Поворачивая время


Кажется, Рональд Малетт нашел практический способ построения машины времени. Он не сошел с ума. Ни один из известных законов физики не запрещает путешествия во времени и теоретически совсем не трудно перемещать материю вперед и назад сквозь время. Трудности возникают, когда вы пытаетесь осуществить это на практике. Помните ''кротовые норы'', эти туннели в пространстве-времени, которые предположительно могут быть использованы для мгновенного перемещения из одной временной точки в другую? На бумаге, это вполне приемлемый способ отправиться в прошлое. Проблема в том, что требуется некоторое количество вещества с так называемой ''отрицательной энергией'', чтобы открыть такой туннель. Но Малетт, профессор теоретической физики университета в Коннектикуте, уверен, что нашел дорогу в прошлое, предлагая использовать нечто гораздо менее экзотическое - свет. Он предполагает, что замкнутый в кольцо луч света со значительно сниженной скоростью как раз и может быть необходимой составной частью машины времени.
Подобная техника пока за пределами нашего понимания и возможностей, и Марлетт объединил усилия с другими учеными из Коннектикута в работе в этом направлении. ''С таким устройством, заявил он, путешествие во времени станет практически возможным''. Нам пока будет трудно попасть внутрь машины Марлетта - технология замедления света требует температуры, близкой к абсолютному нулю. Но будущая, более развитая цивилизация, возможно, сможет решить эту проблему. Может быть, они даже вернутся к нам, чтобы сказать как это сделать. Если прибор будет действовать так, как предполагает Марлетт, он откроет путь в нашу историю путешественникам из будущего.
Изучая работы Энштейна, Марлетт понял, что Уэллс со своим романом ''Машина времени'' был на правильном пути: путешествие во времени, по крайней мере теоретически, возможно. Эйнштейн показал, что явление, известное нам как гравитация, искривляет пространство и время. Все, что имеет массу и энергию, искажает пространство и течение времени в непосредственной близости от себя. Решение уравнений Эйнштейна для гравитационного поля точно показывает, как именно искажается пространство-время массой и энергией.
Материальное тело растягивает пространство и время вблизи себя. Например, часы идут медленнее в гравитационном поле Земли, чем в дальнем космосе. А если заставить массивное тело вращаться, вокруг него образуется пространственно-временной вихрь, совсем как в чашке кофе при помешивании ложкой. Чем выше плотность и скорость вращения тела, тем сильнее искажается пространство-время вокруг него. В конце концов, время может искривиться настолько, что из бесконечной прямой линии из прошлого в будущее превратится в замкнутое кольцо. Следуя вдоль него, можно попасть в любой определенный момент времени - как, прогуливаясь вокруг дома, вы снова окажетесь перед входной дверью. Теоретики нашли некоторые решения уравнений Энштейна, при которых возникают такие замкнутые временные петли (так на жаргоне физиков называется машина времени). Первым сделал это австрийский математик Курт Гедель в 1949г. К сожалению, его решения требовали вращения всей Вселенной, что в действительности не происходит. Десятилетия спустя, Кип Торн высказал идею использовать ''кротовые норы'', соединяющие различные области искривленного пространства-времени.
Идея Малетта использовать свет гораздо более реалистична: ''Все забыли, что свет, хотя и не имеет массы, искажает пространство'''. Свет, который распространяется по замкнутому круговому пути, создает необычные эффекты. В прошлом году Малетт опубликовал статью с описанием того, как лазерный луч, замкнутый в кольцо, создает вихрь в пространстве внутри круга. Затем наступило прозрение: ''Я понял, что время, как и пространство, может быть искривлено замкнутыми световыми лучами''. Согласно разработке Малетта, чтобы образовать замкнутую временную петлю, необходимо добавить второй световой луч, двигающийся в противоположном направлении. Затем, при некоторой достаточной интенсивности света пространство и время как бы меняются местами: внутри светового кольца время идет по кругу, а наблюдателю извне кажется, что время становится подобным обычному пространственному измерению. Некто, двигающийся внутри круга в правильном направлении, будет перемещаться назад во времени в соответствии с тем, как оно измеряется вне круга. Т.о., проидя некоторое расстояние, он может выйти за пределы круга и встретить самого себя перед тем, как он вошел в него...
Однако, энергия, необходимая для сворачивания времени в кольцо, огромна. Так что, создать реальную машину времени все-таки невозможно? Взглянув на свои решения внимательнее, Малетт обнаружил, что эффект, производимый замкнутым кольцом света, зависит от его скорости: чем меньше скорость света, тем больше искажается пространство-время. Хотя это выглядит противоестественным, ''инерция'' света растет с его замедлением. ''Увеличение его инерции увеличивает его энергию, и это усиливает эффект'', - замечает Малетт. К счастью, замедление света недавно стало практически возможным. Лен Хау из Гарвардского университета удалось снизить скорость света с обычных 300.000 км/с до нескольких м/c. (см. New Scientist, 27 января, стр. 4).
