолеть скорость света. Лишь в 20 веке ученые установили, что преодолеть скорость света невозможно.

Границу черной дыры называют «горизонтом событий». Всякий объект, достигающий его, всасывается в недра черной дыры, причем снаружи не видно, что происходит «внутри».

Предположительно, законы физики в глубине черной дыры прекращают действовать, и пространственная и временная координаты, грубо говоря, меняются местами, а путешествие в пространстве становится путешествием во времени.

Впрочем, несмотря на значимость расчетов Ори, мечтать о временных перемещениях пока рано. Ученый признает, что его математическую модель пока что невозможно реализовать на практике технически.

В то же время ученый подчеркивает, что процесс развития технологии столь стремителен, что никто не может сказать, какими возможностями человечество будет обладать через несколько десятков лет.

В целом возможность путешествий во времени была предсказана общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. По утверждению ученого, тела с большой массой искривляют пространство-время, а время движущихся с субсветовой скоростью объектов замедляется. Так, для нас полет некоторых частиц в космическом пространстве будет длиться тысячи лет, однако для самих частиц он будет занимать всего несколько минут.

Искажение пространства-времени вызывает гравитацию: тела вблизи массивных тел движутся вокруг них по искривленным траекториям. Искривленные линии пространства-времени могут замыкаться, и, двигаясь по ним, объект неминуемо встретится с самим собой из прошлого.

Идея путешествия во времени волнует человеческие умы давно. На эту тему написано огромное количество научно-фантастической литературы. Но до сих пор доподлинно неизвестно, возможна ли реализация перемещения во времени на практике, или же это только теоретическая вероятность.

Поскольку до сих пор никто не доказал, что путешествие во времени невозможно (при этом появились даже теоретические обоснования возможности перемещения во времени), потенциальные шансы того, что когда-нибудь человек сможет вернуться в прошлое и увидеть будущее, все-таки остаются.

Материал подготовлен интернет-редакцией www.rian.ru на основе информации РИА Новости и открытых источников

Возможно ли путешествие во времени?

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.

В течение многих лет концепция путешествий во времени была основным продуктом научно-фантастической литературы. Будь то серия «Звездный путь», «Доктор Кто» или «Назад в будущее» 1985 года, где мы видим, как ученые находят способ путешествовать во времени, но на самом деле все гораздо сложнее, даже сама концепция противоречива. Научное сообщество разделяет вопрос о том, возможны ли путешествия во времени или нет, но кто не хотел бы разбираться в своем прошлом или разгадывать будущее. Теперь вопрос, действительно ли это осуществимо, возможно ли путешествие во времени? Давайте разберемся.

Что такое время?

До Альберта Эйнштейна мы думали, что время — это постоянная сущность, как и предполагает нормальная жизнь, но он доказал, что время на самом деле относительное, то есть время течет с разной скоростью для людей, которые движутся относительно друг друга. Согласно Эйнштейну, время — это «четвертое измерение».

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

Червоточина

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.

Создание «червоточин» — еще один возможный способ путешествий во времени. Концепция проходимой червоточины подтверждается теорией общей теории относительности. Хотя ученый не нашел червоточины, создание червоточины возможно только в присутствии «экзотической материи» с отрицательной массой / энергией.

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).

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.

Неистовое вращение со скоростью несколько миллиардов оборотов в минуту может привести к эффекту перетаскивания кадров. Если ближайший космический корабль совершает точные обороты вокруг цилиндра, он может получить его в виде «замкнутой временной кривой».

Машины времени

Это базовое понимание того, что путешествие во времени требует специального устройства, которое мы называем машиной времени. Согласно физике, машина времени должна изгибать пространство-время, чтобы сократить расстояние между двумя точками в пространстве. В настоящее время физики считают, что одним из существенных для нас явлений, путешествующих назад во времени, когда временные линии движутся в виде петель, является «замкнутая временная кривая».

Для того чтобы машины времени могли достичь этого состояния, считается, что им нужна «экзотическая материя» с отрицательной плотностью энергии. Теоретически, эти экзотические вещества существуют, и, скорее всего, они имеют некоторые странные и уникальные свойства, которые еще нигде не видны. Но различные симуляции показывают, что количество, в котором существуют эти негативные явления, очень мало и не подходит для построения 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

Возможно ли путешествие во времени? | Космос

Возможны ли путешествия во времени? И ученые, и писатели-фантасты продолжают воображать возможности.
(Изображение предоставлено Андреем Онуфриенко через Getty Images)

Возможно ли путешествие во времени? Краткий ответ: Да, и вы делаете это прямо сейчас — мчитесь в будущее с впечатляющей скоростью — одна секунда в секунду.

Почти всегда вы движетесь во времени с одной и той же скоростью, наблюдая, как сохнет краска, или желая провести больше времени с другом из другого города.

