Возможно ли путешествие во времени
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ХАРЬКОВСКИЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. В.Н. КАРАЗИНА
РЕФЕРАТ
По философии
На тему:
«Возможно ли путешествие во времени»
Студентов:
Антипенко Вадима и Тарана Алексея
Харьков 2015
Время, нам его постоянно не хватает. Если бы
только существовал способ изменять его границы и путешествовать сквозь время,
так как нам было бы угодно….
Назад в прошлое, или на сотни лет вперёд.
Величайшие умы планеты провели десятилетия пытаясь осуществить эту мечту. Но, всё
безуспешно! Теперь новая наука обнаружила странные пути, которые могут ответить
на вопрос можно ли путешествовать во времени. Если да, то, как мы будем это
делать?
Можно ли путешествовать во времени? В какой-то
степени все мужчины женщины и дети на этой планете путешественники во времени.
Нравиться нам это или нет, мы все потихоньку движемся, вперёд совершая свой
путь от рождения к смерти и пути назад нет. Но, мы не можем заглянуть в
будущие. Или можем? Что если бы могли вернуться назад что бы стать свидетелями
недавнего прошлого. Или перенестись в будущие, чтобы увидеть нашу судьбу.
Только представьте, что бы мы узнали, если бы могли наблюдать, как перед нашими
глазами разворачивается история.
Может ли наука найти возможность сломать стену
между прошлым и настоящим? Можно ли путешествовать во времени? Что бы найти
ответ нам нужно понять саму природу времени. А это намного сложнее, чем
кажется.
Стив Джефферс учёный атомник и главный хранитель
времени. Все мы считаем что понимаем время, понимаем как оно течёт мимо нас, мы
стареем, то что было вчера не происходит сегодня и т.д. “Не думаю что кто либо
из нас независимо от того физики вы или простые люди на самом деле понимает что
такое время”, - говорит учёный. Стив работает в Национальном Институте стандартов
и технологий в Болдыр в Колорадо. Это один из 6 лабораторий мира, что
подсчитывает согласованное единое мировое время.
Это цезиевые фотонные часы - прибор
для измерения времени
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%80%D0%B5%D0%BC%D1%8F>, в котором
в качестве периодического процесса используются собственные колебания,
связанные с процессами, происходящими на уровне атомов
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC> или молекул
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B0>.
Они измеряют ядерные вибрации атомов. Эти часы тикают со скоростью 9 миллиардов
в секунду и измеряют частоту временного интервала с точностью до 16 цифр.
Время не универсальное, оно
персональное. Время и пространство тесно связаны между собой. Скоро мы придём к
тому, что время и пространство будут считаться одним целым, а не разными
параметрами. Гравитация замедляет время и это ключ к путешествию во времени.
Когда вы покидаете гравитационное
поле на пример на поверхности земли, время начинает идти с разной скоростью для
вас и ваших друзей оставшихся на земле. Это особенно заметно, когда вы
движетесь с большой скоростью. Это значит, что путешественники во времени
бродят среди нас. Это их машины времени.
Космонавт Сергей Криколёв является
величайшим путешественником во времени. За два первых полёта Крикалёв провёл в
космосе более года и трёх месяцев и совершил семь выходов в открытый космос.
Таблица 1
Он провёл 803 дня двигаясь со
скоростью 27000 километров в час. Быстро перемещаясь вне земной гравитации
время для него шло медленнее, чем для нас, и поскольку время шло иначе он
заглянул в будущие на 48 долю секунды, конечно, это звучит не впечатляюще, но
если его ускорить и приблизить скорость его перемещения к скорости света,
примерно 1 миллиард километров в час, всё станет невероятно странным. Если он
будет путешествовать так целый год, он сам постареет на 12 месяцев, а Земля
стала на 10 лет старше.
Вот ещё одна машина времени и она
ускоряет происходящее ещё быстрее чем наши ракеты. Это самый крупный адронный
коллайдер в Европе. Протоны ускоряются почти до скорости света, а потом
сплавляются, а от взрыва появляются элементарные частицы которые живут всего
миллиардные доли секунды, но в там эти доли секунды растягиваются до нашего
времени.