''До этого я не думал, что путешествие во времени таким путем практически осуществимо. Но возможность замедления света открывает нам ранее неизведанные области'', - сказал Малетт.
Чтобы снизить скорость света, Хау использовала совокупность атомов, известную как ''конденсат Бозе-Эйнштейна''. ''Все, что вам нужно - это заставить луч света циркулировать в этой среде'', - говорит Малетт, - ''Это только техническая проблема. Я не хочу сказать, что это просто, но мы здесь уже не говорим о какой-то экзотической технологии; мы не говорим о создании ''кротовых нор'' в пространстве''.
Первый эксперимент будет поставлен только с целью наблюдения эффекта искажения пространства, который может проявиться в изменении спина элементарных частиц внутри светового кольца. Если затем будет возможность добавить второй луч, Марлетт надеется обнаружить проявление эффекта перемещения во времени. Он не знает точно, как это будет выглядеть. Возможно, у частицы, наблюдаемой внутри круга, вдруг появится близнец - пришелец из будущего. Руководитель лаборатории Уильям Ствелли больше заинтересован в практических результатах эксперимента и скептически рассматривает возможность путешествия во времени: ''Создание машины времени в данный момент выглядит нереальным''.
Месяц назад Марлетт впервые обсуждал свои идеи с астрофизиком Фредом Адамсом из университета штата Мичиган, который согласен с тем, что теоретическая часть работы Малетта заслуживает внимания: ''Я воспринимал это осторожно и скептически. Но не было ни одной ошибки. Решение, вероятно, правильное''. Но даже Адамс не убежден, что эксперимент даст результаты. Давно известно, какие проблемы возникают в связи с перемещением во времени. Можно ли вернуться назад и убить собственного дедушку, сделав таким образом невозможным свое появление на свет? Предложено несколько путей решения парадокса, но большинство физиков считают, что любое вмешательство в ход истории должно быть невозможным. Астрофизик из Кембриджа Стивен Хоукинг назвал это ''предположением о неизменной хронологии''.
Общая теория относительности, используемая Малеттом для разработки его собственной теории перемещения во времени, не принимает во внимание законы квантовой механики. Не может ли это серьезное упущение означать, что машина времени не сможет работать в реальном мире? Хоукинг и Торн считают, что любая машина времени повысит квантовые флуктуации в электромагнитном поле и уничтожит сама себя в потоке интенсивного радиационного излучения. Но чтобы знать точно, необходима теория квантовой гравитации - теория, объединяющая квантовую механику с теорией относительности.
Сам Малетт не утверждает, что перемещения во времени определенно осуществимы: ''Будет ли так, как я предсказываю - это мы сможем выяснить, только проведя реальный эксперимент''. И потом, есть проблема - как замкнуть и разомкнуть петлю времени, не уничтожив его или самих себя. ''Я действительно не знаю, можно ли использовать это как машину времени Герберта Уэллса'' - говорит Малетт.
Но кто знает? Через несколько лет мы можем войти в эру путешествий во времени, можем оказаться в странной ситуации при встрече людьми и предметами из будущего. Но одно несомненно: даже если машина времени в Коннектикуте заработает, никакой янки не сможет оказаться при дворе короля Артура. (*)
Световой круг Малетта никому не позволит оказаться во времени раньше момента замыкания временной петли. Иными словами, нельзя переместиться в прошлое до того, как была запущена машина времени: ''Некто из будущего может путешествовать только до момента, когда машина была включена''. Это может объяснить, почему мы до сих пор никогда не сталкивались с гостями из будущего.

Парадокса больше нет

Путешествия во времени связаны с парадоксами. Взять хотя бы пресловутую идею убить собственного дедушку в далеком прошлом, сделав невозможным собственное существование, а если вы не существовали, то и не сможете отправиться в прошлое и убить кого-то, так что вы все-таки появитесь на свет... Любое воздействие на события в прошлом приводит к возникновению подобных неразрешимых логических ловушек. Но теоретики придумали способы выбраться из них. Первый - гипотеза о ''неизменной последовательной истории'', которая говорит о том, что нечто [возможно, неизвестный ныне закон природы] помешает вам выполнить действия, которые могут изменить прошлое. Это означает, что все раз и навсегда предопределено. Другой выход - гипотеза ''альтернативных миров''. Согласно этой идее, вы возвращаетесь в прошлое и даете начало другой, ''альтернативной'' истории, отличной от оставленной вами. Вы можете делать там все, что угодно. Это не сможет ничего изменить в мире, из которого вы прибыли. Так что, возможно, машина времени отправит вас в параллельную вселенную.