Назад в будущее: Новая техника принятия решений и самореализации через путешествие по времени

Для удаленного наблюдателя будет казаться, что астронавт падает в черную дыру, достигнув горизонта событий, бесконечно долго. Однако, с точки зрения самого астронавта, он достаточно быстро пересечет этот горизонт и дойдет до сингулярности, расположенной в центре черной дыры. При этом его восприятие времени замедляется только по отношению к удаленному наблюдателю. Аналогичная ситуация произойдет и с пилотом.

По мнению физиков существует два способа путешествий во времени

Вспомните, как профессор Эммет Браун, герой популярного фильма “Назад в будущее”, создавал Делориан — машину, способную перемещаться во времени? Увы, приключения любимых персонажей, странствующих в прошлом, остаются лишь плодом фантазии. Однако это не означает, что путешествия во времени — это лишь мечта. Основная мысль, которую любой уважающий себя физик выделит, заключается в том, что отправиться можно только в будущее. Учёные выделяют два подхода к данной концепции, которые заметно различаются. Поскольку во Вселенной действуют те же физические законы, что и на нашей планете, согласно первому подходу, если вы движетесь со скоростью, близкой к скорости света, а затем развернетесь и вернётесь назад — к примеру, на своем космическом корабле — время на ваших часах будет идти медленнее. Когда вы вернетесь на Землю, то окажетесь в будущем. Однако, что насчет возможности путешествий в прошлое?

На изображении сцена из фильма «Назад в будущее», в которой Док и Марти Макфлай обсуждают удивительную тему путешествий во времени.

Возможно ли путешествия в будущее

В небольшом научно-популярном видео для Tech Insider Брайан Грин, профессор физики и математики из Колумбийского университета, утверждает, что путешествия в будущее действительно возможны, но на данный момент нам не хватает необходимых технологий для их осуществления. Примечательно, что Альберт Эйнштейн уже сто лет назад понял, что, теоретически, покинув Землю на скорости, близкой к скорости света, а затем вернувшись можно оказаться в будущем. В своей общей теории относительности он показал, что если зависнуть рядом с мощным источником гравитации, таким как нейтронная звезда или черная дыра, за счет эффекта замедления времени, вы будете двигаться медленнее относительно других. Таким образом, вернувшись обратно, вы окажетесь в далеком будущем. Этот аргумент имеет твердую физическую основу. Однако существует ли возможность путешествия в прошлое?

На нашем канале в Яндекс.Дзен вы можете найти статьи, которых нет на нашем сайте. Подписывайтесь, чтобы быть в курсе самых интересных новостей!

На изображении показано самое узкое место червоточины, известной также как мост Эйнштейна-Розена.

Как замедлить время? Путешествие в будущее

Специальная Теория Относительности Альберта Эйнштейна отвечает на вопрос

Замедление времени является одним из ключевых следствий Специальной Теории Относительности Альберта Эйнштейна. Это не просто гипотеза — явление, которое может быть экспериментально подтверждено. Например, был проведен опыт с атомными часами: одни часы были помещены в самолет, а другие остались на Земле. Согласно предсказаниям СТО, часы, находящиеся на борту самолета, должны были отстать от земных часов, что и было подтверждено. Доказано, что движущиеся часы идут медленнее, чем те, которые находятся в состоянии покоя.

В эксперименте использовались атомные часы. Одни из них находились на борту самолета, в то время как другие оставались на Земле. Как предсказывала Специальная Теория Относительности, часы на самолете должны были отставать от часового показателя на Земле — и это действительно подтвердилось. Таким образом, стало очевидно, что время на движущемся объекте замедляется по сравнению с временем на неподвижном объекте.

При приближении к скорости света время стремится почти остановиться. Например, если космонавт окажется на борту космического корабля и сможет разогнаться до скорости, близкой к скорости света, то он состарится всего на секунду за год, который пройдет на Земле, поскольку его биологические часы замедлятся. Если считать, что за год, проведенный космонавтом по его времени, на Земле пройдет около 30 миллионов лет, это можно было бы назвать своеобразной машиной времени. Однако в настоящее время этот метод путешествия во времени сталкивается с несколькими проблемами:

• На данный момент рекорд скорости, установленный аппаратами, созданными человеком, принадлежит зонд NASA Parker — он достиг скорости 70000 м/с, в то время как его пиковая скорость составляет 190000 м/с.
• Текущие возможности науки не позволяют понять, как вернуться в своё время.