Но это не то путешествие во времени, которое очаровало бесчисленное количество писателей-фантастов или породило настолько обширный жанр, что Википедия перечисляет более 400 наименований в категории «Фильмы о путешествиях во времени». В таких франшизах, как « Доктор Кто », « Звездный путь » и «Назад в будущее», персонажи забираются в какой-нибудь дикий автомобиль, чтобы ворваться в прошлое или отправиться в будущее. После того, как персонажи путешествуют во времени, они борются с тем, что произойдет, если вы измените прошлое или настоящее на основе информации из будущего (именно здесь истории о путешествиях во времени пересекаются с идеей параллельных вселенных или альтернативных временных линий).

Связанный: Лучшие научно-фантастические машины времени

Хотя многие люди очарованы идеей изменить прошлое или увидеть будущее раньше, четвертое путешествие во времени, увиденное в научной фантастике, или предложенный способ отправки человека через значительные промежутки времени, который не уничтожал бы его в пути. И, как отметил физик Стивен Хокинг в своей книге «Черные дыры и младенческие вселенные» (Бантам, 19 лет).94): «Лучшее доказательство того, что путешествие во времени невозможно и никогда не будет, это то, что к нам не вторглись полчища туристов из будущего».

Тем не менее, наука поддерживает некоторые изменения времени. Например, специальная теория относительности физика Альберта Эйнштейна предполагает, что время — это иллюзия, которая движется относительно наблюдателя. Наблюдатель, движущийся со скоростью около скорости света , будет ощущать время со всеми его последствиями (скука, старение и т. д.) гораздо медленнее, чем наблюдатель в состоянии покоя. Вот почему астронавт Скотт Келли за год на орбите постарел чуть меньше, чем его брат-близнец, который остался здесь, на Земле.

Связанный: Как ни странно, физик утверждает, что время реально

Существуют и другие научные теории о путешествиях во времени, в том числе странная физика, возникающая вокруг червоточин, черных дыр и теории струн. Однако по большей части путешествия во времени остаются областью постоянно растущего числа научно-фантастических книг, фильмов, телевизионных шоу, комиксов, видеоигр и многого другого.

Специальная теория относительности и путешествия во времени в недалекое будущее

Братья-близнецы Скотт и Марк Келли — астронавты и оба участвовали в знаковых исследованиях воздействия космоса на организм человека. (Изображение предоставлено Гетти)

Эйнштейн разработал свою специальную теорию относительности в 1905 году. Наряду с его более поздним расширением, общей теорией относительности , она стала одним из основополагающих принципов современной физики. Специальная теория относительности описывает взаимосвязь между пространством и временем для объектов, движущихся с постоянной скоростью по прямой линии.

Краткая версия теории обманчиво проста. Во-первых, все вещи измеряются по отношению к чему-то другому, то есть не существует «абсолютной» системы отсчета. Во-вторых, скорость света постоянна. Она остается неизменной, несмотря ни на что, и независимо от того, откуда она измеряется. И в-третьих, ничто не может двигаться быстрее скорости света.

Из этих простых принципов разворачивается реальное путешествие во времени. Наблюдатель, движущийся с высокой скоростью, будет воспринимать время медленнее, чем наблюдатель, который не движется в пространстве.

Хотя мы не разгоняем людей до околосветовой скорости, мы отправляем их летать вокруг планеты со скоростью 17 500 миль в час (28 160 км/ч) на борту Международной космической станции . Астронавт Скотт Келли родился в честь своего брата-близнеца и товарища по космонавту, Марка Келли . Скотт Келли провел на орбите 520 дней, а Марк — 54 дня в космосе. Разница в скорости, с которой они ощущали время в течение жизни, фактически увеличила возрастную разницу между двумя мужчинами.

«Итак, если раньше я был всего на 6 минут старше, то теперь я старше на 6 минут и 5 миллисекунд», — сказал Марк Келли в панельной дискуссии 12 июля 2020 года, Space. com ранее сообщал . «Теперь я получил это над его головой.»

Общая теория относительности и путешествия во времени по GPS

На этом изображении не в масштабе показано созвездие спутников GPS, вращающихся вокруг Земли на далеких орбитах. (Изображение предоставлено: Getty)

(открывается в новой вкладке)

Разница, которую низкая околоземная орбита вносит в продолжительность жизни астронавта, может быть незначительной — лучше подходит для шуток между братьями и сестрами, чем для фактического продления жизни или посещения далекого будущего — но расширение во времени между людьми на Земле и спутниками GPS, летящими в космосе, действительно есть разница.

Подробнее: Можем ли мы остановить время?

Глобальная система позиционирования , или GPS, помогает нам точно знать, где мы находимся, связываясь с сетью из нескольких десятков спутников, расположенных на высокой околоземной орбите. Спутники вращаются вокруг планеты на расстоянии 12 500 миль (20 100 километров), двигаясь со скоростью 8 700 миль в час (14 000 км/ч).

