День змінювала ніч, тепло поверталося після холодів, а люди зрозуміли, що потрібно почати вимірювати час. Спочатку за допомогою сонця, потім винайшли точний годинник, а далі задалися питанням – чому б не прискорити або повернути час назад?
Спробуємо разом з Joy-pup зрозуміти, що таке «час» і чи можливо в ньому подорожувати?
Перший, хто по-новому оцінив час
Це був Ейнштейн. Що він зрозумів:
- немає єдиного часу для всіх;
- час відчувається всіма по-різному і може мати різну швидкість;
- людина навіть стоячи на місці, точно рухається в часі;
- якщо людина рухається, то час розділяється на рух в просторі та часі.
Вчений усвідомив, що тривимірний простір (довжина-ширина-висота) пов’язаний з четвертим виміром – часом. Зараз цю систему називають просторово-часовим континуумом або моделлю Всесвіту.
Маса і швидкість впливають на час. Простіше кажучи, якщо людина переміщається – час для неї спливає повільніше. Зрозуміти це на Землі вкрай складно, так як нам підвладні дуже низькі швидкості.
Чому на Землі немає єдиного часу всюди?
Саме Ейнштейн довів взаємозв’язок часу і руху в просторі – чим менше одного, тим більше іншого.
Приклад. Машина їде на Південь зі швидкістю 60 км/год. Вирішивши повернути на Південний-Захід, ми можемо не змінювати швидкість, але на Південь ми точно будемо їхати вже довше. І зрозуміло. Частина Південного напрямку була «поділена» з Західним. Вчений припустив та потім довів, що час і простір взаємопов’язані як Південь і Захід.
Ось тому час в Парижі буде зовсім іншим, ніж час в Києві.
Варто знати! Астронавти на МКС можуть назвати себе жителями майбутнього. Там вони рухаються швидше, ніж ми на Землі (~ 8 км / сек), відповідно повільніше старіють.
Крізь час через червоточини (Wormhole)
Що ще придумав екстравагантний Ейнштейн? Давайте звернемо простір-час та отримаємо коротку стежку між далекими точками простору – червоточину (кротову нору, міст Ейнштейна-Розена). Це ніби тунель або коридор часу: можна увійти в одному часі, а вийти в іншому.
Червоточини вже виявили вчені з Росії, а дослідники НАСА заявили про можливість створення червоточини на просторово-часовому полотні. На даний момент вони дуже швидко руйнуються і тільки крихітна частинка зможе миттєво зникнути з одного місця і з’явитися в іншому.
Умови польоту в часі
НАСА підтверджує, що загальна теорія відносності дає людству план подорожі в часі, але його важко втілити фізично. Наприклад, людина повинна рухатися швидше світла у вакуумі.
Рівняння Ейнштейна вимагають, щоб літаючий об’єкт, набираючи швидкість світла, повинен мати нескінченну масу і довжину 0. Це здається фантастикою, яку фізика не пояснює, але деякі вчені розширили рівняння і довели можливість реалізації.
Варто знати! Швидкість світла – 299 792 км / сек.
Машини часу
Зазвичай вважається, що подорож в минуле або майбутнє вимагає пристрою – машини часу. Відповідно вона має здійснювати вигин простору-часу, щоб тимчасові лінії поверталися назад, утворюючи замкнуту криву або петлю часу.
Для цього часто думають, що машинам потрібна матерія з негативною щільністю енергії і можливістю повернути рух назад.
Темна енергія
Загадкова “темна енергія» може прискорити польоти в часі. Вчені виявили, що Всесвіт швидко розширюється, а не сповільнюється, як припускали раніше.
Тамару Девіс, професора і космолога університету Квінсленд (Австралія) вражає ефект «антигравітації». Виявляється це поштовх, а не тяга, це дивна темна енергія, з якої складається Всесвіт, і вона її розширює.
Темна енергія космосу потрібна, щоб «відкрити» людям червоточину на досить довгий період, щоб вони змогли, наприклад, увійти зараз, а вийти на сто років вперед або назад.
Що перешкоджає подорожі у минуле?
Виявляється, математика допускає кілька сценаріїв, в яких ви можете потрапити в своє минуле, наприклад:
- потрібно нескінченно довгі обертові циліндри;
- негативна маса.
На жаль, інші закони фізики псують все задоволення і не уявляють можливим реалізувати ці сценарії.
Подорож в майбутнє за допомогою гравітації
Сила гравітації немов тягне час, як жувальну гумку – час максимально сповільнюється біля об’єкта з сильною гравітаційною тягою. На Землі ми цього не помітимо, звичайно. Біля чорної діри вплив гравітації величезний.
Грубо кажучи, якщо ви провели біля чорної діри пару годин і повернулися на Землю, то потрапите в майбутнє, де пройшло близько 50 років!
Американський вчений астрофізик Брайан Грін наводить приклад подорожі в часі: «Якщо ви рухаєтеся у напрямку від Землі з великою швидкістю – ваш час буде збігатися з якимось моментом з минулого. Якщо у напрямку до Землі – збігатися з моментом майбутнього».
Одним словом , не обов’язково ваш справжній момент збігається з моментом іншої людини. Це може бути його минуле або майбутнє.
Варто знати! Чорні діри народжуються, коли великі зірки сплющуються самі в себе. Так виходить величезна гравітаційна тяга.
Стівен Хокінг про мрії про підкорення часу
Всесвітньо відомий фізик був зачарований ідеєю подорожей у часі до самої своєї смерті. В інтерв’ю «Дейлі мейл» він міркував, що чорна діра може зробити це можливим.
Однак фізик Амос Айрон з Техніона (Ізраїль) упевнений, що машина, що обертається навколо чорної діри, ймовірно, розпадеться, перш ніж зможе рухатися настільки швидко.
Часи, коли часу не буде
Відповідно до гіпотези вчених, галактикою керуватимуть чорні діри. Але і вони з часом розпадуться на дрібні частинки, які будуть подорожувати по простору. Перестануть відбуватися зміни, відповідно ми не зможемо зафіксувати хід часу. Для майбутніх поколінь це може стати серйозним випробуванням.
Чому подорожі в часі ПОКИ не працюють
Деякі вчені не згодні з варіантами, згаданими вище, і кажуть, що подорож у часі неможливо незалежно від вашого методу. Астрофізик Чарльз Лу з Музею природної історії стверджує, що це не працює математично.
Крім того, люди можуть взагалі не витримати подорожі в часі. За словами професора фізики з Університету Чепмена, Джеффа Толлаксена для переміщення майже зі швидкістю світла буде потрібно всього лише центрифуга, але це буде смертельно небезпечно.
Квиток хоча б в майбутнє вимагає величезного бюджету і скажено серйозного ноу-хау, а подорож в минуле здається майже неможливою.
Коментарі можуть залишати тільки зареєстровані користувачі