С Специальной Теорией Относительности тесно связан известный парадокс близнецов, демонстрирующий проблему перемещения во времени.

Согласно этому парадоксу, один брат-близнец остается на Земле, а другой отправляется в путешествие на космическом корабле со скоростью, близкой к световой. По мнению оставшегося на Земле брата, путешественник становится моложе из-за замедления времени, что будет видно при его возвращении. Однако с точки зрения путешественника именно Земля движется вокруг него, поэтому по его расчетам, его брат, оставшийся дома, должен оказаться моложе.

Общая Теория Относительности Альберта Эйнштейна. Черные дыры

Теоретически перемещение во времени возможно за счет гравитационного замедления времени — явления, которое было описано в Общей Теории Относительности.

Время замедляется, если физическое тело находится в гравитационном поле.

Объекты с наиболее сильным гравитационным полем на данный момент известны как черные дыры.

Черная дыра — это объект с чрезвычайно сильным гравитационным полем, из которого даже свет не может выбраться.

Черные дыры имеют два основных компонента:

• Горизонт событий — это внешняя граница, за которую проходить уже нельзя; пересекший горизонт событий не сможет вернуться обратно.
• Сингулярность — центр черной дыры, который абсолютно недоступен для наблюдения с внешней стороны.

При помощи мысленного эксперимента с черной дырой можно продемонстрировать относительность времени. Рассмотрим ситуацию с астронавтом, который пересекает горизонт событий, и пилотом космического корабля, который зависает рядом с горизонтом, но не пересекает его. Рядом с ними находится удалённый наблюдатель, который наблюдает за этой сценой через телескоп.

Путешествие в прошлое. Кротовые норы

Червоточины, или кротовые норы, представляют собой уникальные туннели в пространственно-временной структуре Вселенной, которые позволяют перемещаться из одной точки пространства к другой, находящейся далеко от первой.

Термин «червоточина» появился благодаря аналогии с туннелями, которые черви прокладывают в яблоке. Суть заключается в том, что расстояние между двумя концами яблока короче через червоточину, нежели при движении по поверхности.

Идея путешествия во времени посредством червоточин состоит в том, что один их конец располагается на Земле, а второй — на космическом корабле, который на протяжении года движется со скоростью, близкой к световой. Второй конец перемещается во времени на 30 миллионов лет в будущее, но благодаря замедлению времени, который испытывает только один конец, он стареет всего на год, как и конец, который остался на Земле.

Здесь важно отметить, что оба конца остаются соединенными. Таким образом, человек, живущий 30 миллионов лет вперёд, сможет вернуться в прошлое, то есть в наше настоящее, через такую червоточину.

Главная проблема червоточин. Гипотетическая экзотическая материя

Сложность использования этого метода заключается в том, что уравнения Общей Теории Относительности предполагают существование неизвестного типа материи, необходимой для создания и поддержания открытой червоточины размером с человека.

Эта необычная материя называется экзотической материей. У нее отрицательное давление, что означает, что энергия, связанная с этим давлением, создает силу гравитации, которая отталкивает, и может удерживать пространственно-временной туннель открытым. К сожалению, экзотическая материя до сих пор недоступна для создания в больших количествах, что делает реализацию этого метода перемещения во времени крайне затруднительной.

Однако существует еще одно ограничение данного подхода — невозможно перемещаться в то время, которое предшествует созданию машины времени. Например:

Если вы откроете червоточину вчера, вы не сможете понаблюдать за событиями, такими как сражение в Отечественной войне 1812 года, не сможете убить Гитлера или даже отправиться в позавчерашний день.

По этой причине данный метод не кажется особенно привлекательным. Использовать его сможет только тот, кто живет 30 миллионов лет спустя. Тем не менее, если удастся выявить червоточину, образовавшуюся естественным образом миллионы лет назад, тогда мечта увидеть динозавров станет не такой недостижимой. Но такая находка даст возможность увидеть и другую значимую проблему — временной парадокс.

Эпизодическое мышление как форма путешествия во времени

Ученые назвали этот метод эпизодическим мышлением о будущем, или EFT. Этот процесс не следует воспринимать как простое побегство от действительности. Это инструмент, позволяющий поиграть с переменными реальности, выявлять риски и возможности, о которых вы, возможно, раньше не задумывались. Это не просто мечтания, где вы представляете себе, как проснетесь в мире, где ваши проблемы волшебным образом разрешены. EFT связывает ваше текущее «я» с тем, кем вы могли бы стать в будущем.

