Мит или реалност: Възможно ли е да пътуваме във времето

С романа си "Машината на времето" Х. Г. Уелс поставя началото на мания, чиито чести споменавания в научната фантастика свидетелстват за популярността ѝ оттогава насам. Много от футуристични концепции, за които пишат Уелс и неговите съвременници, отдавна са се сбъднали, но изглежда, че не сме се доближили до пътуването във времето, поне в популярния му вид.  

И така, възможно ли е изобщо? 

Физиката дава основания да се смята, че е възможно, като се започне със статута на четвъртото измерение. Тя обаче поставя и много препятствия, някои от които може да се окажат непреодолими. 

Отговорът на подобен въпрос трябва да започне с това какво се разбира под пътуване във времето. В известен смисъл всички ние пътуваме във времето, приближавайки се към бъдещето със скорост една секунда всяка секунда. Разбира се, хората нямат предвид точно това, но то насочва към необходимостта да се замислим малко повече върху определенията.  

Някои форми на пътуване във времето определено са възможни, но макар и да се доближават до популярните значения, те все още не са наистина такива. От теорията на относителността знаем, че за човек, който се движи със значителна част от скоростта на светлината, времето тече по различен начин, отколкото за някой неподвижен човек. Следователно астронавтите по време на пътуване до Марс, особено по-бързо от това, което се разглежда в момента, биха изпитали съвсем леки ефекти на разширяване на времето.  

При подобно кратко пътуване разликите биха били незначителни и биха били превъзхождани по отношение на стареенето от ефектите на нулевата гравитация. По-бързите и по-далечни пътувания, при които промените във времето биха били по-забележими, може би са извън сегашните ни възможности, да не говорим за бюджета, но знаем, че теоретично са възможни.  

Подобни пътувания във времето, при които космическите пътешественици се връщат на Земята едва променени, но семействата им са остарели с десетилетия, биха могли да се случат и ако човечеството не обърка напредъка си чрез война или екологичен срив, вероятно ще се случат. 

H.G. Wells is often regarded as the father of sci-fi, with several of his stories, novellas, and other works inspiring highly influential movies. https://t.co/UY7o3Ps3zg

— Screen Rant (@screenrant) January 15, 2024

Какво имаме предвид в действителност 

Като оставим настрана педантичността, всички знаем, какво означава пътуване във времето: отиване в даден момент от миналото или бъдещето и (надяваме се) безопасно завръщане. Дори и това да е теоретично възможно, има някои доста сериозни практически проблеми, които трябва да се вземат предвид.  

Да вземем само един пример: измислените представи за пътуване във времето почти винаги предполагат, че пътникът се озовава на същото място в пространството спрямо Земята, но дали това е така?  

В края на краищата, дори да се върнете назад във времето само с една седмица, за да можете да заложите на спортно състезание например, Земята ще се е преместила с милиони километри в орбитата си около Слънцето за това време, а Слънцето на свой ред ще се е преместило на малко разстояние около галактиката.       

Освен ако някаква сила не поддържа положението на пътника спрямо планетата, бихте се оказали безпомощно плаващи в пространството в очакване Земята да ви настигне. Игнорирането на този проблем отразява възгледа за Земята като център на Вселената, опроверган от Коперник. 

Ако приемете, че пътуването във времето включва запазване на инерцията, пътникът вероятно ще се окаже близо до мястото, от което е тръгнал, но леките промени в посоката все пак могат да доведат до относителни промени в местоположението, които могат да се окажат смъртоносни. 

Въпреки това подобни възражения не правят пътуването във времето невъзможно, а само непрактично. 

fun fact: cosmic portals/gateways are also called "stargates" in science fiction. they lead into other worlds or you can travel through time in them. the concept is also found in myths, lore, and astrophysics(wormholes/einstein-rosen bridge) #아스트로 #ASTRO @offclASTRO #GATEWAY pic.twitter.com/qhXZazafVF

— kyra ✶ 키라라키 | closed (@kyra_raky) April 20, 2020

Странностите на пространство-времето 

В допълнение към възможността за ефекти на забавяне на времето, теорията на относителността на Айнщайн предполага, че пространството и времето са по-тясно свързани, отколкото се предполагаше досега. Идеята за четириизмерно пространство-време беше повдигната скоро след това и развита в общата теория на относителността, където Айнщайн показа, че огромна маса може да изкриви пространство-времето, включително това, което физиците наричат линии на света.  

Едно от последствията от това е, че подобни ефекти на разширяване на времето могат да се появят в мощно гравитационно поле, точно както могат да се появят при пътуване със скорост, близка до тази на светлината. Ако искате да изпитате пътуване във времето в мини мащаб, изкачете планина или се качете на самолет, за да се отдалечите от земната гравитация. 

Още по-важно е, че ако това изкривяване стане достатъчно силно, то би трябвало да създаде така наречената "затворена крива" (CTC), която следвана точно, би ви върнала в по-ранно време.  

В книгата "Квантовата физика на пътуването във времето" е отбелязано:

"Ако пътуването във времето е невъзможно, то причината за това тепърва предстои да бъде открита." 

Въпреки това е ясно, че има много неща, които не знаем за времето. Ако то е просто четвъртото измерение, защо можем лесно да променяме позицията си в пространството, но не и във времето, освен да го оставим да ни носи напред като река? Отговорът може да се окаже, че се създават физически пречки пред пътуването във времето, които тепърва трябва да идентифицираме. 