Согласно специальной теории относительности, чем быстрее объект движется относительно другого объекта, тем медленнее движется время первого объекта. Согласно публикации Американского физического общества, для спутников GPS с атомными часами этот эффект сокращает каждый день на 7 микросекунд, или 7 миллионных долей секунды.0007 Центр физики (открывается в новой вкладке).

Подробнее: Может ли сверхсветовой варп-двигатель из «Звездного пути» работать?

Тогда, согласно общей теории относительности, часы ближе к центру большой гравитационной массы, такой как Земля, идут медленнее, чем те, что дальше. Таким образом, из-за того, что спутники GPS находятся намного дальше от центра Земли по сравнению с часами на поверхности, добавляет Physics Central, это добавляет еще 45 микросекунд к часам спутников GPS каждый день. В сочетании с отрицательными 7 микросекундами из расчета специальной теории относительности чистый результат составляет дополнительные 38 микросекунд.

Это означает, что для поддержания точности, необходимой для точного определения вашего автомобиля или телефона — или, поскольку система находится в ведении Министерства обороны США, военного беспилотника — инженеры должны учитывать дополнительные 38 микросекунд в день каждого спутника. Атомные часы на борту не переводятся на следующий день, пока они не пройдут на 38 микросекунд дольше, чем сопоставимые часы на Земле.

Учитывая эти цифры, атомным часам на спутнике GPS потребуется более семи лет, чтобы рассинхронизироваться с земными часами более чем за мгновение ока. (Мы подсчитали: если вы оцениваете, что моргание длится не менее 100 000 микросекунд, как в Гарварде База данных полезных биологических чисел (открывается в новой вкладке), то для суммирования этих 38-микросекундных сдвигов потребуются тысячи дней.)

Такое путешествие во времени может показаться таким же незначительным, как разница в возрасте у братьев Келли. , но, учитывая гиперточность современной технологии GPS, это действительно имеет значение. Если он может связываться со спутниками, свистящими над головой, ваш телефон может определить ваше местоположение в пространстве и времени с невероятной точностью.

Могут ли червоточины вернуть нас в прошлое?

Общая теория относительности также может предоставить сценарии, позволяющие путешественникам вернуться в прошлое, согласно НАСА (открывается в новой вкладке). Но физическая реальность этих методов путешествия во времени не так проста.

Червоточины — это теоретические «туннели» сквозь ткань пространства-времени, которые могут соединять разные моменты или места в реальности с другими. Также известные как мосты Эйнштейна-Розена или белые дыры, в отличие от черных дыр, существует множество предположений о червоточинах. Но несмотря на то, что они занимают много места (или пространства-времени) в научной фантастике, в реальной жизни не обнаружено никаких червоточин. 9-33 сантиметра) в «устье» туннеля. Раньше считалось, что они слишком нестабильны, чтобы через них могло пройти что-либо. Однако исследование утверждает, что это не так, Live Science сообщила о .

Теория, предполагающая, что червоточины могут работать как действенные способы сокращения пространства-времени, была описана физиком Паскалем Койраном. В рамках исследования Койран использовал метрику Эддингтона-Финкельштейна, в отличие от метрики Шварцшильда, которая использовалась в большинстве предыдущих анализов.

В прошлом путь частицы нельзя было проследить через гипотетическую червоточину. Однако с помощью метрики Эддингтона-Финкельштейна физик смог добиться именно этого.

Статья Койрана была описана в октябре 2021 года в базе данных препринтов arXiv , а затем опубликована в Journal of Modern Physics D.

Можем ли мы путешествовать во времени с помощью червоточин? Во-первых, мы должны найти его. (Изображение предоставлено: ktsdesign/Shutterstock)

Альтернативные теории путешествий во времени

Хотя кажется, что теории Эйнштейна затрудняют путешествия во времени, некоторые исследователи предложили другие решения, которые могут позволить совершать прыжки назад и вперед во времени. У этих альтернативных теорий есть один существенный недостаток: насколько могут сказать ученые, человек никак не может выжить в гравитационных притяжениях, которые требуются для каждого решения.

Теория бесконечного цилиндра

Астроном Фрэнк Типлер предложил механизм (иногда известный как Цилиндр Типлера ) где можно было взять материю, в 10 раз превышающую массу Солнца, а затем свернуть ее в очень длинный, но очень плотный цилиндр. Институт Андерсона , исследовательская организация, занимающаяся путешествиями во времени, описал цилиндр как «черную дыру, прошедшую через фабрику по производству спагетти».

После вращения этой черной дыры спагетти со скоростью несколько миллиардов оборотов в минуту ближайший космический корабль — следуя очень точной спирали вокруг цилиндра — может двигаться назад во времени по «замкнутой, похожей на время кривой», согласно данным Института Андерсона.

Основная проблема заключается в том, что для того, чтобы цилиндр Типлера стал реальностью, цилиндр должен быть бесконечно длинным или состоять из какого-то неизвестного материала. По крайней мере, в обозримом будущем бесконечные межзвездные макароны нам недоступны.