Специализированные исследования, проведённые с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ), показывают, что в процессе EFT активируются различные участки мозга, что способствует укреплению связей между 11 различными областями мозга. В то время как воспоминания о прошлом задействуют лишь 6 из этих областей, практикуя EFT, вы активируете большее количество нейронных связей. Во время этого процесса происходят три основополагающих вида осмыслений:

1. Ваш мозг выполняет так называемое конструктивное моделирование — вы мысленно создаете мир будущего, как будто разрабатываете сценарий для театральной постановки, подбирая актеров и реквизит.
2. На этапе EFT ваш мозг начинает искать реалистичные детали и правдоподобные идеи. Для этого активируется гиппокамп, отвечающий за память и обучение, который анализирует ваши воспоминания и сохраняемую информацию. Исходя из того, какое будущее вы визуализируете, гиппокамп определяет наиболее важные элементы, извлекает их, комбинирует и создает новую картину.
3. То, что вы визуализируете в будущем, всегда будет основываться на информации, которую ваш мозг уже обработал. Поскольку вы начинаете отчетливо представлять невообразимое, вы включаете не только очевидные идеи, но и более непредсказуемые, которые могут стать ключевыми в вашем будущем.

После формирования сцены ваш мозг переходит к выявлению возможностей. Вы ищете способы удовлетворить свои потребности и достичь предстоящих целей. Например, если вы предполагаете, что проснетесь через десять лет и будете голодны, как это изменит ваши карьерные устремления? Если вы представляете себя одиноким в будущем, с кем и каким образом вы попытаетесь наладить отношения?

Для того чтобы разобраться в этом процессе, ваш мозг активирует вентромедиальную префронтальную кору — участок, который важен при постановке целей и отслеживании прогресса. Как и гиппокамп, эта кора может напомнить о любых целях, что у вас были ранее или которые вы рассматривали.

Суть этой практики простая: вы смотрите в будущее, а затем возвращаетесь к настоящему моменту. Создавая такую инверсию, вы значительно упрощаете задачу по разработке плана действий, который превратит ваши мечты в реальность. Попробуйте!

Изучите наш курс «Секреты мозга» — за 10 уроков вы узнаете, как протекают процессы питания, эмоций и общения с другими с точки зрения нейронов, эндорфинов и сенсорных центров. А в финале обучения наконец сможете оценить, кто на самом деле решает, как вам жить: вы сами или ваш мозг.

Что будет, если изменить прошлое?

Этот вопрос является актуальным во множестве книг и фильмов — таких как «Терминатор», «Эффект бабочки» или «Назад в будущее». В научной среде он известен как парадокс убитого дедушки: когда путешественник во времени отправляется в прошлое и убивает своего деда в молодости, он в конечном итоге исчезает, так как не может родиться в будущем.

Противники данной теории утверждают, что перемещение в прошлое ограничено лишь замкнутыми кривыми, где все события взаимосвязаны друг с другом. В качестве наглядного примера они приводят движение бильярдного шара, который проходит через червоточину и не может помешать самому себе, следуя заранее заданной траектории.

Британский математик и философ Джеральд Джеймс Уитроу считался сторонником мнения, что если бы путешествия в прошлое были возможны, мы бы уже имели воспоминания о них еще до самого отправления.

Кто уже пытался создать машину времени

Еще в конце XIX века писатели-фантасты, такие как Энрике Гаспар и Римбау, а также Герберт Уэллс, описывали концепции первых машин времени. Однако обоснования научного характера появились лишь в начале XX века с разработкой теорий Эйнштейна.

В 1948 году австрийский математик и философ Курт Гедель нашел решение уравнений Эйнштейна, касающихся гравитации и вращающейся Вселенной. В этой модели свет, как и другие объекты, вращается, что приводит к движению по замкнутым траекториям как во времени, так и пространстве.

Гедель также указывал, что в каждой точке пространственно-временного континуума есть световой конус прошлого и будущего. Внутри этих конусов располагается мировая линия — непрерывная кривая, состоящая из событий. По каждой мировой линии время течет по-своему.

Если наклонить конусы под определенным углом, в центре возникнет окружность — это и будет представлять собой машину времени. Однако для этого необходимо создать специфическое гравитационное поле или искривление, которое обеспечит нужный угол наклона конусов. Гедель предполагал, что такая Вселенная, способная поддерживать подобные условия, может где-то существовать, но на данный момент нам о ней мало что известно.