Коллайдер похож на машину времени
из-за своих физических свойств. Темп это не то, что вы подумаете. Темп при
обычных скоростях нормальный, но при очень больших скоростях он достигает
своего максимального значения поэтому протоны в круге путешествуют почти со
скоростью света и не могут разогнаться ещё быстрее, вместо этого время вокруг
них замедляется.
Одни секунды длиться дольше других,
по этому в каком-то смысле протоны которые крутятся вокруг кольца- путешествуют
во времени и для них оно течёт медленнее. Путешествующие во времени протоны
демонстрируют нам, что мы тоже можем перемещаться во времени.
Спустя много десятилетий корабли,
путешествующие со скоростью света смогут долетать до звёзд всего за 10 лет для
тех кто будет на борту пройдёт всего 10 лет, но на Земле это будут уже
тысячелетия. Астронавты вернуться в совершенно иной мир будущего
Путешествие в будущее возможно, но
неужели это билет в один конец? Можем ли мы осуществить мечту о путешествии
между будущим и прошлым? При помощи необходимой технологии корабли,
путешествующие во времени смогут переносить нас в будущие, но сможем ли мы
совершить путешествие в прошлое?
Возможно, это не так сложно как
кажется, ведь нас окружает прошлое подумайте вот о чём - скорость света
составляет 299000 километра в секунду, это огромная скорость, но на то, что бы
луч света попал отсюда туда, требуется время. А это означает, что вы постоянно
видите прошлое. Что бы свет преодолел расстояние в 30 сантиметров требуется
всего одна миллиардная секунды, поэтому сидящий рядом человек находиться в
прошлом на 1 миллиардную секунды, а свет от солнца доходит до нас с опоздание
на 8 минут. Чем больше мы всматриваемся в небо, тем больше заглядываем в прошлое.
Спутники фотографировали край
вселенной, который находится от нас в 30 миллиардов световых лет, это 13
миллиардов лет назад в прошлое.
Галактика UDFy-38135539 видна в
желтом квадрате.
Мы постоянно заглядываем в прошлое,
но можно ли пойти дальше? Если верить Эйнштейну, время похоже на пространство,
поскольку всё пространство существует здесь и сейчас. Это значит, всё время
существует здесь и сейчас.
В начале 20 века юный специалист по
патентам Альберт Эйнштейн возможно подарил нам способ вернуться назад. Сидя в
трамвае по дороге на работу он взглянул на часы и внезапно его осенило Эйнштейн
понял, что время зависит от того где вы находитесь и с какой скоростью вы
перемещаетесь. Время это 4-тое измерение скреплённое длинной, шириной и
глубиной.
Несколько лет спустя Эйнштейн
воспользовалась своими идеями о воздействии на пространство и время что бы
создать математическую карту космоса. Он доказал что полотно пространства и
времени искривлено если вселенная искривлена, возможно через неё возможно создать
мосты, или проходы которые позволят путешествовать во времени. К такому выводу
в 1949 году пришёл математический гений Курт Гедель. Гедель был близким другом
Эйнштейна, он захотел понять. Помогут ли вычисления этого величайшего гения
путешествовать во времени?
Оказалось что да. Если вселенная
будет вращаться вдоль своей оси, а вы будите оставаться неподвижными, вы можете
переместиться в любое время и место во вселенной.
Но решение Эйнштейна не очень
реалистичны. Вернее просто невозможны. Возможно, крутящаяся вселенная не
действует, но еще существуют крупные объекты которые уже вращаются почти со
скоростью света - чёрные дыры. Колоссальная гравитация чёрных дыр попирает все
законы физики, неужели секрет путешествия в прошлое лежит там?
Чёрные дыры - это маленькие, но
невероятно массивные объекты рассыпанные по всей вселенной колоссальные
гравитация чёрной дыры разгоняет время и пространство сильнее чем любой другой
известный нам астрономический объект. Можно ли использовать способность чёрных
дыр деформировать время? И можно ли с помощью них путешествовать во времени?
Чёрные дыры - это не машины времени, если вы попадёте в их гравитационное поле
вас тут же насмерть раздавит, но мы пока точно не знаем что происходит в центре
чёрной дыры, хотя нет никаких предпосылок считать что она вернёт вас в прошлое.
Чёрная дыра - это билет в один конец если вы в неё попадёте - назад уже не
вернётесь. Значит чёрные дыры нам не помогут.
