1895. gadā angļu zinātniskās fantastikas rakstnieks Gerbers Velss publicēja romānu Laika mašīna. Tajā tika izklāstīta oriģināla ideja: kādreiz zinātnieki izveidos ierīci, kas ļauj jums ceļot pagātnē un nākotnē, iespējams, pat traucēt vēstures gaitu. Kopš tā laika šī ideja ir vajājusi daudzus. Un tas jau ir novedis fiziķus pie atklājuma, ko bez pārspīlēšanas var saukt par sensacionālu.
VISS IR SAISTĪTS
Pirmie priekšnoteikumi laika ceļojuma teorētiskās iespējas izpētei parādījās pēc tam, kad Alberts Einšteins noformulēja īpašās un vispārīgās relativitātes teorijas noteikumus. Pirmais no tiem apgalvoja laika atkarību no objekta ātruma: jo tuvāk gaismas ātrumam, jo lēnāk plūst laiks. Otrajā - laika atkarība no gravitācijas: masīvu ķermeņu tuvumā laiks atkal plūst lēnāk.
Einšteina teorijas mainīja uztveri. Izrādījās, ka laika mašīnu "konstruēja" pati daba! Piemēram, ja kuģim tiek paātrināts gandrīz gaismas ātrums, tā apkalpe tiks aizvesta tālā nākotnē. Lai parādītu šo efektu, parasti tiek izmantots “dvīņu paradokss”: astronauts, kurš atgriežas no lidojuma uz zvaigznēm, būs jaunāks par savu dvīņubrāli, kurš palika uz Zemes.
Bet Vispārējās relativitātes teorijas sekas izskatās daudz iespaidīgākas. Izrādās, ka laika gaitu var mainīt, izliekot telpu tāpat kā gravitācija. Un, ja jūs izdomājat un izveidojat īpašu telpisku veidojumu, ko mūsdienās sauc par “wormhole” (vai “wormhole”), savienojot attālākus punktus kosmosā, tad teorētiski ir iespējams izjaukt cēloņsakarības - un atrasties izejā no “cauruma”, pirms jūs tur devāties …
Pats Einšteins noliedza "tārpu caurumu" esamību, jo, viņaprāt, tiem nekavējoties vajadzētu "sabrukt". Vēlāk tomēr amerikāņu fiziķis Kips Torns pierādīja, ka tārpu caurumu stabilizēšanai var izmantot tā saucamo “eksotisko vielu” (teorētisko materiālu ar negatīvu enerģijas blīvumu), taču tā pastāvēšanas neiespējamību realitātē vēl neviens nav pierādījis. Turklāt krievu zinātnieki Arkādijs Popovs, Sergejs Suškovs un Sergejs Krasņikovs ir parādījuši, ka teorētiski "eksotisko vielu" var radīt mākslīgi.
Reklāmas video:
CĒLOŅA PROBLĒMA
Izrādās, ka laika mašīnas izveidošanai nav nopietnu teorētisku šķēršļu. Un, ja to var izveidot teorētiski, tad agri vai vēlu kāds noteikti izdomās, kā to realizēt praksē. Kāpēc līdz šim mēs neesam redzējuši nevienu laika ceļotāju, kurš nāktu pie mums no nākotnes? Vai arī mūsu laikmets viņus maz interesē?
Viena no hipotēzēm, kas izskaidro šādu ceļotāju neesamību, ir tāda, ka laika ceļot nav iespējams, jo ir pārkāptas cēloņsakarības. Kā ilustrāciju var minēt klasisko “noslepkavotā vectēva” paradoksu. Ja, piemēram, laika ceļotājs kādu iemeslu dēļ vēlas nogalināt savu vectēvu pirms tēva ieņemšanas un izpildīs viņa plānu, tad viņš pats pazudīs un … nevarēs nogalināt vectēvu. To pašu var teikt par nopietnu iejaukšanos pagātnes lietās: cēloņsakarības izjaukšana neizbēgami iznīcinās Visumu. Tāpēc dabai ir jāievieš ierobežojumi šādiem pārkāpumiem. To pašu “noslepkavotā vectēva” paradoksu var atrisināt ar nosacījumu, ka kādā brīdī agresīvajam laika ceļotājam kaut kas noiet greizi un viņš nespēs īstenot slepkavības plānu.
Vēl vienu hipotēzi izvirzīja slavenais astrofiziķis Karls Sagans. Viņš uzskatīja, ka laika mašīnas veidotāji ir pietiekami jaudīgi, lai izsekotu cēloņsakarības, tāpēc, kaut arī viņi ir slepeni starp mums, viņiem izdodas iztikt, netraucējot vēsturisko procesu.
