Товарищ Время ... Или - что говорит серьезная Наука об Путешествиях во Времени

По мнению современных физиков (2020)  существует, как минимум,  два научно-обоснованных способа путешествий во времени

Помните как профессор Эммет Браун в легендарном “Назад в будущее” собирал Делориан (машину для путешествий во времени)? К сожалению, приключения всеми любимых героев в прошлом так и останутся выдумкой. Но это не значит, что путешествия во времени невозможны. Главное, о чем вам расскажет любой физик – это то, что отправиться можно только в будущее. Однако по мнению ученых, существуют два способа путешествий во времени - но они сильно отличаются друг от друга.

Так как во Вселенной действуют те же законы физики, что и на Земле, согласно первому способу, если двигаться со скоростью, близкой к скорости света, а затем развернуться и вернуться назад – например, на корабле воображения – то часы на вашей руке будут отсчитывать время медленнее, а когда вы вернетесь на Землю, то окажетесь в будущем.

Возможно ли путешествия в будущее

Как объясняет в небольшом научно-популярном видео для Tech Insider Брайан Грин, профессор физики и математики из Колумбийского университета, мы знаем, что путешествия в будущее возможны, просто на данный момент не обладаем технологиями, которые позволили бы это сделать. Первым о том, что теоретически, улетев с Земли на скорости, близкой к скорости света и вернувшись обратно можно попасть в будущее, понял Альберт Эйнштейн сто лет назад. В общей теории относительности он также показал, что если зависнуть рядом с сильным источником гравитации – например нейтронной звездой или черной дырой – и как бы приблизиться к краю этого объекта, для вас время будет замедляться очень медленно относительно всех остальных. Поэтому по возвращении домой, вы окажетесь в далеком будущем. С точки зрения физики спорить тут не о чем. 

Но как насчет путешествий в прошлое?

Самое узкое место червоточины или мост Эйнштейна-Розена

Путешествия в прошлое и будущее

Вот уже много лет среди физиков не утихают споры о том, можно ли отправиться в прошлое. Споры возникают, как вы, вероятно, уже поняли, из-за того, что большинство физиков считают это невозможным. Но тем интереснее другая точка зрения, согласны? Так, главной гипотезой, достойной внимания, считается путешествие во времени сквозь червоточину (кротовую нору).

Червоточина – гипотетически существующая область в пространстве-времени, которая представляет собой “туннель” в пространстве в каждый момент времени

В 1935 году Альберт Эйнштейн и его коллега математик Натан Розен предположили, что существует непроходимая червоточина, которая соединяет два одинаковых практически плоских пространства-времени, тем самым создавая “мост”. Сегодня физики рассматривают самое узкое место моста Эйнштейн-Розена как горизонт событий черной дыры. Предположительно, между правой и левой частями горизонта находится особая не статическая область, не преодолев которую нельзя пройти нору.

Горизонт событий черной дыры – область в пространстве-времени, своего рода космическая тюрьма, попав в которую выйти невозможно, причем даже фотонам света

Говоря простыми словами, это мост из одной точки пространства в другое, своего рода туннель, с помощью которого можно существенно сократить путешествие из одного места во Вселенной в другое. Но что будет, если пройти через ту самую не статическую область все-таки удастся? Физики предполагают, что в результате прохождения моста Эйнштейна-Розена вы больше не будете просто переходить из одного места в пространстве в другое, а пройдете из одного момента времени в другой. Пойдете направо – окажетесь в прошлом, налево – в будущем. Или наоборот.

Существуют ли червоточины?

Если параллельные вселенные существуют, вероятно, в одной из них человечество изобрело космические корабли, способные путешествовать в далекий космос

Если вас несколько смущает этот вопрос, то совершенно напрасно. Напомню, что вплоть до 12 апреля 2019 года черные дыры – также как и червоточины сегодня – считались гипотетическими объектами. Все изменилось, когда ученым удалось сфотографировать горизонт событий космического монстра Стрельца А* – сверхмассивной черной дыры, которая расположена в центре галактики Млечный Путь. Поэтому не исключено, что когда-нибудь ученые смогут доказать существование червоточин. Но даже если кротовые норы существуют, мы не знаем можно ли пройти через них. Также, как не знаем что происходит за горизонтом событий черной дыры.Всемирно известный физик-теоретик Стивен Хокинг предположил, что черные дыры могут оказаться порталами в другие вселенные. Подробнее об этом читайте в нашем материале. Важно понимать, что от такой теории может немного закружиться голова, так как она предполагает существование мультивселенной – бесчисленного множества миров. При этом в каждом из этих миров могут действовать законы физики, отличных от нашей Вселенной. Или нет.

Так или иначе, сегодня мы не знаем, существуют ли червоточины, мультивселенная и куда ведут черные дыры. И если они действительно реальны, то сможем ли мы пройти сквозь них? Большинство ученых полагают, что нет. Однако наука, вооружившись воображением способна на многое. Кто знает, может быть ответ на эти удивительные тайны Вселенной найдут уже в ближайшем будущем.

***

И вот, ведь,  что тоже интересно:

На самой высокой телебашне мира - время, действительно,  течёт иначе

Гравитация определяет ход времени. Так, согласно общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, на большой высоте часы будут идти чуть быстрее. Однако, чтобы зарегистрировать данный эффект, нужен очень точный хронометр. Именно такой создали учёные из Университета Токио.

Для проведения физического эксперимента они использовали компактную версию атомных часов. Этот научный инструмент позволяет измерить ход времени с невероятной точностью ” до 18 знака после запятой.

Однако одних суперчасов недостаточно.

Также необходимо разместить их на очень большой высоте, так как там гравитация будет чуть слабее, чем у поверхности Земли.

Японские физики в очередной раз доказали состоятельность теории великого учёного: ОТО предсказывает для этой высоты разницу именно в 4,3 наносекунды.

Раньше для подобных экспериментов физики отправляли атомные часы в полёт на самолётах и даже спутниках. Японские специалисты пошли иным путём: они разместили аппаратуру на верхних этажах телебашни Tokyo Skytree. Это самая высокая подобная конструкция в мире. Кроме того, это второе по высоте здание мира после небоскрёба "Бурдж-Халифа".

Согласно общей теории относительности Эйнштейна на смотровой площадке телебашни, расположенной на высоте 450 метров, время должно идти чуть быстрее, чем у её подножия. Именно этот эффект и зафиксировали физики. Установив одни атомные часы на первом этаже здания и ещё одни на смотровой площадке, они обнаружили, что на высоте день из-за более слабой гравитации пролетает примерно на 4,3 наносекунды быстрее. За год набегает уже 1,6 микросекунды. Впрочем, успеть переделать больше дел, находясь на поверхности планеты, не удастся, ведь одна микросекунда — это одна миллионная доля секунды.

Однако у нынешней работы всё же есть важное практическое значение. Дело в том, что созданные учёными Страны восходящего солнца атомные часы имеют относительно компактные размеры: три ящика шириной 44 сантиметра и длиной 64 сантиметра, а также высотой 30 сантиметров. Обычно подобная аппаратура занимает лабораторные комнаты площадью порядка 20 квадратных метров. При этом у новичка, как мы уже сказали, очень высокая точность. (Все предыдущие компактные аналоги были значительно менее точными.)

Миниатюрность же позволяет использовать новые атомные часы в полевых условиях. Например, для регистрации изменений гравитации в горах, близ вулканов или на дне океана. Такие данные помогли бы геологам узнать больше об изменениях, происходящих в земной коре.

Описание эксперимента и его результатов было опубликовано в журнале Nature Photonics (https://esoreiter.ru/news/0420/na-samoy-vysokoy-telebashne-mira-vremya-techet-inache.html).

ПыСы: И да, про Червоточины во Вселенной я целенаправлено пишу в своем научно-космо-фантастическом цикле романов: "Транссферы": "Пятая косми́ческая" и "Т Р А Н С С Ф Е Р Ы - "Бермудский" Треугольник Вселенной"