А вот ещё одна космическая аномалия
которую прославили фантасты она может сработать - червоточины или как их еще
называют “кротовые норы”. Червоточины - это волшебные двери соединяющие два
отдалённых объекта, эти космические мосты помогут нам перемещаться в
пространстве и путешествовать во времени. Если вы залетите в червоточину,
можете попасть в другое место или время, но у нас нет доказательств, что они
существуют, хотя, за ними стоит твёрдая наука.
Никто не знает про червоточины
больше, чем физик-новатор Кип Торн. Для начала он может рассказать почему их
называют червоточинами. “Червячки прогрызают дырочки в яблоке от одного конца к
другому представьте, что наша вселенная похожа на это яблоко, а червячку
удалось перейти с одного конца на другой через иное измерение” - объясняет
учёный.
Если они существуют -
червоточины меньше атомов. Если мы хотим пройти сквозь них, то нам необходимо
их растянуть и зафиксировать в таком положении. Чтобы растянуть червоточину
требуется невероятное количество отрицательной энергии - это антигравитационная
энергия. Она отталкивает материю пространства и времени, не позволяя гравитации
раздавить червоточину.
Есть только одна проблема -
большинство людей считает, что отрицательной энергии не существует. Энергия,
которая будет подавлять гравитацию - это просто нелепо! Но на самом деле в
современной физики такая энергия является обычным делом.
Тёмная энергия есть космологическая
константа
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B0>
- неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство
Вселенной
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F>
(другими словами, постулируется ненулевая энергия и давление вакуума)
Космические струны это - тонкие энергетические
нити, которые проходят сквозь вселенную.
Никто не знает существуют ли на самом деле
космические струны но большинство физиков считают что они есть. Кусочки
вакуумной энергии высокой плотности, оставшиеся после большого взрыва уже любых
молекул атомного ядра, некоторые струны короткие, некоторые длинные, но все они
обладают невероятной гравитацией а там где есть невероятная гравитация есть
возможность создать ходы сквозь пространство и время.
Но есть множество проблем в этой теории, для
начала - если совместить две космические струны вместе то при большой скорости
они могут создать чёрную дыру, вы можете погибнуть при перемещении или еще до
него, к тому же если вы захотите вернуться обратно к примеру на год, то этот
виток будет весить как половина нашей галактики поэтому такое практически не
доступно.
Физики в наше время не утверждают, что могут
создать действующую машину, они лишь пытаются понять позволят ли законы физики,
когда-либо перемещаться во времени.
Еще несколько проблем - суть в том что у природы
есть движущая сила, которая будет заставлять машину саморазрушаться в тот
момент когда вы её запустите. Вопрос лишь в том, можно ли её обойти. Мы
считаем, что ответ лежит в законах квантовой гравитации, законах которые мы не
до конца понимаем. Мы знаем как гравитация действует на крупные объекты, вроде
людей, планеты, звёзд. Но не понимание еще никогда не мешало людям
экспериментировать.
Похоже в мире пространства и времени Эйнштейна
путешествие во времени практически не реальны, но существует другой мир и
другая физика где не всегда применимы рациональные правила Эйнштейна. Это мир
внутри атома, где правят странные законы квантовой механики.
Квантовая механика - это мнение о том что
материя намного богаче чем мы видим, когда мы смотрим на частицы ты видишь их в
одном месте, квантовая механика утверждает что когда вы не смотрите эта частица
существует повсюду, возможно вы уведите её в одном конкретном месте, но
существует целый спектр вероятностей того где вы можете увидеть эту частицу.
Поэтому если сложить эти идеи квантовой физики с возможностью перемещения во
времени, то вы получите настоящий хаос.
Одна из странных особенностей квантовой механики
называется нерлокальностью - это когда две частицы тут же влияют друг на друга
даже когда находятся на расстоянии в несколько километров.
Это немного похоже на вуду, когда втыкаешь в
куклу иголки это действует на человека который может находиться на большом
расстоянии от неё, но только квантовая механика в отличии от вуду квантовая
нелокальность научно доказана.
Сегодня Швейцарский банк спонсирует
эксперименты, чтобы понять как можно использовать нелокальность для создания
единых в своём роде, не подделываемых ключей для компьютерных операций.