Пончики времени

Физик-теоретик Амос Ори из Израильского технологического института Технион в Хайфе, Израиль, предложил модель машины времени, состоящую из искривленного пространства-времени — вакуума в форме пончика, окруженного сферой из обычной материи. .

«Машина — это само пространство-время», — сказал Ори Live Science . «Если бы мы создали область с такой искривлением в пространстве, которая позволила бы временным линиям замкнуться на себя, это могло бы позволить будущим поколениям вернуться, чтобы посетить наше время».

Есть несколько предостережений по поводу машины времени Ори. Во-первых, посетители прошлого не смогут путешествовать во времена, предшествующие изобретению и созданию пончика времени. Во-вторых, что более важно, изобретение и конструкция этой машины будут зависеть от нашей способности манипулировать гравитационными полями по своему желанию — подвиг, который может быть теоретически возможен, но, безусловно, находится за пределами нашей непосредственной досягаемости.

Путешествие во времени в научной фантастике

Машина времени Доктора — ТАРДИС, что означает «Время и относительные измерения в пространстве». (Изображение предоставлено BBC America)

Путешествия во времени уже давно занимают важное место в художественной литературе. Еще со времен «Махабхараты», древней эпической поэмы на санскрите, составленной около 400 г. до н. э., люди мечтали об искривлении времени, считает Лиза Яшек, профессор научной фантастики в Технологическом институте Джорджии в Атланте, рассказал Live Science (откроется в новой вкладке) .  

Каждое произведение о путешествиях во времени создает свою собственную версию пространства-времени, замалчивая одно или несколько научных препятствий и парадоксов для достижения требований сюжета.

Некоторые отдают дань исследованиям и физике, например, « Interstellar », фильм 2014 года режиссера Кристофера Нолана. В фильме персонаж, которого играет Мэтью МакКонахи, проводит несколько часов на планете, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры, но из-за замедления времени наблюдатели на Земле воспринимают эти часы как считанные десятилетия.

Другие используют более причудливый подход, например телесериал «Доктор Кто». В сериале представлен Доктор, внеземной «Повелитель времени», который путешествует на космическом корабле, напоминающем синюю британскую полицейскую будку. «Люди предполагают, — объяснил Доктор в сериале, — что время — это строгая последовательность от причины к следствию, но на самом деле с нелинейной, несубъективной точки зрения, это больше похоже на большой шар шатающегося, шаткого, временного… чумовые штучки».

Давние франшизы, такие как фильмы и телесериалы «Звездный путь», а также комические вселенные, такие как DC и Marvel Comics, снова и снова возвращаются к идее путешествия во времени.

Связанные: Фильмы Marvel в порядке: хронологический порядок и порядок выпуска

Вот неполный (и глубоко субъективный) список некоторых влиятельных или известных произведений художественной литературы о путешествиях во времени:

Книги о путешествиях во времени:

‘A «Рождественская песнь» Чарльза Диккенса представляет собой «Призрак Рождества, который еще не пришел» из будущего. (Изображение предоставлено: Гетти)

(открывается в новой вкладке)

• Рип Ван Винкль (Корнелиус С. Ван Винкль, 1819 г.) Вашингтон Ирвинг
• «Рождественская песнь» (Чепмен и Холл, 1843) Чарльза Диккенса
• «Машина времени» (Уильям Хайнеманн, 1895) Герберта Уэллса
• Янки из Коннектикута при дворе короля Артура (Чарльз Л. Вебстер и компания, 1889) авторства Марк Твен
• Ресторан на краю Вселенной (Pan Books, 1980) Дугласа Адамса
• Повесть о городе времени (Метуэн, 1987) Дайаны Винн Джонс
• Серия Outlander (Delacorte Press, 1991-настоящее время) Диана Гэблдон
• Гарри Поттер и узник Азкабана (Bloomsbury/Scholastic, 1999) Дж. К. Роулинг
• Похититель времени (Doubleday, 2001) Терри Пратчетта
• Жена путешественника во времени (MacAdam/Cage, 2003) Одри Ниффенеггер
• 0 Все You Need is Kill (Shueisha, 2004) Хироши Сакуразака
• Серия «Назад в будущее» (1985, 1989, 1990)
• Звездный путь IV: Путешествие домой (1986)
• Невероятные приключения Билла и Теда (1989)
• День сурка (1993)
• Поиски галактики (1989)
• Эффект бабочки (2004)
• 13 Впереди 30 (2004)
• Дом у озера (2006)
• Знакомство с Робинсонами (2007)
• Горячая ванна, машина времени (2010)

  0

• 0
• 0
• 0
• Лупер (2012)
• Люди Икс: Дни минувшего будущего (2014)
• «Грань будущего» (2014)
• «Интерстеллар» (2014)
• «Доктор Стрэндж» (2016)
• «Излом времени» (2018)
• «Последний акулий торнадо: самое время» (2018)
• 0 «Мстители»
• 0
• Тенет (2020)
• Палм-Спрингс (2020)
• Лига справедливости Зака ​​Снайдера (2021)
• Война завтрашнего дня (2021)

