Концепция времени в современной физической науке. Научный взгляд на путешествия во времени

                                                                                       
 

                                    Мы счастливы, что живем в эпоху, когда все ещё совершаем

                                   открытия. Каждое из них сродни открытию Америки, ведь по-  

                                   добное случается лишь однажды. Век, в котором мы живем, -

                                   это век, в котором мы открываем фундаментальные законы  

                                   природы. 

 

                                               Ричард Фейнман (1918-1988), американский физик-теоретик, 

                                            лауреат Нобелевской премии.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                        Вступление         

 

           Время, без сомнения, есть одна  из величайших загадок Вселенной,  исследуемых современным естествознанием.  «Река времени» уносит нас  всех без исключения, неза-

висимо от нашего желания и даже против воли. Еще в 400 г.н.э. Блаженный Августин

много писал  о парадоксальной природе времени, удивляясь: как могут быть эти  два вре-мени, прошлое и будущее, когда прошлого уже нет, а будущего еще нет? Если продол-

жить логически  его мысль, то получается, что времени нет вовсе: прошлое ушло, буду-

щее не пришло, а настоящее существует лишь мгновенье!

           Подобно Блаженному Августину,  каждый из нас в какой-то  момент задумывался

о странной и  загадочной природе времени и  о том, как оно связано с пространством. Ес-

ли в пространстве мы можем без труда передвигаться  в любом направлении, не может

ли во времени  быть все иначе? Исследованию этой темы и посвящена данная работа. 

                                                        

                                                                   Рис. 0. Путешествие в пространстве (=времени?) 

                                                                             -3-

            Глава 1. Понятие о времени: мифологическое, бытовое и научное.                          

            О том, что Время - могучая,  почти непостижимая и неуправляемая  сила, человек знает с древнейших  времен. Во всех религиях были  боги, воплощавшие Время, - именно  их считалось практически невозможным  умилостивить. Но при этом сам человек обладает неким "чувством времени": ощущает быстротечность жизни; страдает оттого, что время "застыло"; иногда попадает "в ногу со временем", а порой обгоняет его или отстает. 

                          

                                                                    Рис. 1. Богиня времени в античных представлениях        

        Самый распространенный символ  времени - река. И это так понятно!  В самом деле, время течет, то  ускоряя ход, то замедляясь - и  тогда образуются болотца, запруды... Про-тив времени в прошлое не пойдешь - как не поплывешь по реке против течения, все равно снесет обратно. Словом, образ реки на самом деле великолепно воплощает Время: не зря именно Лета, река Времени, разделяет миры живых и мертвых, прошлое и настоящее. Поистине водораздел, преграда, которую одолевали лишь мифические герои!    

             

                                                                                                             Рис. 2. Образ реки Леты

                                                                                  -4-

           

         Но вот беда: как только точный  образ внедряется в сознание, он может превратить-

ся в штамп. Время - река? Отлично. Но поток вспять не повернешь! Значит, и стараться  не будем. Так мы сами себе перекрываем воздух: ведь если преграда в принципе неодолима - не стоит и пытаться ее преодолеть. Но попробуем освободиться от власти штампа и пос-мотрим на эту проблему с другой стороны!  

       

         Обратим внимание на один интересный факт. Кто-то из наших знакомых "идет в но-гу со временем" в самом прямом и не слишком приятном смысле - послушно стареет с го-дами, выглядит всегда на свой возраст.  А кто-то с годами лишь молодеет… Один вечно ничего не успевает, всюду опаздывает, постоянно чувствует себя уставшим; другой умуд-ряется за день побывать в десяти местах, работает за троих, ведет бурную личную жизнь - и при этом полон сил! Неужели для них время течет по-разному? Да, именно так! И дело здесь не просто в бытовой собранности, иначе не стоило бы вообще начинать наш увлека-тельный разговор.  

         Прежде чем приступать к анализу времени с позиций современной науки, следует

иметь ввиду, что  ученые выделяют разные виды времени, которые мы отразим в схеме: 
 

                                                                      

                                                                            -5-  

         Итак, приведенная нами несложная  схема многое объясняет. В частности,  когда мы

говорим, что  «этот человек успевает за временем, а этот – нет», подразумеваем  его лич-ное, субъективное время, которое следует противопоставлять объективному времени, в

оценках общим  для всех людей. Течение субъективного  времени зависит от того, насколь-

ко нам интересно  то, что происходит вокруг нас; насколько  насыщена событиями и дела-ми наша жизнь. Для одних студентов лекции идут чрезвычайно медленно по той  простой

причине, что  они неинтересны; для других студентов  лекции могут проходить незаметно,

поскольку они были чрезвычайно интересны и насыщены полезным материалом – факт, хорошо знакомый любому учившемуся в вузе.