DARBA LAIKA MAŠĪNA
Lai pierādītu laika mašīnas būvēšanas neiespējamību, amerikāņu fiziķis Stīvens Hokings veica smieklīgu eksperimentu. Viņš laikrakstos ievietoja sludinājumu, mudinot visus jaunpienācējus no nākotnes apmeklēt gaidāmo Ziemassvētku nakti viņa mājās. Viņš balstījās uz pieņēmumu, ka nākotnē kāds noteikti lasīs viņa ielūgumu un vēlēsies apmeklēt, izmantojot personīgo laika mašīnu. Bet Ziemassvētkos pie viņa neviens neatnāca … Kas viņam traucēja veikt ceļojumu laika gaitā? Stefans Hokings uzskata, ka ir divas iespējas.
Pirmais variants ir pesimistisks. Laika mašīna nekad netiks uzbūvēta, vai arī viņi to uzcels un mēģinās to izmantot, kā rezultātā notiks sava veida globāla katastrofa, kas izbeigs šīs tehnoloģijas attīstību. Un faktiski: aprēķini rāda, ka, lai iekļūtu pagātnē saskaņā ar Kip Thorne piedāvāto shēmu, ir vajadzīgas enerģijas, kas ir salīdzināmas ar visa Visuma enerģiju un pat to pārsniedz. Ir skaidrs, ka maz ticams, ka pat tālā nākotnē civilizācijas spēks pacelsies uz tādiem augstumiem, kas ļauj kontrolēt šādus spēkus.
Otrais variants ir optimistisks. Nākotnes civilizācija var mainīt noteiktu Visuma teritoriju tā, ka pat ar minimālu enerģijas izmantošanu laika pārvietošanās šajā apgabalā kļūs reāla. Stefans Hokings šādu mašīnu sauc par ierobežotu, tas ir, par ierobežotu gan telpā, gan laikā. Šajā gadījumā pirmie nākotnes citplanētieši parādīsies mūsu vidū tikai pēc tam, kad būs uzbūvēta un palaista Hokinga globālā laika mašīna. Bet mēs neko tādu vēl neesam izdarījuši. Attiecīgi, jūs varat nomierināties un nemēģināt šodien meklēt citplanētiešus mūsu vidū.
Loida laika mašīna
Varbūt visvairāk pārsteidzošo atklājumu izdarīja cits amerikāņu fiziķis Seth Lloyd, kurš specializējas kvantu skaitļošanā.
Viņš secināja iespēju izveidot laika mašīnu, pārbaudot slēgtas savlaicīgas līknes - pasaules līnijas, kas ved materiālo daļiņu uz tās sākuma punktu. Gudrā eksperimentā Seth Lloyd un viņa kolēģi spēja izmantot kvantu teleportāciju, lai koriģētu slēgto līkni, lai fotona stāvoklis tiktu pārraidīts nevis telpā, bet laikā.
Pirmkārt, kļuva skaidra interesanta detaļa: izrādās, ka pagātnē pārnestā fotona kvantu stāvoklis principā nevar ietekmēt tā pašreizējo stāvokli, tas ir, dabisko aizliegumu parādīties “noslepkavotā vectēva” paradoksam pierādīja tieša pieredze. Eksperimenta panākumi apstiprināja, ka kvantu stāvokļi, kas patiesībā ir unikāla informācija, var tikt pārnesti uz pagātni. Informācijas laika mašīna ir uzbūvēta!
Tomēr šajā gadījumā rodas jauns paradokss, ko sauc par “nepierādītu teorēmu”. Seth Lloyd to pateica šādi. Pieņemsim, ka kāds nolasa mācību grāmatas teorēmas pierādījumu un pēc tam nosūta šo pierādījumu atpakaļ matemātiķim, kurš rakstīja mācību grāmatu, pat pirms pati teorēma parādījās. Matemātiķis grāmatā iekļauj pierādījumu, ko viņa kolēģis lasīs nākotnē. Jautājums: kur radās pierādījumi? Lloyd atrisina paradoksu fantastiski: kvantu pasaule ir veidota tādā veidā, ka tā "satur" visus iespējamos teorēmas pierādījumus, tāpēc to, kas parādās mācību grāmatā, nosaka nākotne, nevis pagātne.
Kā pārnest kvantu pasaules likumus lielo materiālo objektu telpā, zinātnieki vēl nezina. Tomēr tam nav īpašas vajadzības. Galvenais ir tas, ka ir izgudrots veids, kā pārvarēt laika barjeru. Un kādreiz zinātne spers nākamo soli - izveidojiet raidītāju, kas var sazināties ar pagātni.
Varbūt fiziķi no nākotnes jau mēģina sazināties ar mums un pateikt kaut ko svarīgu. Tikai mums vēl nav izdevies izveidot uztvērēju, kas var atšifrēt šādus ziņojumus. Vai mēs varēsim? Nākotne pateiks…
Antons Pervušins