Телевидение о путешествиях во времени: Звездный путь во вселенной возможен

2 . (Изображение предоставлено Гетти)

(открывается в новой вкладке)

• Доктор Кто (1963-настоящее время)
• Сумеречная зона (1959-1964) (несколько серий)
• Звездный путь (несколько серий, несколько серий)
• Самурай Джек (2001-2004) )
• Потерянный (2004-2010)
• Фил из Будущего (2004-2006)
• Steins;Gate (2011)
• Чужестранка (2014-настоящее время)
• Локи (2021-настоящее время) Игры (2021-настоящее время)
• 1 путешествия:
  • Chrono Trigger (1995)
  • TimeSplitters (2000–2005)
  • Kingdom Hearts (2002–2019)
  • Prince of Persia: Sands of Time (2003)
  • God of War II (2007)
  • Ratchet and Clank Future: A Crack In Time (2009) )
  • Sly Cooper: Thieves in Time (2013)
  • Dishonored 2 (2016)
  • Titanfall 2 (2016)
  • Внешние дикие дикоры (2019)

  Дополнительные ресурсы

  . Исследование. теории в The Conversation (открывается в новой вкладке). Посмотрите доступное для детей объяснение путешествий во времени в реальном мире от NASA Space Place (откроется в новой вкладке). Чтобы получить обзор путешествий во времени в художественной литературе и коллективном сознании, прочитайте «Путешествие во времени: история (откроется в новой вкладке)» (Пантеон, 2016) Джеймса Глейка.

  Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

  Вики Стейн — научный писатель из Калифорнии. Она имеет степень бакалавра экологии и эволюционной биологии Дартмутского колледжа и диплом о высшем образовании в области научного письма Калифорнийского университета в Санта-Круз (2018 г.). После этого она работала помощником по новостям в PBS NewsHour, а теперь работает внештатным сотрудником, освещая все, от астероидов до зебр. Следите за ее последними работами (и последними фотографиями голожаберников) в Твиттере.

  Возможно ли путешествие во времени? | Космос

  Возможны ли путешествия во времени? И ученые, и писатели-фантасты продолжают воображать возможности.
  (Изображение предоставлено Андреем Онуфриенко через Getty Images)

  Возможно ли путешествие во времени? Краткий ответ: Да, и вы делаете это прямо сейчас — мчитесь в будущее с впечатляющей скоростью — одна секунда в секунду.

  Почти всегда вы движетесь во времени с одной и той же скоростью, наблюдая, как сохнет краска, или желая провести больше времени с другом из другого города.

  Но это не то путешествие во времени, которое очаровало бесчисленное количество писателей-фантастов или породило настолько обширный жанр, что Википедия перечисляет более 400 наименований в категории «Фильмы о путешествиях во времени». В таких франшизах, как « Доктор Кто », « Звездный путь » и «Назад в будущее», персонажи забираются в какой-нибудь дикий автомобиль, чтобы ворваться в прошлое или отправиться в будущее. После того, как персонажи путешествуют во времени, они борются с тем, что произойдет, если вы измените прошлое или настоящее на основе информации из будущего (именно здесь истории о путешествиях во времени пересекаются с идеей параллельных вселенных или альтернативных временных линий).

  Связанный: Лучшие научно-фантастические машины времени

  Хотя многие люди очарованы идеей изменить прошлое или увидеть будущее раньше, четвертое путешествие во времени, увиденное в научной фантастике, или предложенный способ отправки человека через значительные промежутки времени, который не уничтожал бы его в пути. И, как отметил физик Стивен Хокинг в своей книге «Черные дыры и младенческие вселенные» (Бантам, 19 лет).94): «Лучшее доказательство того, что путешествие во времени невозможно и никогда не будет, это то, что к нам не вторглись полчища туристов из будущего».

  Тем не менее, наука поддерживает некоторые изменения времени. Например, специальная теория относительности физика Альберта Эйнштейна предполагает, что время — это иллюзия, которая движется относительно наблюдателя. Наблюдатель, движущийся со скоростью около скорости света , будет ощущать время со всеми его последствиями (скука, старение и т. д.) гораздо медленнее, чем наблюдатель в состоянии покоя. Вот почему астронавт Скотт Келли за год на орбите постарел чуть меньше, чем его брат-близнец, который остался здесь, на Земле.

  Связанный: Как ни странно, физик утверждает, что время реально

  Существуют и другие научные теории о путешествиях во времени, в том числе странная физика, возникающая вокруг червоточин, черных дыр и теории струн. Однако по большей части путешествия во времени остаются областью постоянно растущего числа научно-фантастических книг, фильмов, телевизионных шоу, комиксов, видеоигр и многого другого.