        Однако объективное время подчинено совершенно другим закономерностям: его те-

чение определяется отнюдь не личными впечатлениями каждого из нас. Биологическое

время определяется особенностями организма, генетическими  предрасположенностями, условиями  обитания организма и т.д. Кто-то является «совой», а кто-то – «жаворонком»,

зависит от работы так называемых биологических часов, имеющих свойство продолжать

работу даже при изменившихся внешних условиях (например, при смене часового пояса

организм не сразу перестраивается под новые  режимы работы и сна, что на первых порах

вызывает дискомфорт). Аналогично мы можем рассуждать о  времени в общественных науках – истории, социологии и т.п., однако следует предварительно договориться: осно-

ву  наших дальнейших работ составит исследование физического времени как наибо-

лее объективного и перспективного для рассмотрения таких прикладных задач, как путе-

шествия во времени – давней мечты романтиков, научных фантастов и ученых – энтузи-

астов. Простейшая модель исследуемого нами объекта, по версии Германа Минковского,

преподавателя Цюрихского Политехникума (учителя  Эйнштейна, оставшегося недоволь-ным несистематическими занятиями своего ученика!),  имеет следующий вид: 
 

                                

           

                                Рис. 3. Мировые линии в пространстве Минковского 

                                                                             -6- 

                       Глава 2. Взгляды современных учёных на возможность

                                     путешествий во времени.   

        Помимо рассмотренной нами ранее  реки Леты – знаменитого древнего  образа,

иллюстрирующего время, существует ещё одно его архаическое  понимание. Неред-

ко время представляется людям в образе лестницы, по которой  движется все окру-

жающее нас. Принципиальное отличие этого образа от предыдущего  состоит в том,

что по лестнице возможно движение в обе стороны – и вверх, к будущему, и вниз к прошлому. Так возможны ли путешествия во времени? Этот вопрос уже давно пе-

рестал относиться исключительно к области научной  фантастики. Серьезные физи-

ки, занимающиеся фундаментальными исследованиями и раньше стремившиеся не

касаться этой тонкой темы, в последние годы перестали  хранить молчание.  Чтобы

избежать длительного  повествовательного рассказа на эту  тему, приведем в качест-

ве примера  выдержки из последних новостных  выпусков СМИ и Интернета, в хро-

нологическом  порядке соответственно:     

 
 

 

     

      Путешествия во времени возможны, доказал израильский ученый.

                                                                                      

                                                                                           10.08.2007 10:53 ПЛН, Псков.

 

                                                                          

 
 

              Мировая наука имеет все необходимые  теоретические знания для того, чтобы с полным правом утверждать - путешествие во времени возможно. Как сообщает ИТАР-ТАСС, известный израильский ученый профессор Израильского технологического инс-титута Амос Ори вызвал на днях сенсацию, когда опубликовал в последнем номере влиятельного научного журнала «Физическое обозрение» статью с математическими обоснованиями путешествия во времени.

 
 

                                                                              -7-

            

           В основе работы лежит сделанный в 1949 году вывод одного из коллег знаменитого Альберта Эйнштейна - Курта Геделя о том, что теория относительности дает основания предполагать существование различных моделей времени и пространства. Сам Эйнштейн отмечал, что при мощных силах гравитации происходит замедление течения времени и искривление пространства.

 

             По мнению Амоса Ори, в случае  придания искривленной пространственно-вре-менной  структуре формы кольца или  воронки, появляется возможность  путешествовать в прошлое. При  этом с каждым новым витком  в этой концентрической структуре человек будет все дальше углубляться в толщу времени. Однако для создания этой машины вре-мени необходимы гигантские гравитационные силы. Они существуют возле таких объек-тов, как черные дыры, утверждает профессор Ори.

 

            Тем не менее, он признает, что, несмотря на создание математической модели, доказывающей возможность путешествия во времени, технически сейчас это не достижимо. «Но процесс развития технологии столь стремителен, что никто не может сказать, какими возможностями человечество будет обладать через несколько десятков лет», - подчеркивает ученый.

 

                                                                                    Источник: Псковская Лента Новостей.

 

 

                                                 Машина времени будет создана.

                                                                                          ИТАР-ТАСС,  10.08.07.