Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени

Бич Анатолий Макарович

Выдающиеся физики решают или (учитывая сложность проблем), правильнее все-таки сказать, пытаются решить глобальные проблемы. Им даже позволено высказывать «безумные» идеи. Безумные в том простом понимании этого слова, что они противоречат здравому смыслу. (Впрочем, относительно «здравого смысла» тот же Хокинг замечательно высказался, что это не более, чем предрассудок, к которому мы привыкли.)

Вот, например, так называемая проблема «машины времени». Волнующие идеи путешествия во времени встречаются не только в научно-фантастической литературе — грешат этим и ученые. Периодически научный мир будоражат гипотезы, которые будто бы допускают возможность путешествия в будущее

или в прошлое и при этом (как будто бы) не противоречат устоявшимся научным представлениям.

Идея одной из таких гипотез впервые явилась любопытствующему миру в 1934 г. в рассказе Д.Р. Даньелза «Ветви времени». Как пишет Мартин Гарднер, «идея его столь же проста, сколь и фантастична. Люди могут совершать путешествия во времени… но в тот момент, когда они вступают в прошлое, мир расщепляется на два параллельных мира, в каждом из которых время течет по-своему… Новорожденной эта Вселенная будет для путешественника во времени. А с точки зрения наблюдателя, созерцающего происходящее, например, из пятого измерения, мировая линия путешественника просто не переходит с одного листа пространственно-временного континуума надругой, а все вселенные ветвятся в метавселенной, как дерево».

Казалось бы, идея совершенно безумная. Но встречаются и почтенные физики, которые продолжают ее обыгрывать. В диссертации X. Эвереста «Формулировка квантовой механики на основе понятия «относительного состояния» [13] предложен вариант метатеории, в которой вселенная ветвится на бесчисленные параллельные микромиры. И самое замечательное, что Джон А. Уилер в предисловии к работе Эвереста написал, что «классическим физикам поначалу казались почти столь же неприемлемыми радикальные понятия общей теории относительности».

13

13 Review of Modern Physics, My, 1957, p. 454–462

Еще одна экстравагантная гипотеза родилась в темных глубинах теоретической физики и до сего дня продолжает радовать сердца любителей путешествий во времени. Это так называемые «петли времени». Кажется, придумал их К. Гедель в 1949 г. Вселенная Геделя не расширяется, но зато вращается. «В такой Вселенной расстояния между всеми частицами вещества неизменны». Именно поэтому из любой точки такой Вселенной можно отправиться в путь и, обойдя мир, вернуться в исходную точку». «Иначе говоря, путешественник огибает этот мир не только в пространстве, но и во времени» и путь его похож на спираль, накрученную на цилиндр. А поскольку отдельные ветви спирали могут находиться недалеко друг от друга, то в рамках гипотезы становился как бы возможным и переход из одной спирали в другую, т. е. переход из одного времени в другое.

Каждая из этих гипотез по-своему интересна, у каждой свои плюсики и огромные минусы. И по большому счету, т. е. с позиций ортодоксальных научных представлений, гипотезы эти не выдерживают никакой критики. Казалось бы, забавно и не более, но…

Предоставим слово нашему современнику и недавнему соотечественнику проф. И. Новикову {14}. Строго следуя логике теории относительности, он, естественно, верит в теоретическую возможность путешествия в будущее путем использования релятивистского эффекта замедления времени у относительно быстро движущегося объекта. «После полета на ней (ракете) космонавт, вернувшийся на Землю, оказывается в будущих эпохах истории нашей планеты… Если космонавт проживет в ракете тридцать лет, а на Земле пройдет полтора века, то он окажется моложе своих праправнуков».

Полагая, таким образом,

что теоретически вопрос с перемещением в будущее с позиций теории относительности можно считать решенным, физики занялись проблемой более сложной, как они считают, — путешествием в прошлое.

И вот, размышляя о машине времени, физики представили две черные дыры, входы в них обозначили буквами А и В и задали себе вопрос, а что будет, если соединить неким тоннелем выходы из этих дыр. С использованием необычного вещества решили проблему стабилизации стенок тоннеля и мысленно отбуксировали вход В одной из черных дыр к далеким звездам (в искривленном пространстве-времени это возможно). Таким образом, входы А и В двух черных дыр оказались на огромном расстоянии друг от друга, а выходы оказались соединенными очень коротким тоннелем.

«Можно так подобрать, — пишет И. Новиков, — параметры отверстий и «тоннеля», что гравитационное воздействие на живые существа будет не слишком сильным во время их движения по коридору и вполне ими переносимо… Наша конструкция теперь может служить Машиной Пространства…

Теперь мы переходим к наиболее интригующей части. Посмотрим, как отверстия с «тоннелем» переделать в Машину Времени.

Первые наметки такого проекта содержались еще в работе К. Торна и М. Морриса 1987 г. Затем они значительно детализировали и усовершенствовали этот проект в работе с Юртсевером в 1988 г.».

Далее И. Новиков рассказывает о том, что если путешественник преодолеет расстояние от А до В во внешнем пространстве, а обратно вернется через короткий тоннель, то не произойдет ничего интересного. Затратит путник на вояж, например, 10 лет — и все.

Но вот в повествовании известного астрофизика наступает самый интересный момент. Оказывается, что если отверстие А будет неподвижным, а отверстие В, напротив, станет вращаться вокруг Ас огромной скоростью, то получится Машина Времени. Теперь часы, движущиеся вместе с отверстием В, будут отставать от часов, совмещенных с отверстием А. «Пусть… они идут вдвое медленнее, чем часы А. Значит, когда по часам А пройдет 10 лет, по часам В только 5…» Это и будут видеть наблюдатели в точках А и В.

Но и это, конечно, еще не все. Опустим некоторые подробности, связанные с тонкостями теории относительности. Главное все-таки результат.

Игорь Новиков продолжает рассказ. «Пусть опять путешественник отправляется от А к орбите кружения отверстия В и выбирает направление своего прямолинейного движения во внешнем пространстве так, чтобы подойти к орбите В в тот момент, когда в этой же точке окажется стремительно движущееся Отверстие В. Видя подлетающее отверстие, путешественник набирает скорость, равную скорости отверстия В, ныряет в него и через «тоннель» возвращается к отверстию А. Все это нетрудно представить». («Не трудно» — ничего себе. Неудивительно, что с таким богатым воображением проф. Новиков теперь возглавляет институт астрофизики в Копенгагене).

Однако продолжим. «Пусть путешественник затратил на полет к В по-прежнему 10 лет по часам А; следовательно, по часам В проходит вдвое меньше времени, то есть всего 5 лет. Так как старт произошел по часам В в 10 лет, то в момент прибытия его к В они показывают 15 лет с начала их кружения. К этому моменту часы А «натикали» уже 30 лет. Теперь путешественник ныряет в отверстие В. В этот момент он, как и любой наблюдатель у В, может взглянуть сквозь «тоннель» на часы А и увидит… что часы А показывают то же время, что и В, то есть 15 лет после начала кружения! Видя перед собой эти часы, он быстро проходит сквозь короткий «тоннель» и практически в тот же момент появляется из отверстия А, откуда он и начинал свое путешествие.