  Специальная теория относительности и путешествия во времени в недалекое будущее

  Братья-близнецы Скотт и Марк Келли — астронавты и оба участвовали в знаковых исследованиях воздействия космоса на организм человека. (Изображение предоставлено Гетти)

  Эйнштейн разработал свою специальную теорию относительности в 1905 году. Наряду с его более поздним расширением, общей теорией относительности , она стала одним из основополагающих принципов современной физики. Специальная теория относительности описывает взаимосвязь между пространством и временем для объектов, движущихся с постоянной скоростью по прямой линии.

  Краткая версия теории обманчиво проста. Во-первых, все вещи измеряются по отношению к чему-то другому, то есть не существует «абсолютной» системы отсчета. Во-вторых, скорость света постоянна. Она остается неизменной, несмотря ни на что, и независимо от того, откуда она измеряется. И в-третьих, ничто не может двигаться быстрее скорости света.

  Из этих простых принципов разворачивается реальное путешествие во времени. Наблюдатель, движущийся с высокой скоростью, будет воспринимать время медленнее, чем наблюдатель, который не движется в пространстве.

  Хотя мы не разгоняем людей до околосветовой скорости, мы отправляем их летать вокруг планеты со скоростью 17 500 миль в час (28 160 км/ч) на борту Международной космической станции . Астронавт Скотт Келли родился в честь своего брата-близнеца и товарища по космонавту, Марка Келли . Скотт Келли провел на орбите 520 дней, а Марк — 54 дня в космосе. Разница в скорости, с которой они ощущали время в течение жизни, фактически увеличила возрастную разницу между двумя мужчинами.

  «Итак, если раньше я был всего на 6 минут старше, то теперь я старше на 6 минут и 5 миллисекунд», — сказал Марк Келли в панельной дискуссии 12 июля 2020 года, Space.com ранее сообщал . «Теперь я получил это над его головой.»

  Общая теория относительности и путешествия во времени по GPS

  На этом изображении не в масштабе показано созвездие спутников GPS, вращающихся вокруг Земли на далеких орбитах. (Изображение предоставлено: Getty)

  (открывается в новой вкладке)

  Разница, которую низкая околоземная орбита вносит в продолжительность жизни астронавта, может быть незначительной — лучше подходит для шуток между братьями и сестрами, чем для фактического продления жизни или посещения далекого будущего — но расширение во времени между людьми на Земле и спутниками GPS, летящими в космосе, действительно есть разница.

  Подробнее: Можем ли мы остановить время?

  Глобальная система позиционирования , или GPS, помогает нам точно знать, где мы находимся, связываясь с сетью из нескольких десятков спутников, расположенных на высокой околоземной орбите. Спутники вращаются вокруг планеты на расстоянии 12 500 миль (20 100 километров), двигаясь со скоростью 8 700 миль в час (14 000 км/ч).

  Согласно специальной теории относительности, чем быстрее объект движется относительно другого объекта, тем медленнее движется время первого объекта. Согласно публикации Американского физического общества, для спутников GPS с атомными часами этот эффект сокращает каждый день на 7 микросекунд, или 7 миллионных долей секунды.0007 Центр физики (открывается в новой вкладке).

  Подробнее: Может ли сверхсветовой варп-двигатель из «Звездного пути» работать?

  Тогда, согласно общей теории относительности, часы ближе к центру большой гравитационной массы, такой как Земля, идут медленнее, чем те, что дальше. Таким образом, из-за того, что спутники GPS находятся намного дальше от центра Земли по сравнению с часами на поверхности, добавляет Physics Central, это добавляет еще 45 микросекунд к часам спутников GPS каждый день. В сочетании с отрицательными 7 микросекундами из расчета специальной теории относительности чистый результат составляет дополнительные 38 микросекунд.

  Это означает, что для поддержания точности, необходимой для точного определения вашего автомобиля или телефона — или, поскольку система находится в ведении Министерства обороны США, военного беспилотника — инженеры должны учитывать дополнительные 38 микросекунд в день каждого спутника. Атомные часы на борту не переводятся на следующий день, пока они не пройдут на 38 микросекунд дольше, чем сопоставимые часы на Земле.

  Учитывая эти цифры, атомным часам на спутнике GPS потребуется более семи лет, чтобы рассинхронизироваться с земными часами более чем за мгновение ока. (Мы подсчитали: если вы оцениваете, что моргание длится не менее 100 000 микросекунд, как в Гарварде База данных полезных биологических чисел (открывается в новой вкладке), то для суммирования этих 38-микросекундных сдвигов потребуются тысячи дней. )

  Такое путешествие во времени может показаться таким же незначительным, как разница в возрасте у братьев Келли. , но, учитывая гиперточность современной технологии GPS, это действительно имеет значение. Если он может связываться со спутниками, свистящими над головой, ваш телефон может определить ваше местоположение в пространстве и времени с невероятной точностью.

  Могут ли червоточины вернуть нас в прошлое?

  Общая теория относительности также может предоставить сценарии, позволяющие путешественникам вернуться в прошлое, согласно НАСА (открывается в новой вкладке). Но физическая реальность этих методов путешествия во времени не так проста.

