Путешествие во времени

Путешествие во времени - это концепция, которая обеспечивает возможность перемещения между разными моментами времени (прошлым или будущим).

Хотя идея кажется причудливой и часто связанной с художественной литературой, ряд научных доказательств демонстрирует, что путешествие во времени при наличии соответствующих технологий возможно. По этой причине несколько известных ученых уже занимались этим вопросом, например Альберт Эйнштейн, Стивен Хокинг, Карл Саган и др.

Основы путешествий во времени

Основные основы путешествий во времени основаны на теории относительности Эйнштейна, которая стала важной вехой в современной физике. В общих чертах, теория относительности состоит из ряда исследований, которые демонстрируют взаимосвязь между временем и пространством, а также последствия этой взаимосвязи.

Для Эйнштейна вселенная устроена в виде ткани, называемой пространством-временем, образованной тремя пространственными измерениями (ширина, высота и глубина) и временным измерением, которым является время. Любое небесное тело «весит» в этой ткани, образуя кривизну в пространстве-времени, которая затрагивает все близлежащие тела. Эта кривизна отвечает за различные эффекты, такие как гравитация, вращательные движения и, следовательно, различия в восприятии времени.

Кривизна, образованная в пространстве-времени массой Земли, вызывает гравитационное воздействие на Луну, которая перемещается вокруг Земли.

Эйнштейн также понимал, что время, как и скорость, является не абсолютной, а относительной величиной . Эти выводы были основаны на законах Ньютона, которые понимали, что скорость, с которой тело движется, никогда не бывает абсолютной и должна всегда анализироваться через систему отсчета. Например, тот же поезд может двигаться со скоростью 40 км / ч относительно остановленной рамы и только со скоростью 20 км / ч относительно рамы, движущейся в том же направлении, что и он.

Та же концепция относительности, которая использовалась в примере, должна быть применена к скорости Земли, Солнца и всего Млечного Пути.

Теория о путешествиях во времени

Основываясь на понятиях пространства-времени и относительности, ознакомьтесь с наиболее популярными теориями о науке о путешествиях во времени:

Дилатация времени

Расширение времени - это концепция, включенная в теорию относительности Эйнштейна, согласно которой время и скорость не являются абсолютными, а скорее относительными в соответствии с принятой концепцией.

Расширение времени может происходить двумя способами: из-за разницы в скорости между двумя наблюдателями или разности гравитационного влияния, которое влияет на каждого из них (гравитационное замедление времени).

Расширение времени по скорости

Расширение времени по скорости (или просто расширение времени) - это теория, которая предсказывает возможность путешествий в будущем, если человечество получит средства для путешествий в пространстве со скоростями, близкими к скорости света.

Для физика Джеймса Клерка Максвелла скорость света одинакова (приблизительно 300 000 000 м / с) независимо от принятой системы отсчета. Эта идея, которая вступает в прямой конфликт с законами Ньютона, подразумевает следующий сценарий: стационарный наблюдатель и движущийся наблюдатель увидят, как свет прибывает из точки A в точку B одновременно без какой-либо относительности.

Вывод Эйнштейна заключался в том, что единственный способ сосуществования двух законов был бы, если бы само время замедлилось для движущегося наблюдателя, что породило концепцию замедления времени.

Теория доказала, что чем быстрее объект движется в пространстве, тем медленнее он движется во времени. Эта идея была подтверждена экспериментами на Международной космической станции (МКС ), где было отмечено, что через 6 месяцев часы на борту станции двигались на 0, 007 секунды медленнее, чем часы в земля.

Основываясь на этих доказательствах, можно утверждать, что даже в очень небольших масштабах астронавты, возвращающиеся с Международной космической станции на Землю через 6 месяцев, путешествовали в будущее на 0, 007 секунды.

Международная космическая станция, на орбите с 1998 года.

Считается, что эта разница во времени увеличивается по мере приближения скорости тела к скорости света. Теория часто иллюстрируется через парадокс близнецов (или парадокс Ланжевена), который состоит из мысленного эксперимента, в котором человек остается в космосе на быстро движущемся космическом корабле. Когда он возвращается на Землю, его брат-близнец на десятки лет старше, а сам он едва постарел.

Гравитационное замедление времени

Гравитационное замедление времени - это теория, которая предвидит возможность путешествий в будущем, если человечество получит средства для путешествий на планеты, сила гравитации которых намного выше, чем у Земли.

Гравитационная дилатация происходит благодаря влиянию небесного тела большой массы на наблюдателя. Чем больше небесное тело, тем больше кривизна в пространстве-времени и, следовательно, большее гравитационное влияние вокруг него. Другими словами, время проходит медленнее, где сила тяжести сильнее.

Время будет медленнее на ближайших к Земле часах по сравнению с часами отсюда.

Основываясь на гравитационном расширении, время будет замедлено для наблюдателя, находящегося ближе к гравитационному полю, чем для другого наблюдателя в самой дальней точке. Эта гипотеза уже была подтверждена атомными часами, размещенными на спутниках, расположенных на разных высотах. Со временем часы начали расходиться, хотя и в наносекундах.

Основа разницы во времени между часами. Из-за кривизны между C и D свету требуется больше времени, чтобы добраться из одной точки в другую.

Считается, что, если бы можно было путешествовать на планету, гравитационное влияние которой значительно превосходило влияние Земли, и вернуться назад, путешественник отправился бы в будущее, поскольку время на Земле прошло бы намного быстрее.

Червячные отверстия

Дыры земляного червя - это гипотетические явления, состоящие из туннелей, которые соединяют разные точки пространства-времени. Теория относительности, хотя и крайне маловероятная, считает обоснованным существование переносимых ям дождевых червей, то есть тех, которые имеют условия для перемещения из одной стороны в другую.

Теоретически, червоточины будут функционировать не только как ярлыки для других точек в пространстве, но также и для других точек во времени, включая прошлое.

Визуальное представление червоточины. Считается, что существуют червоточины, выход которых находится в одной вселенной и в разное время.

Космические Струны

По словам астрофизика Дж. Ричарда Готта, космические струны - это разновидности энергетических трубок, которые растягиваются во всем пространстве-времени, как трещины. Это явление является гипотетическим и считается топологическим дефектом, возникшим при формировании Вселенной.

Визуальное представление космических аккордов, теоретически присутствующих во всем пространстве-времени.

Готт полагал, что космические струны будут тоньше атома и, подобно черным дырам, будут иметь огромное количество концентрированной массы, что приведет к чрезвычайно сильному гравитационному полю, способному искажать пространство-время.

Теоретически, искажение, создаваемое двумя соседними космическими струнами (или космической струной, натянутой близко к черной дыре), может вызвать удар, способный удвоить пространство-время, образуя замкнутую кривую времени, через которую объект может появиться в любом момент времени, включая прошлое.