Исследования возглавляет профессор Николас Гисин - квантовый физик и специалист
по оптоволокну, он проверил квантовую нелокальность продемонстрировав идеальную
синхронизацию фотонов - частиц света находящихся на расстоянии друг от друга.
Физики утверждают, что когда вы что-то делаете с
одним фотоном реакция будет и у второго фотона, в каком то смысле два фотона
являются единым целым - это и есть квантовая нелокальность. Гисин посылает
фотонам сигналы через оптоволоконные кабели, пара фотонов действуют на одной
стороне, а за ними тут же следует реакция на другой стороне, вроде бы ничего не
двигается и не происходит, однако частицы каким то образом передают информацию.
Некоторые считают, что квантовую нелокальность
можно использовать чтобы передавать информацию сквозь время. В Вашингтонском
университете физик Джон Крамер пытается изучить эту идею, как и Гисин он экспериментирует
со сложными фотонами связанными нелокальностью, но отличие в том, что Крамер
пытается посылать фотонам сигналы из настоящего в недавнее прошлое.
Для этого он использует интерферометры, от
одного А он посылает сигнал другому Б, если теория Крамера верна то
интерферометр Б получит информацию от А за доли секунды раньше чем она была
отправлена.
Это открытие навсегда изменит наше восприятие
времени, если можно будет посылать сообщения в прошлое это будет означать что
мы сможем управлять будущем по принципу «эффекта бабочки»
Давайте предположим, что когда-нибудь мы сможем
создать работающую машину времени, и что дальше? Что мы сможем изменить в
прошлом? Ответ невероятный, пугающий немного странный!
Мы пытаемся послать сигнал в прошлое, и если у
нас получиться то, когда-то мы сможем посылать туда людей. Интересная идея,
однако, мы тут же сталкиваемся с парадоксом, ситуации которая перечит самой
себе.
Нам бы хотелось понять возможно ли
путешествовать назад во времени, позволят ли это законы физики? Но есть еще
один вопрос - если путешествия во времени возможно, то как природа поступит с
парадоксом? Если, к примеру, я вернусь в прошлое и убью своего деда до того как
был зачат мой отец, таким образом изменив историю я перестану существовать.
Вообще принято считать, что пространство и время
существует в 4-х измерениях и это неизменно, поэтому если путешественники во
времени вернутся в прошлое, то они станут частью прошлого и не смогут его
изменить. Иными словами, если бы на Титанике были путешественники во времени,
они могли бы предупредить капитана насчёт айсберга, но он их не послушал бы,
так же как не прислушался и к другим предупредительным знакам, ведь мы знаем
что корабль всё равно наткнулся на айсберг. Поэтому путешественники во времени
не могут изменить его, но они могут жить в нём.
На самом деле причина по которой мы не окружены
путешественниками во времени проста, всё дело в том что никому не удалось
создать действующую машину времени, а если и удалось то они переместились на в
то время которое мы пока еще не прожили. Либо она начнёт работать только с того
момента когда она была создана.
Но есть исключения из правил, и снова оно
приходит из странного мира квантовой механики.
Благодаря теории о параллельных вселенных
парадоксы уже не так опасны, к примеру, если вы так же убьёте своего деда в
прошлом то вы убьёте его только в этой вселенной, и вы перестанете существовать
только в ней.
Но похоже мы еще не скоро сможем путешествовать
во времени в существующее прошлое или в параллельные миры, так как технологии
необходимые для этого намного превышают современные возможности, это как
путешествие в космосе для первобытного человека.
Литература
1. Атомные часы [Электронный ресурс]
/ Режим доступа:http://hi-news.ru/technology/kak-rabotayut-atomnye-ch.
. Джон Арчибальд Уилер Гравитация,
нейтрино и Вселенная / 1962г.
. Космонавт Сергей Крикалёв -
путешественник во времени [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://universeru.com/2013/10/sergej-krikalev-timetra.
. Мичио Каку Паралельные миры /
Doubleday, 2004г.
. Мэтт Виссер Lorentzian wormholes:
from Einstein to Hawking/ 1995г.
. Николя Жизан Квантовая
Случайность/ Альпина Нон-фикшн 2015 г.
. Пол Хэлперн Коллайдер/ Эксмо 2010
г.
. Through the wormhole/ Discovery
science 2010г.
. Ученые обнаружили край Вселенной и
измерили расстояние до него от Земли