  Червоточины — это теоретические «туннели» сквозь ткань пространства-времени, которые могут соединять разные моменты или места в реальности с другими. Также известные как мосты Эйнштейна-Розена или белые дыры, в отличие от черных дыр, существует множество предположений о червоточинах. Но несмотря на то, что они занимают много места (или пространства-времени) в научной фантастике, в реальной жизни не обнаружено никаких червоточин. 9-33 сантиметра) в «устье» туннеля. Раньше считалось, что они слишком нестабильны, чтобы через них могло пройти что-либо. Однако исследование утверждает, что это не так, Live Science сообщила о .

  Теория, предполагающая, что червоточины могут работать как действенные способы сокращения пространства-времени, была описана физиком Паскалем Койраном. В рамках исследования Койран использовал метрику Эддингтона-Финкельштейна, в отличие от метрики Шварцшильда, которая использовалась в большинстве предыдущих анализов.

  В прошлом путь частицы нельзя было проследить через гипотетическую червоточину. Однако с помощью метрики Эддингтона-Финкельштейна физик смог добиться именно этого.

  Статья Койрана была описана в октябре 2021 года в базе данных препринтов arXiv , а затем опубликована в Journal of Modern Physics D.

  Можем ли мы путешествовать во времени с помощью червоточин? Во-первых, мы должны найти его. (Изображение предоставлено: ktsdesign/Shutterstock)

  Альтернативные теории путешествий во времени

  Хотя кажется, что теории Эйнштейна затрудняют путешествия во времени, некоторые исследователи предложили другие решения, которые могут позволить совершать прыжки назад и вперед во времени. У этих альтернативных теорий есть один существенный недостаток: насколько могут сказать ученые, человек никак не может выжить в гравитационных притяжениях, которые требуются для каждого решения.

  Теория бесконечного цилиндра

  Астроном Фрэнк Типлер предложил механизм (иногда известный как Цилиндр Типлера ) где можно было взять материю, в 10 раз превышающую массу Солнца, а затем свернуть ее в очень длинный, но очень плотный цилиндр. Институт Андерсона , исследовательская организация, занимающаяся путешествиями во времени, описал цилиндр как «черную дыру, прошедшую через фабрику по производству спагетти».

  После вращения этой черной дыры спагетти со скоростью несколько миллиардов оборотов в минуту ближайший космический корабль — следуя очень точной спирали вокруг цилиндра — может двигаться назад во времени по «замкнутой, похожей на время кривой», согласно данным Института Андерсона.

  Основная проблема заключается в том, что для того, чтобы цилиндр Типлера стал реальностью, цилиндр должен быть бесконечно длинным или состоять из какого-то неизвестного материала. По крайней мере, в обозримом будущем бесконечные межзвездные макароны нам недоступны.

  Пончики времени

  Физик-теоретик Амос Ори из Израильского технологического института Технион в Хайфе, Израиль, предложил модель машины времени, состоящую из искривленного пространства-времени — вакуума в форме пончика, окруженного сферой из обычной материи. .

  «Машина — это само пространство-время», — сказал Ори Live Science . «Если бы мы создали область с такой искривлением в пространстве, которая позволила бы временным линиям замкнуться на себя, это могло бы позволить будущим поколениям вернуться, чтобы посетить наше время».

  Есть несколько предостережений по поводу машины времени Ори. Во-первых, посетители прошлого не смогут путешествовать во времена, предшествующие изобретению и созданию пончика времени. Во-вторых, что более важно, изобретение и конструкция этой машины будут зависеть от нашей способности манипулировать гравитационными полями по своему желанию — подвиг, который может быть теоретически возможен, но, безусловно, находится за пределами нашей непосредственной досягаемости.

  Путешествие во времени в научной фантастике

  Машина времени Доктора — ТАРДИС, что означает «Время и относительные измерения в пространстве». (Изображение предоставлено BBC America)

  Путешествия во времени уже давно занимают важное место в художественной литературе. Еще со времен «Махабхараты», древней эпической поэмы на санскрите, составленной около 400 г. до н. э., люди мечтали об искривлении времени, считает Лиза Яшек, профессор научной фантастики в Технологическом институте Джорджии в Атланте, рассказал Live Science (откроется в новой вкладке) .  

  Каждое произведение о путешествиях во времени создает свою собственную версию пространства-времени, замалчивая одно или несколько научных препятствий и парадоксов для достижения требований сюжета.

  Некоторые отдают дань исследованиям и физике, например, « Interstellar », фильм 2014 года режиссера Кристофера Нолана. В фильме персонаж, которого играет Мэтью МакКонахи, проводит несколько часов на планете, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры, но из-за замедления времени наблюдатели на Земле воспринимают эти часы как считанные десятилетия.

