Vuonna 1895 englantilainen tieteiskirjailija Gerber Wells julkaisi romaanin Aikakone. Siinä esitettiin alkuperäinen idea: joskus tutkijat luovat laitteen, jonka avulla voit matkustaa menneisyyteen ja tulevaisuuteen, ehkä jopa häiritä historian kulkua. Siitä lähtien tämä ajatus on ahdisti monia. Ja se on jo johtanut fyysikot löytöön, jota voidaan liioittelematta kutsua sensaatiomaiseksi.
Kaikki on suhteellista
Aikamatkailun teoreettisen mahdollisuuden tutkimuksen ensimmäiset edellytykset ilmestyivät sen jälkeen, kun Albert Einstein muotoili suhteellisuusteorian erityis- ja yleisteoriat. Ensimmäinen niistä väitti ajan riippuvuuden kohteen nopeudesta: mitä lähempänä valon nopeutta, sitä hitaampi aika virtaa. Toisessa - ajan riippuvuus painovoimasta: massiivisten kappaleiden lähellä aika virtaa jälleen hitaammin.
Einsteinin teoriat mullistivat käsityksen. Kävi ilmi, että aikakone oli "luonut" itse luonto! Esimerkiksi, jos alus kiihdytetään melko valonopeuteen, sen miehistö viedään kaukaiseen tulevaisuuteen. Tämän vaikutuksen havainnollistamiseksi käytetään yleensä "kaksoisparadoksia": lentokoneesta tähtiin palaava astronautti on nuorempi kuin kaksoisveljensä, joka jäi maan päälle.
Mutta suhteellisuusteorian yleisen teorian seuraukset näyttävät paljon näyttäviltä. Osoittautuu, että ajan kulkua voidaan muuttaa kaareuttamalla tilaa samalla tavalla kuin painovoima. Ja jos hahmotat ja luot erityisen alueellisen muodostuman, jota kutsutaan nykyään "madonrei'ksi" (tai "madonreiäksi") ja joka yhdistää etäisiä pisteitä avaruudessa, niin teoriassa on mahdollista katkaista syy-suhde - ja olla poistumalla "reiästä" ennen kuin menit sinne …
Einstein itse kiisti "madonreikien" olemassaolon, koska hänen mielestään niiden pitäisi "välittömästi" romahtaa. Myöhemmin amerikkalainen fyysikko Kip Thorne kuitenkin osoitti, että niin kutsuttua "eksoottista ainetta" (teoreettista ainetta, jolla on negatiivinen energiatiheys) voidaan käyttää matoreikien stabilointiin, mutta sen olemassaolon mahdottomuutta todellisuudessa ei ole vielä kukaan todistanut. Lisäksi venäläiset tutkijat Arkady Popov, Sergei Sushkov ja Sergei Krasnikov ovat osoittaneet, että "eksoottinen aine" voi teoriassa syntyä keinotekoisesti.
Mainosvideo:
SYY-ONGELMA
Osoittautuu, että aikakoneen luomiselle ei ole vakavia teoreettisia esteitä. Ja jos se voidaan luoda teoriassa, ennemmin tai myöhemmin joku selvittää ehdottomasti, kuinka se toteutetaan käytännössä. Miksi emme ole tähän mennessä nähneet yhtä ainoaa aikamatkustajaa, joka olisi tullut luoksemme tulevaisuudesta? Vai onko aikakausi vain vähän kiinnostavaa heitä?
Yksi hypoteesista, joka selittää tällaisten matkustajien poissaolon, on, että aikamatka on mahdotonta syy-seuraussuhteen rikkomisen takia. Klassinen”murhatun isoisän” paradoksi voidaan mainita esimerkkinä. Jos esimerkiksi aikamatkailija jostain syystä haluaa tappaa isoisänsä ennen isänsä käsitystä ja täyttää suunnitelmansa, niin hän itse katoaa eikä … voi enää tappaa isoisää. Sama voidaan sanoa kaikista vakavista puuttumista menneisiin asioihin: syy-yhteyden häiriö tuhoaa väistämättä maailmankaikkeuden. Siksi luonnon on asetettava rajoituksia tällaisille rikkomuksille. Sama”murhatun isoisän” paradoksi voidaan ratkaista edellyttäen, että jossain vaiheessa jotain menee pieleen aggressiivisen aikamatkailijan kanssa ja hän ei pysty toteuttamaan murhasuunnitelmaa.
Toisen hypoteesin esitti kuuluisa astrofysiikka Carl Sagan. Hän uskoi, että aikakoneen luojat olivat riittävän tehokkaita seuraamaan syy-suhteita, joten vaikka he ovat salaa keskuudessamme, he onnistuvat pääsemään läpi puuttelematta historialliseen prosessiin.