В 1943 году в рамках эксперимента на базе ВМС США в Филадельфии попытались создать подобный эффект. Специальный электромагнитный экран вокруг эсминца Элдридж был предназначен для отражения радарных сигналов. Сообщалось, что по свидетельствам очевидцев, корабль исчез, а затем внезапно появился на расстоянии в сотни километров от первоначального местоположения в штате Виргиния. Однако позже участники эксперимента опровергли эти сообщения.

В 1988 году американский физик и астроном Кип Торн разработал расчеты, при каких условиях машина времени Геделя может функционировать и насколько это осуществимо. В рамках своих исследований, для создания машины времени нужно разогнать один конец червоточины до скорости, близкой к свету, затем замедлить, после чего разогнать в обратном направлении и вновь притормозить, затем пройти через туннель, и как можно быстрее возвратиться к тому месту, откуда начали. Это приведет к образованию временной петли между прошлым и будущим.

Затем модель усложнили, предложив рассматривать ее в четырех и пяти измерениях, добавляя новые слои и условия. В результате окончательной работоспособной версии все еще не существует, но многие исследователи продолжают ссылаться на гипотезу Геделя в своих расчетах.

В 2017 году ученые из США и Канады создали свою математическую модель машины времени — TARDIS (Traversable Acausal Retrograde Domain in Spacetime). Эта концепция представляется в виде пузыря или ящика, которые движутся по циклическому пути, проходя насквозь через пространство-время вдоль червоточин.

Для их возникновения необходимо специфическое искривление пространства-времени. Появление черных дыр, как упоминал Стивен Хокинг, не является обязательным. TARDIS будет перемещаться по замкнутой кривой, чтобы те, кто внутри, испытывали постоянное ускорение. Наблюдатели, находящиеся за пределами этого устройства, смогут наблюдать две версии одного события: в одной из них время протекает обычно, в другой — в обратном направлении.

Недавно астрофизик Рон Маллет заявил, что ему удалось найти способ повернуть время вспять. Он также основывается на теории Эйнштейна и предлагает использовать кольцевой лазер с непрерывно циркулирующими лучами, способный достичь нужной скорости и сформировать портал в прошлое. Это те самые червоточины, о которых мы упоминали ранее. Профессор уже создал прототип такого устройства и проводит испытания. Однако, несмотря на свои перспективы, эта машина времени будет иметь важное ограничение — с её помощью можно будет вернуться только до момента её активации.

Гости из будущего в интернете

Прошлой зимой группа физиков из Технического университета Мичигана опубликовала результаты своего исследования с красноречивым названием: «Поиск путешественников во времени в интернете». Эти исследователи решили подойти к вопросу иначе: вместо того чтобы пытаться заманить гостей из будущего на какое-то событие, они стали искать цифровые следы таких путешественников в интернете.

Роберт Немирофф и Тереза Уилсон искали повсюду: в Твиттере, Фейсбуке, Google, Google+ и даже в Bing. Однако, несмотря на все усилия, ничего не было найдено. За восемь лет эксперимента не нашлось ни одной записи, указывающей на понятия из будущего, которые были бы неизвестны современникам.

Идея была интересной, но, как оказалось, Немирофф и Уилсон искали не совсем обычного путешественника во времени. Их концепция предполагала, что такой путешественник размещал бы в интернете слова из будущего. Но зачем ему это делать? По мнению исследователей, вероятно, в будущем не сохранилась информация о том, когда именно началось использование терминов; возможно, такой путешественник мог бы ошибиться, считая, что определенное событие уже произошло; возможно, он вел свою собственную попытку выяснить, действительно ли это событие уже состоялось или всё еще ожидает своего времени.

Хотя это может показаться наивным, такие попытки не лучше, чем устраивать вечеринку, не пригласив никого, или созывать конференцию о технологии, которая до сих пор не создана. Следовательно, не вызывает удивления, что вся эта инициатива стала предметом насмешек и пародий.

Только факты

Все перечисленные попытки приводят к довольно четкому выводу — машины времени до сих пор нет. Когда она будет создана, если вообще появится — человечество войдет в совершенно новую эпоху. Однако вряд ли мы сможем путешествовать в прошлое дальше, чем к моменту постройки самой машины, если, конечно, это станет возможным: такие перемещения представляют собой крайне сложный процесс.

Тем не менее, путешествия во времени реальны, и, благодаря теории относительности, космонавты на МКС каждый день перемещаются во времени на несколько микросекунд. Таким образом, если вы хотите встретить настоящего путешественника во времени, просто попробуйте подружиться с ближайшим космонавтом.