  Другие используют более причудливый подход, например телесериал «Доктор Кто». В сериале представлен Доктор, внеземной «Повелитель времени», который путешествует на космическом корабле, напоминающем синюю британскую полицейскую будку. «Люди предполагают, — объяснил Доктор в сериале, — что время — это строгая последовательность от причины к следствию, но на самом деле с нелинейной, несубъективной точки зрения, это больше похоже на большой шар шатающегося, шаткого, временного… чумовые штучки».

  Давние франшизы, такие как фильмы и телесериалы «Звездный путь», а также комические вселенные, такие как DC и Marvel Comics, снова и снова возвращаются к идее путешествия во времени.

  Связанные: Фильмы Marvel в порядке: хронологический порядок и порядок выпуска

  Вот неполный (и глубоко субъективный) список некоторых влиятельных или известных произведений художественной литературы о путешествиях во времени:

  Книги о путешествиях во времени:

  ‘A «Рождественская песнь» Чарльза Диккенса представляет собой «Призрак Рождества, который еще не пришел» из будущего. (Изображение предоставлено: Гетти)

  (открывается в новой вкладке)

  • Рип Ван Винкль (Корнелиус С. Ван Винкль, 1819 г.) Вашингтон Ирвинг
  • «Рождественская песнь» (Чепмен и Холл, 1843) Чарльза Диккенса
  • «Машина времени» (Уильям Хайнеманн, 1895) Герберта Уэллса
  • Янки из Коннектикута при дворе короля Артура (Чарльз Л. Вебстер и компания, 1889) авторства Марк Твен
  • Ресторан на краю Вселенной (Pan Books, 1980) Дугласа Адамса
  • Повесть о городе времени (Метуэн, 1987) Дайаны Винн Джонс
  • Серия Outlander (Delacorte Press, 1991-настоящее время) Диана Гэблдон
  • Гарри Поттер и узник Азкабана (Bloomsbury/Scholastic, 1999) Дж. К. Роулинг
  • Похититель времени (Doubleday, 2001) Терри Пратчетта
  • Жена путешественника во времени (MacAdam/Cage, 2003) Одри Ниффенеггер
  • 0 Все You Need is Kill (Shueisha, 2004) Хироши Сакуразака
  • Серия «Назад в будущее» (1985, 1989, 1990)
  • Звездный путь IV: Путешествие домой (1986)
  • Невероятные приключения Билла и Теда (1989)
  • День сурка (1993)
  • Поиски галактики (1989)
  • Эффект бабочки (2004)
  • 13 Впереди 30 (2004)
  • Дом у озера (2006)
  • Знакомство с Робинсонами (2007)
  • Горячая ванна, машина времени (2010)

    0

  • 0
  • 0
  • 0
  • Лупер (2012)
  • Люди Икс: Дни минувшего будущего (2014)
  • «Грань будущего» (2014)
  • «Интерстеллар» (2014)
  • «Доктор Стрэндж» (2016)
  • «Излом времени» (2018)
  • «Последний акулий торнадо: самое время» (2018)
  • 0 «Мстители»
  • 0
  • Тенет (2020)
  • Палм-Спрингс (2020)
  • Лига справедливости Зака ​​Снайдера (2021)
  • Война завтрашнего дня (2021)

  Телевидение о путешествиях во времени: Звездный путь во вселенной возможен

  2 . (Изображение предоставлено Гетти)

  (открывается в новой вкладке)

  • Доктор Кто (1963-настоящее время)
  • Сумеречная зона (1959-1964) (несколько серий)
  • Звездный путь (несколько серий, несколько серий)
  • Самурай Джек (2001-2004) )
  • Потерянный (2004-2010)
  • Фил из Будущего (2004-2006)
  • Steins;Gate (2011)
  • Чужестранка (2014-настоящее время)
  • Локи (2021-настоящее время) Игры (2021-настоящее время)
  • 1 путешествия:
    • Chrono Trigger (1995)
    • TimeSplitters (2000–2005)
    • Kingdom Hearts (2002–2019)
    • Prince of Persia: Sands of Time (2003)
    • God of War II (2007)
    • Ratchet and Clank Future: A Crack In Time (2009) )
    • Sly Cooper: Thieves in Time (2013)
    • Dishonored 2 (2016)
    • Titanfall 2 (2016)
    • Внешние дикие дикоры (2019)

    Дополнительные ресурсы

    . Исследование. теории в The Conversation (открывается в новой вкладке). Посмотрите доступное для детей объяснение путешествий во времени в реальном мире от NASA Space Place (откроется в новой вкладке). Чтобы получить обзор путешествий во времени в художественной литературе и коллективном сознании, прочитайте «Путешествие во времени: история (откроется в новой вкладке)» (Пантеон, 2016) Джеймса Глейка.

    Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

    Вики Стейн — научный писатель из Калифорнии. Она имеет степень бакалавра экологии и эволюционной биологии Дартмутского колледжа и диплом о высшем образовании в области научного письма Калифорнийского университета в Санта-Круз (2018 г.). После этого она работала помощником по новостям в PBS NewsHour, а теперь работает внештатным сотрудником, освещая все, от астероидов до зебр.