KOKOAIKA-KONE
Todistaakseen aikakoneen rakentamisen mahdottomuuden amerikkalainen fyysikko Stephen Hawking teki hauskan kokeilun. Hän sijoitti sanomalehtiin ilmoituksen, jossa se kehotti kaikkia tulevia tulokkaita käymään kotonaan tulevan joulun yönä. Hän jatkoi olettamuksestaan, että tulevaisuudessa joku lukee ehdottomasti kutsunsa ja haluaa käydä henkilökohtaisella aikakoneella. Mutta kukaan ei tullut hänen luokseen jouluna … Mikä esti häntä tekemään matkan ajan myötä? Stephen Hawking uskoo, että mahdollisuuksia on kaksi.
Ensimmäinen vaihtoehto on pessimistinen. Aikakonetta ei koskaan rakenneta, tai he rakentavat sen ja yrittävät käyttää sitä, minkä seurauksena tapahtuu eräänlainen globaali katastrofi, joka lopettaa tämän tekniikan kehityksen. Ja itse asiassa: laskelmat osoittavat, että pääsemiseksi menneisyyteen Kip Thornen ehdottaman järjestelmän mukaan tarvitaan energioita, jotka ovat verrattavissa koko maailmankaikkeuden energiaan ja jopa ylittävät sen. On selvää, että on epätodennäköistä, että jopa kaukaisessa tulevaisuudessa sivilisaation voima nousee korkeuteen, joka sallii tällaisten joukkojen hallinnan.
Toinen vaihtoehto on optimistinen. Tulevaisuuden sivilisaatio voi muuttaa tiettyä maailmankaikkeuden aluetta siten, että jopa minimaalisten energioiden käytöllä aikamatka tällä alueella tulee todelliseksi. Stephen Hawking kutsuu tällaista konetta äärelliseksi, eli äärelliseksi sekä tilassa että ajassa. Tässä tapauksessa ensimmäiset tulevaisuuden ulkomaalaiset ilmestyvät meihin vasta kun Hawkingin globaali aikakone on rakennettu ja käynnistetty. Mutta emme ole vielä tehneet mitään sellaista. Siksi voit rauhoittua etkä yritä tänään etsiä muukalaisia meistä.
Lloydin aikakone
Ehkä yllättävimmän löytön teki toinen yhdysvaltalainen fyysikko, Seth Lloyd, joka on erikoistunut kvanttilaskentaan.
Hän päätteli mahdollisuuden rakentaa aikakone tutkimalla suljettuja aikataulun mukaisia käyriä - maailmanlinjoja, jotka johtavat materiaalihiukkan sen lähtöpisteeseen. Älykäs kokeilu, Seth Lloyd ja hänen kollegansa pystyivät käyttämään kvantti-teleportaatiota oikaistuun suljettuun käyrään siten, että fotonin tila ei välittynyt avaruudessa, vaan ajassa.
Ensinnäkin selvisi mielenkiintoinen yksityiskohta: käy ilmi, että menneisyyteen siirretyn fotonin kvanttila ei voi periaatteessa vaikuttaa sen nykytilaan, ts.”Murhatun isoisän” paradoksin luonnollinen kielto osoittautui suorina kokemuksina. Kokeen onnistuminen vahvisti, että kvantitilat, jotka tosiasiassa ovat ainutlaatuisia tietoja, voidaan siirtää menneisyyteen. Informaatioaikakone on rakennettu!
Tässä tapauksessa syntyy kuitenkin uusi paradoksi, jota kutsutaan "todistamattomaksi lauseeksi". Seth Lloyd sanoi sen näin. Oletetaan, että joku lukee todistuksen lauseesta oppikirjassa, ja lähettää sitten tämän todistuksen takaisin oppikirjan kirjoittaneelle matemaatikolle, jo ennen kuin lause itse ilmestyi. Matemaatikko sisällyttää kirjan todisteen, jonka hänen tulevaisuutensa lukee tulevaisuudessa. Kysymys: mistä todisteet tulivat? Lloyd ratkaisee paradoksin fantastisella tavalla: kvantimaailma on suunniteltu siten, että se "sisältää" kaikki lauseen mahdolliset todisteet, joten oppikirjassa näkyvän määrää tulevaisuus, ei menneisyys.
Kuinka siirtää kvantimaailman lait suurien aineellisten esineiden avaruuteen, tutkijat eivät vielä tiedä. Tätä varten ei kuitenkaan ole erityistä tarvetta. Tärkeintä on, että on keksitty tapa ylittää ajan este. Ja joskus tiede ottaa seuraavan askeleen - luo lähetin, joka pystyy kommunikoimaan menneisyyden kanssa.
Ehkä tulevaisuuden fyysikot yrittävät jo ottaa yhteyttä ja kertoa meille jotain tärkeää. Vain meillä ei ole vielä onnistunut rakentamaan vastaanotinta, joka voi purkaa tällaiset viestit. Pystymmekö? Tulevaisuus kertoo …
Anton Pervushin