Якщо хтось подасть заявку на виділення гранту на дослідження подорожей в часі, йому відмовлять негайно, – писав фізик Стівен Хокінг у своїй книзі «Короткі відповіді на великі питання». І він мав рацію.
Але він також навряд чи помилявся, коли стверджував, що питання про можливість таких переміщень дуже серйозне. І воно вимагає наукового підходу. Хокінг наголошував на тому, що наше сьогоднішнє розуміння речей не може виключити такої вірогідності. Тож, здається, від був досить оптимістично налаштований.
Тож про в якій ми ситуації сьогодні? Якщо людство сьогодні не здатне збудувати машину часу, то чи зможе воно це зробити хоч колись у майбутньому? Про це на сторінках Newsweek пише дослідник групи космології у Школі фізики і астрономії Університету Ноттінгема Пітер Міллінгтон.
Він пропонує почати зі щоденного досвіду кожного. Сьогодні люди ставляться як норми до можливості зателефонувати друзям і родичам, де б вони не були у світі, щоб запитати, що вони роблять «зараз». Але насправді це те, чого ми ніколи не може дізнатися. Тому що хоч сигнали і зображення передаються дуже швидко, на їхнє переміщення до того, хто питає, все одно потрібен час. Наша нездатність досягти інформації про «зараз» для людей у далеких краях лежить у серці теорії про час і простір Альберта Ейнштейна.
Ейнштейн стверджував, що час і простір – це частини одного і того ж – часопростору. І люди повинні думати про відстань в часі так само, як і про відстань в просторі. На перший погляд це звучить дивно. Але на питання, чи далеко від Бірмінгема до Лондона, люди радо відповідають: «Дві з половиною години». Говорячи так, вони мають на увазі, що за такий час можна подолати всю дистанцію при швидкості 80 кілометрів на годину. Математично така відповідь абсолютно дорівнює твердженню, що від Бірмінгема до Лондона 200 кілометрів.
Фізики Браян Кокс і Джефф Форшоу писали у своїй книзі «Чому E=mc2?», що час і відстань «можна замінити чимсь, що має значення швидкості». Ейнштейнівський інтелектуальний стрибок припускав, що курс обміну між часом і відстанню в часопросторі універсальний. І це швидкість світла. Вона у свою чергу швидша за будь-який сигнал, що обмежує нашу здатність дізнатися, що відбувається просто зараз в іншій точці всесвіту. Це приводить нас до поняття про «причинність», закону про те, що будь-який ефект наступає строго після причини. І це серйозний теоретичний аргумент проти тих, хто вірить у подорожі в часі. Власне, повернутися в час до свого народження дорівнює тому, щоб поставити наслідок раніше причини. Читайте також Хокінг вказав на найбільш вірогідну причину загибелі людства.
Отже якщо досягти швидкості світла, чи почне час рухатися в зворотному напрямку, як показує наукова фантастика? Нажаль, знадобиться нескінченна енергія для «розгону» людини до швидкості світла, якої просто немає. Але якби і була, час би не почав рухатися назад. Натомість поняття руху «вперед» і «назад» просто зникли б. Закон причинності був би порушений. І вся концепція причини і наслідку втратила б значення.
Але Ейнштейн також допустив, що сила тяжіння є наслідком того, як маса деформує час і простір. Чим більшу масу ми розміщуємо в просторі, тим більше деформується часопростір, а годинних поблизу клацає повільніше. Якщо маса досягає велетенських розмірів, а часопростір настільки стискається, що навіть світло не може вирватися з гравітаційних сил, формується чорна діра. І якщо наблизитися до горизонту подій чорної діри, клацання годинника стає безмежно повільним у порівнянні з тими, які стоять десь далеко.
Чи можемо ми викривати часопростір до достатньої міри, щоб наблизити його до самого себе і перескочити в минуле? Відповідь: можливо. І викривлення, яке нам в такому випадку потрібне, називається «прохідною червоточиною». Але потрібно також створити регіон негативної щільності енергії, щоб стабілізувати її. І кластична фізика 19-го століття виключає таку можливість. Але сучасна квантова механіка допускає.
Згідно з нею, порожній простір насправді не порожній. Натомість він наповнений парами частинок, які виникають і зникають. Якщо людство змогло б створити регіон з меншою кількістю таких частинок, ніж деінде, тоді такий регіон буде мати негативну щільність енергії. Однак, пошук послідовної теорії, яка поєднує квантову механіку з ейнштейнівською теорією гравітації лишається одним з найбільших викликів для теоретичної фізики. Одна з кандидатів на таку роль – це так звана «теорія струн» або М-теорія. Вона передбачає, що у часопростору є 11 вимірів: одна – це час, три – це простір, в якому ми пересуваємося, і ще сім викривлені і настільки дрібні, що лишаються непомітними. Чи можемо ми використати ці додаткові просторові виміри для того, щоб «зрізати» в часі і просторі? Хокінг сподівався, що зможемо.