Physics Photo Of the Day:

Dr. Willem de Sitter and Albert Einstein discussing equations that provide the best available language for describing the universe seen as a whole, on a Caltech blackboard, Pasadena, c. 1932. pic.twitter.com/ZHAoYAZ06v

— Physics In History (@PhysInHistory) January 11, 2024

Парадокси  

Очевидният проблем с пътуването назад във времето: случайно (или умишлено) убиваш баба си и дядо си и никога не се раждаш, така че как би могъл да ги убиеш? Писателите на научна фантастика обикновено използват това като сюжетно средство, за да принудят героите си да отменят промените, които са направили. Финалът създава свят, в който всички решаващи детайли са достатъчно сходни, за да се случи пътуването без парадокси. 

Това е чудесно за фантастиката, но учените трябва да признаят, че такъв изход е малко вероятен. 

Едно от възможните решения на парадокса се крие в интерпретацията на многото светове. Ако това е вярно, съществуват безкраен брой вселени, които се разклоняват една от друга всеки път, когато се случи някакво събитие, което може да се развие по различни начини. При този сценарий вселената, в която дядо ви е бил мистериозно убит, преди да зачене вашия родител, е също толкова реална, колкото и тази, която преживявате, а пътуването във времето означава просто прескачане от една вселена в друга. 

Разновидност на парадокса е бутафорния механизъм, при който пътуването във времето създава условия за самото му възникване. Пример за това може да бъде човек, който получава инструкции от бъдещето за това как да построи машина на времето, което води до създаването на свят, в който неговото бъдещо аз може да изпрати тези инструкции обратно. Макар и самосъгласувани, тези ситуации все пак оставят открит въпроса откъде изобщо е дошла информацията. Това е нещо, което сценаристите могат да премълчат във филми като "Терминатор", но физиците трябва да се сблъскат с него директно.  

Не е ясно обаче дали парадоксите действително пречат на някого да пътува във времето, дори ако потенциално го правят много лоша идея. 

Time travel might not be possible, but for your #ThursdayThrowback join us for a trip through Stephen Hawking's remarkable life with this @OUFreeLearning article: https://t.co/SQ6Um963iE #TBT #ThursdayThoughts #stephenhawking #STEM pic.twitter.com/Bz6HOYyVLF

— The OU in Northern Ireland (@OUBelfast) February 28, 2019

Еднопосочно пътуване? 

Повечето истории за пътуване във времето днес включват усилия да се върнем назад във времето, за да се опитаме да променим нещата, от които сме недоволни. Разказът на Уелс обаче е за пътешественик, който отива напред, за да стане свидетел на упадъка на човечеството и в крайна сметка на Земята.   

Подобно пътуване напред може да има своята привлекателност, особено ако очаквате бъдещето да е по-добро от миналото - ще можете да се възползвате от предимствата на тези, които решават днешните проблеми, без да се налага да вършите каквато и да е работа. Проблемът би възникнал, ако започнете да копнеете за близките си и пожелаете да се върнете у дома. Най-малкото, връщането в "реалното” време би създало риск от парадокса на бутафорния ефект, при който събраната по време на пътуването информация се използва в настоящето. 

Is It Possible To Travel Through Time Or Do Paradoxes Get In The Way?https://t.co/hqBIeoU5H6

— IFLScience (@IFLScience) January 14, 2024

Ако е така, как се случва това? 

Ако приемем, че пътуването във времето е възможно, парадоксите могат да бъдат разрешени и това е нещо, което сме готови да рискуваме, все пак остава въпросът как. 

Простото обяснение е, че трябва да се пътува по-бързо от скоростта на светлината, но това е по-лесно да се каже, отколкото да се направи. Възможно е да се пътува по-бързо от локалната скорост на светлината в среда, която забавя светлината - нещо, което наблюдаваме при ефекта на Черенков. Това обаче не ви осигурява билет за 19-ти век. За целта трябва да пътувате по-бързо от скоростта на светлината във вакуум. Въпреки че пътуването по-бързо от светлината не е изначално невъзможно, обект с маса не може да се движи точно със скоростта на светлината, което представлява някаква пречка за пътуване по-бързо от нея.   

Според Стивън Хокинг предпоставка за пътуване във времето е наличието на екзотична материя, по-конкретно материя с отрицателна енергия. Това не е непременно толкова невъзможно, колкото може да звучи, но досега не сме установили съществуването на частици с отрицателна маса, за разлика от антиматерията, която, макар и рядко, определено съществува. 

Ready, set, GLOW! ⚛️

The blue glow emanating from @INL's Advanced Test Reactor's cloverleaf core is known as the Cherenkov effect – particles traveling faster than light in water.

WATCH for a view inside ATR. ⬇️
Learn more: https://t.co/SYVsZxnnAG@ENERGY @GovNuclear pic.twitter.com/mpHIFpptkJ

— Idaho National Lab (@INL) October 22, 2023

Защо ги няма тук? 

В крайна сметка най-силното доказателство срещу пътуването във времето вероятно е неговият собствен еквивалент на парадокса на Ферми. Ако пътуването във времето е възможно, защо не сме срещнали туристи от бъдещето?   

Или човечеството никога не е изобретявало пътуване във времето, или нашите потомци са го направили, но са го използвали много отговорно. Като се имат предвид постиженията ни с всички останали технологии, второто изглежда малко вероятно. 

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase