Fiziķa Vārdnīca: Kā Doties Laika Ceļojumā - Alternatīvs Skats

Satura rādītājs:

Fiziķa Vārdnīca: Kā Doties Laika Ceļojumā - Alternatīvs Skats
Fiziķa Vārdnīca: Kā Doties Laika Ceļojumā - Alternatīvs Skats

Video: Fiziķa Vārdnīca: Kā Doties Laika Ceļojumā - Alternatīvs Skats

Video: Fiziķa Vārdnīca: Kā Doties Laika Ceļojumā - Alternatīvs Skats
Video: CS50 2015 - Week 6 2024, Maijs
Anonim

Laika ceļojums tiek uztverts ne nopietnāk kā zinātniskās fantastikas rakstnieku iztēle. Faktiski šī ir unikāla parādība - vienādojumu tieša atvasināšana, kas raksturo mūsu pasaules fiziku. Tas, kas šādus ceļojumus var padarīt par realitāti, ir mūsu materiālā.

Mūsu kolhozniece un fiziķe Daria Zaremba uzskata, ka centieni laika ceļojuma ideju pārvērst praksē var dot ieguldījumu zinātnes progresā un netradicionālos atklājumos. Galu galā šādi dzimst eksotiskas lietas, fotoniskās raķetes un astrofizisko objektu jaunas īpašības. Viņa sastādīja mehānismu vārdnīcu, kas teorētiski varētu nosūtīt cilvēkus ceļojumā cauri laikam.

B - velku piedziņa

Velku piedziņa ir hipotētiska tehnoloģija ceļošanai uz nākotni, kurā telpas-laika audekla deformācijas dēļ kustības efekts tiek radīts ar ātrumu, kas pārsniedz gaismas ātrumu.

Iedomājieties, ka jūs guļat uz paklāja un jums, nekustoties, jāatrodas ārpus tā priekšējās malas. Viens no iespējamiem risinājumiem ir sasmalcināt paklāja priekšpusi zem jums un pēc tam izvilkt, velkot uz muguras. Aptuveni to pašu var izdarīt ar telpas laika “paklāju”: šo principu izmanto hipotētisks zvaigznes kuģis, ko darbina velku piedziņa.

Viņš saspiež priekšā esošo telpu un paplašina to aiz muguras, radot kustības ilūziju ar ātrumu, kas vairākas reizes pārsniedz gaismas ātrumu. Šajā gadījumā kosmosa kuģa iekšienē nebūs plūdmaiņas spēku, un faktiskais paātrinājums būs vienāds ar nulli.

Apkalpe var viegli malkot kokteiļus no salmiņiem vai pat atpūsties burbuļojošajā burbuļvannā, savukārt zvaigznes kuģis neprātīgi “grābj” kosmosa laiku zem sevis, ceļotājus ievedot Galaktikas zarnās.

Reklāmas video:

Viens laika mašīnu modelis, kura pamatā ir šķēru piedziņas tehnoloģija, ir Alcubierri burbulis, kas nosaukts pēc tā meksikāņu izgudrotāja Migela Alcubierri.

Visa fizika, kas ceļo uz šādu "vienību" nākotnē, ir balstīta uz īpašās relativitātes teorijas postulātiem, kas saka, ka pēc burbuļa apstāšanās apkalpe atradīs ārējo pasauli, kas izturēta daudzus gadus, jo viņiem laiks burbuļa iekšienē palēninājās.

Šajā gadījumā gaismas ātruma absolūtuma princips netiks pārkāpts, jo šajā gadījumā kustība, kas ir ātrāka par gaismu, nenozīmē, ka pats burbulis pārvietojas ar šādu ātrumu, bet gan tas, ka burbulis savu galamērķi sasniedz ātrāk nekā gaismas stars, kas pārvietojas ārpus burbuļa.

Bet, lai radītu šādu telpas-laika deformācijas efektu, nepieciešama īpaša viela, kurai būtu netradicionālas fizikālās īpašības - “eksotiska viela”, kas ap kosmosa kuģi izveidos apvalku (burbuli) un nodrošinās ļoti telpas “grābšanu”. Kaut arī progress šādas vielas ražošanā nav novērots, argumentācija par šķēru piedziņas piemērotību praksē ir diezgan ierobežota.

Velku piedziņas teorētiskais mehānisms
Velku piedziņas teorētiskais mehānisms

Velku piedziņas teorētiskais mehānisms.

D - smagums

Smagums - plašā nozīmē - telpas-laika izliekuma izpausme, šaurā nozīmē - spēks, kas piesaista objektus.

Pazīstamais patentu biroja darbinieks - Alberts Einšteins palīdzēja atvērt vārtus "laika pārvaldības" pasaulei. Lai to izdarītu, viņam vajadzēja noteikt tikai divas lietas: pirmkārt - ka telpa un laiks ir nesaraujami saistīti, otrkārt - ka masīvie ķermeņi ar savu masu spēj deformēt šo telpas-laika audeklu, radot smagumu.

Citiem vārdiem sakot, Einšteins pierādīja, ka Zeme (tāpat kā citi līdzīgi masīvi ķermeņi), "saliekot" kosmosa "batutu" ar savu masu (izveidojot ap sevi apļveida orbītas), vienlaikus liekot laiku, proti, palēninot tā kursu, tuvojoties tai uz virsmu (un dziļāk).

Šīs idejas revolucionārais raksturs bija tāds, ka pirmo reizi klasiskajā mehānikā to vairs neuztvēra kā absolūtu vērtību. Tika konstatēts, ka kalnrača un alpīnista rokas pulksteņi ērču atšķirīgi (kaut arī nemanāmi šādā mērogā), pie upes dzīvojošais dvīņubrālis ir jaunāks (atkal, ne īpaši nozīmīgs), viņa brālis dzīvo mājā uz kalna, un Zemes kodols ir jaunāks tā virsma.

Tādējādi tika atrasts veids, kā palēnināt “sava” laiku un tādējādi ceļot nākotnē, tuvojoties, piemēram, ķermenim, kura masa ir daudzreiz lielāka par Zemes masu, un pēc tam atgriezties mājas planētā un pārdomāt nākotnes pasauli.

D - melnais caurums

Melnais caurums ir objekts kosmosā, kas ir sabrucis savu gravitācijas spēku ietekmē tādā mērā, ka pat elektromagnētiskais starojums nevar izkļūt no tā gravitācijas lauka.

Labākais objekts, ar kuru ceļot nākotnē, ja jūs izvēlaties gravitācijas mehānismu laika ietekmēšanai, noteikti ir melnais caurums.

Lai ritinātu šādu ceļojumu, jums vajadzēs doties kosmosā tieši pie viņas. Dodieties tur lejā pa īpaši spēcīgu kabeli, bet tikai tā, lai netiktu šķērsots notikuma horizonts - robeža melnajā caurumā, kam sekotu “spagetifikācija” - visu to objektu izstiepšana un saplēšana, kas tur nokļuva vienskaitļa gravitācijas ietekmē.

Kamēr jūs karājaties šajā pozīcijā, laiks jums palēninās. Tajā pašā laikā tas ir pilnīgi nemanāms pret sevi, jo palēninās viss jūsu atskaites ietvarā: vielmaiņa, bioloģiskais pulkstenis, sirdsdarbība, elektronu kustība atomos utt.

Bet, ja kaut kādā brīnumainā veidā jūs varētu izspiegot zemes iedzīvotājus no sava melnā cauruma, tad jums šķiet, ka viņi pārvietojas ar desmitkārtīgu paātrinātu ātrumu! Un viņi, skatoties uz tevi, domā, ka skatās video ar palēninātas kustības efektu.

Tādējādi jūsu viena diena melnā cauruma tuvumā atbilst gandrīz trīs dzīves gadiem uz Zemes (tas ir atkarīgs arī no tā, cik tuvu esat horizontam - laiks tur vispār apstājas). Un, kad jūs tik maz karājaties, atgriezīsities uz savas mājas planētas, jūs pamanīsit, ka pasaule ir pietiekami veca jūsu prombūtnes laikā. Voila - tu esi nākotnē!

Image
Image

Ceļojuma uz nākotni mehānisms, pateicoties laika paplašināšanās ietekmei melnā cauruma notikuma horizonta tuvumā. Konusi attēlā ir "gaišie konusi" - telpas-laika hipersvirsma, kas ierobežo nākotnes un pagātnes laukumus attiecībā pret konkrēto notikumu. Konusa slīpums demonstrē astronauta laika maiņu. Sīkāka informācija par gaismas konusa struktūru zemāk redzamajā attēlā:

Gaismas konuss
Gaismas konuss

Gaismas konuss.

Rotējošie melnie caurumi var būt noderīgi arī kā “gravitācijas moderators”, lai ceļotu pagātnē. Fakts ir tāds, ka sava gravitācijas lauka dēļ viņi spēj izveidot tā saucamās "slēgtas savlaicīgas līknes", virzoties pa kurām ceļotājs var pārvietoties atpakaļ laikā.

Bet ar to nebeidzas arī melno caurumu “lietderība” laika mašīnām. Pēc angļu fiziķa un matemātiķa Rodžersa Penroza teiktā, daži melnie caurumi - proti, tie, kuriem ir lādiņš vai rotācija - var kalpot kā “vārti” nākotnes universiem.

Saskaņā ar Penrose diagrammu, ārpus notikumu horizonta, telpiskās koordinātas tiek apmainītas ar pagaidu.

Neparasta lieta melnajos caurumos ar lādiņu vai ar griešanās momentu ir tāda, ka tiem vajadzētu būt diviem šādiem notikumu horizontiem. Attiecīgi divreiz notiks arī telpisko un laika koordinātu nomaiņa.

Izrādās, ka, lecot šādā caurumā, astronauts vispirms pārvarēs vienu notikumu horizontu - atgriešanās punktu, bet pēc tam otro, kuram sekos nākotnes Visums. Bet šādus drāzienus, visticamāk, neatradīs, tāpēc hipotēze paliek satricinoša.

З - slēgta laika līkne

Slēgta, laikam līdzīga līkne ir pasaules līnija (telpas-laika līkne, kas apraksta ķermeņa kustību) telpas-laika struktūrā, kas atdod objektu notikumam (punktam telpā-laikā), kuru tā jau ir pagājusi.

ZVK - viens no vispārīgās relativitātes vienādojuma matemātiskajiem risinājumiem. Tieši šo fizisko parādību visbiežāk interpretē kā galveno ceļa pagātnē mehānismu.

Pēc gravitācijas vienādojumiem var izveidot slēgtu, laikam līdzīgu līkni, kur pārvietojas masīvs objekts vai spēcīgs gravitācijas lauks un burtiski "velk" telpas laiku aiz tā. Tieši tāpēc, piemēram, tikai rotējoši melnie caurumi var radīt ZVK - statiskais gravitācijas lauks tos nespēj veidot.

Virzoties pa CVK, objekts atgriežas tajās pašās telpiskās koordinātās, no kurām tas aizgāja, bet ar ierašanās laiku pirms tā izejas. Tas ir, tas faktiski padara ceļojumu pagātnē.

L - lāzers

Lāzers (no gaismas pastiprināšanas ar stimulētu starojuma emisiju) ir ierīce, kas izstaro intensīvu monohromatisku šauru elektromagnētisko staru, kas izplatās lielos attālumos.

Pateicoties tā īpašībām, lāzera staram ir palielināts enerģijas blīvums, kas var pat pārsniegt kodolsprādziena enerģijas blīvumu (ar maksimālu staru kūļa platuma samazinājumu).

Vienu no vienkāršākajām un sarežģītākajām laika mašīnām autors ir Konektikutas universitātes teorētiskais fiziķis Ronalds Mallets.

Ideja izveidot šādu ierīci profesoram radās agrā bērnībā, kad viņa tēvs negaidīti nomira no sirdslēkmes 33 gadu vecumā. Profesors vairākkārt ir atzinis, ka visa, ko viņš ir sasniedzis zinātnes jomā, pamatā ir viņa bezgalīgā mīlestība pret savu tēvu un vēlme viņu redzēt vēlreiz.

Ilgus gadus Ronalds strādāja pie sava laika mašīnas modeļa, slēpjot to no kolēģiem un "slēpjoties aiz" melno caurumu izpētes. Un apmēram 70 gadu vecumā viņam izdevās sasniegt vēlamo rezultātu.

Malleta modeļa pamatā ir lāzera stara enerģija. Un tā izveidi sekmēja slavenākais Einšteina vienādojums - E = mc2.

No šīs leģendārās formulas izriet, ka masa ir ekvivalenta enerģijai, kas nozīmē, ka arī telpas un laika audekls būtu jāizkropļo augstā enerģijas ietekmē.

Tagad parunāsim par elektromagnētiskā starojuma enerģiju (šaurā nozīmē - gaisma). Tas, kā jūs zināt, tiek nodots ar fotonu palīdzību - elektromagnētiskā starojuma "porcijām". Pēdējiem, savukārt, ir enerģija, ko var aprēķināt, izmantojot īpašu formulu: E = hv, kur h ir proporcionalitātes koeficients (Planka konstante), un nu ir fotona frekvence.

Tādējādi izrādās, ka gaismas stars var radīt arī gravitācijas lauku, jo tam ir enerģija. Tieši šī doma lika pamatus Ronalda Malleta zinātniskajiem darbiem.

Zinātnieks uzņēma jaudīgu lāzera staru un ar spoguļu sistēmas palīdzību lika tam cirkulēt aplī, izveidojot tā saukto lāzera gredzenu. Ideja ir tāda, ka telpas un laika audekls šī gredzena iekšpusē ir izkropļots, savīti kā burbuļvanna.

Apmēram to pašu novērojam, maisot tēju ar karoti. Sakarā ar šādām "manipulācijām", tāpat kā ar laiku, laiks gredzena iekšpusē tiek aizvērts cilpā, kas ļauj pārvietot objektus, kas iekļuvuši pagātnē.

Laika mašīnas Ronalda Malleta ģeometrija
Laika mašīnas Ronalda Malleta ģeometrija

Laika mašīnas Ronalda Malleta ģeometrija.

Pēc profesora teiktā, šāda vienība spēs sūtīt kodētus ziņojumus pagātnē, savlaicīgi pārnesot daļiņas. Tiesa, šāds ziņojums varēs ceļot tikai līdz šīs laika mašīnas izveidošanai: tas kalpos gan kā raidītājs, gan uztvērējs.

Tādējādi, piemēram, būs iespējams brīdināt cilvēkus no pagātnes par gaidāmajām katastrofām. Runājot par makroobjektu pārvietošanos šādā veidā, zinātniekiem šeit būs, kā saka, sviedri.

Bet šāda laika mašīna arī nav bez savām "kļūdām". Piemēram, Allen Everett un Ken Olum kritizēja teoriju par nepareizi izvēlētu telpas un laika ģeometriju paredzētās slēgtās laika līknes (TLC) veidošanai.

Zinātniekus samulsināja arī nepieciešamais enerģijas daudzums: pēc viņu aprēķiniem, lai provocētu SEC telpā-laikā, lāzera gredzena diametram jāpārsniedz redzamā Visuma lielums. Un, lai arī Ronalds centās samazināt nepieciešamās enerģijas daudzumu, palēninot sava lāzera gaismas izvadi, lēnie stari pētījumā izrādījās nelietderīgi.

O - negatīva enerģija

Negatīvā enerģija ir viena no "eksotisko matēriju" (precīzāk - "enerģija") šķirnēm, kas iegūta caur Kazimira efektu, kuru var izmantot, lai ceļotu pagātnē, kā arī uzturētu tārpu caurumus.

Vienkāršotā veidā šādas enerģijas iegūšanas "recepti" var aprakstīt šādi:

Paņemiet divus neuzlādētus metāla platīnus un ievietojiet tos vakuumā. Mēs pēc iespējas vairāk saliekam plāksnes, bet tā, lai tās nepieskartos.

Mēs novērojam plākšņu pievilcību viens otram. Tas ir saistīts ar faktu, ka vakuumā faktiski ir enerģija - lai arī tajā nav mums pazīstamu daļiņu, virtuālo daļiņu un antidaļiņu pāri pastāvīgi parādās un iznīcina (savstarpēji iznīcina) tajā.

Šādi procesi rada spiedienu. Bet, tā kā starp plāksnēm mēs atstājām nelielu atstarpi, antidaļiņu daļiņu koncentrācija tur ir daudz mazāka nekā telpā ap. Tāpēc spēcīgāks spiediens no ārpuses sāk tuvināt plāksnes.

Ievelkot, plāksnes samazina vakuuma enerģiju starp tām zem normālas nulles atzīmes, tādējādi izveidojot negatīvas enerģijas atstarpi.

Kazimira efekts
Kazimira efekts

Kazimira efekts.

Negatīvas enerģijas parādīšanās fenomenu šāda eksperimenta rezultātā sauc par Kazimira efektu - par godu holandiešu fiziķim Hendrikam Kazimiram. Šāda enerģija potenciāli var izraisīt telpas-laika izliekumu, kas vajadzīgs ceļošanai pagātnē.

Tomēr šādā veidā radītās negatīvās enerģijas daudzums ir niecīgs salīdzinājumā ar to, cik tas ir nepieciešams pareizai deformācijas ietekmei. Bet, kā atzīmē zinātnieki, mehānisma izstrāde jau ir labs progress.

R - relativistiskie efekti

Relativistiskie efekti ir fiziskas parādības, kas novērotas, kad objekts pārvietojas gandrīz gaismas ātrumā. Tie ir relativistiskās mehānikas izpētes objekts, pamatojoties uz īpašo relativitātes teoriju.

Starp visiem relativistiskajiem efektiem, piemēram, masas palielināšanās, objekta garuma samazināšana, visinteresantākais un praktiskākais attiecībā uz izmantošanu laika ceļojumā ir laika dilatācijas efekts.

Saskaņā ar īpašo relativitātes teoriju, ķermenim, kas pārvietojas ar ātrumu, kas salīdzināms ar gaismas ātrumu, laiks palēninās attiecībā pret miera stāvoklī esošajiem ķermeņiem.

Šī teorija savu eksperimentālo apstiprinājumu atrada 1971. gadā, kad divi izmisušie fiziķi Hafele un Keating divreiz lidoja apkārt pasaulei ar četriem atomu pulksteņiem uz kuģa. Pēc piezemēšanās viņi atklāja, ka ceļojuma sardze patiešām atpaliek no atlikušajām stundām Amerikas Savienoto Valstu Jūras observatorijā.

Kā laika ceļojuma iespēja, tas varētu izskatīties šādi. Teiksim, ka esat atradis veidu, kā paātrināt savu kosmosa kuģi līdz 99,5 procentiem gaismas ātruma. Šajā gadījumā jūs varat nokļūt vienā no tuvākajām zvaigznēm, piemēram, minūtes laikā. Uz Zemes paies četri gadi.

Tādējādi turp un atpakaļ jūs pavadīsit divas minūtes sava subjektīvā laika - kuģa dilatācijas dēļ kuģī un, kad atgriezīsities uz Zemes, jūs atradīsit to par astoņiem gadiem vecāku.

Starp citu, svētiet lielisko Einšteinu katru reizi, kad tiešsaistes kartēs meklējat netālu esošo burgeru veikalu: ja GPS satelīti neņemtu vērā šos laika palēninājumus (un tie pārvietojas ar orbītas ātrumu 14 000 km / h), jums nepieciešamās vietas marķieris tiktu parādīts ar kilometra kļūdu …

Tomēr paātrināšana līdz ātrumam, kas tuvs gaismas ātrumam, nav viegls uzdevums. Einšteins konstatēja, ka gaismas ātrums ir maksimālais iespējamais kustības ātrums un to var sasniegt tikai ar kaut ko bez masas. Jo lielāka ir objekta masa, jo mazāka ir iespēja sasniegt gandrīz gaismas ātrumu.

Viens no iemesliem ir milzīgais masas pieaugums, sasniedzot gandrīz gaismas ātrumu. Tāpēc, piemēram, fotoni, gaismas daļiņas, kurām nav atpūtas masas, var pārvietoties ar šādu ātrumu.

Lai arī mūsdienās ir idejas tā dēvēto fotonisko raķešu (piemēram, norvēģu profesora Hauga raķešu) izveidošanai, paātrinājums līdz šādiem ātrumiem pārmērīgas pārslodzes dēļ nav savienojams ar apkalpes dzīvi. Tāpēc pagaidām mēs runājam par šo ceļošanas veidu uz nākotni tikai teorētiski.

H - Wormhole

Tārpa caurums jeb wormhole ir teorētisks fragments kosmosa laika struktūrā, kas savieno divus attālākus notikumus (punktus kosmosa laikā) Visumā.

Tārpu caurumi ir kā šķērsojami melnie caurumi. Viņiem ir arī notikumu horizonts, bet tikai pēc tam, kad tas ir ticis cauri tam, tas jūs nesagrauj spēcīga gravitācijas ietekmē, bet tikai “izspļauj” no pretējās puses, jau citā telpas laika brīdī (galvenais ir nevis sajaukt melno caurumu ar molu, citādi tā vietā, lai ceļotu uz citu) laiks, kad jūs pārcelsities "uz nākamo pasauli").

Šādas ieejas un izejas sauc par mutēm, un tās savieno rīkles tunelis, kas iet caur Visumu. Tārpa caurums var savienot gan pagātnes, gan nākotnes notikumus.

Pastāv pieņēmums, ka viss mūsu Visums ir piebāzts ar tārpiem. Tikai tagad tie eksistē "kvantu putu" veidā neticami mikroskopiskos līmeņos: tie ir tik reižu mazāki par atoma kodolu, cik kodols ir mazāks par planētu Zeme (mēs runājam par tā sauktajām Džona Rikera telpas laika putām).

Un pastāv hipotēze, ka Visuma paplašināšanās procesā šie mikroskopiskie tārpi var būt palielinājušies līdz pamanāmiem izmēriem.

Zinātnieki arī norāda, ka melnie caurumi var būt “ieejas mute” dažiem tārpu caurumiem. Pēc slavenā astrofiziķa-teorētiķa un kosmologa Igora Novikova teiktā, dažu galaktiku kodolos var nebūt supermasīvi melnie caurumi, bet gan ieeja tārpa caurumā.

Tāpēc, kā atzīmē profesors, meklējot tārpu caurumus, vispirms vajadzētu aplūkot galaktikas centru. Pēc zinātnieka domām, ir pilnīgi iespējams, ka daži tārpi var savienot divu dažādu Visumu notikumus (punktus telpā-laikā).

Tārpu cauruma problēma tomēr ir tā, ka tā sabrūk, pirms kaut kas tam var iziet cauri. Un, lai slieku caurums būtu caurlaidīgs un vairāk vai mazāk stabils, ir nepieciešams lauks ar negatīvu enerģijas blīvumu, kas turēs muti vaļā.

Šādas matērijas radītā antigravitācija darbosies pret tārpa cauruma gravitācijas spēkiem ("saspiežot"), un tādējādi būs iespējams piespiest to ilgāk uzturēties caurlaidīgā stāvoklī un vienlaikus palielināt tā izmēru.

Populārais amerikāņu fiziķis un astronoms Kip Thorne ierosināja tārpa cauruma uzturēšanas mehānismu, novietojot paralēlas vadošās plāksnes pretējās tā pusēs.

Tas, saskaņā ar Kazimira efektu, radīs negatīvu enerģiju abās pusēs, kas neļaus urvam sabrukt. Tajā pašā laikā negatīvās enerģijas ietekmē paplašināsies tārpa caurums, kas ir ļoti noderīgi, ja jūs esat pieraduši ceļot laikā iespaidīgā kosmosa kuģī (turpinot Torna hipotēzi, Kembridžas universitātes astrofiziķis Lūks Miesnieks ierosināja efektīvāku veidu, kā radīt negatīvu enerģiju tārpa caurumā, ģenerējot tā pati tārpa caurums, neizmantojot plāksnes).

Tomēr šīs negatīvās enerģijas apjomam, lai uzturētu tārpu caurumu, jābūt milzīgam. Tajā pašā laikā aprēķini rāda, ka šim skaitlim ir savs ierobežojums, kas mazliet nomierina zinātniskās fantastikas rakstniekus.

Image
Image
Kip Thorn modelē tārpa cauruma muti atkarībā no tā garuma un objektīva
Kip Thorn modelē tārpa cauruma muti atkarībā no tā garuma un objektīva

Kip Thorn modelē tārpa cauruma muti atkarībā no tā garuma un objektīva.

E - eksotiska viela

Eksotiskā viela ir matērija, kas vienā vai otrā veidā atšķiras no klasiskās un kurai piemīt “eksotiskas” īpašības. To uzskatīs par lietu, kurai ir negatīva masa vai kas spēj pārvietoties ar superluminal ātrumu, vai kas sastāv no daļiņām, kas atšķiras no mūsu parastajiem baroniem (tas ir, protoniem un neitroniem) - piemēram, tumšā viela.

Laika ceļojuma teorijā eksotiskajai matērijai ir viena no galvenajām lomām, realizējot ceļojumu uz pagātni. Teorētiķi saka: ja tiek radīta vai atklāta eksotiska viela, kas var netradicionāli deformēt telpas laiku, telpas-laika kontinuuma struktūrā var veidoties laika cilpa, kas piemērota pārvietošanai atpakaļ laikā.

To pierāda, piemēram, viena no precīzākajiem laika mašīnas matemātiskajiem modeļiem autors - Pārvietojami acausal retrograde domēni kosmosa laikā (TARDIS) - Kanādas matemātiķis un fiziķis Ben Tippett:

“Kosmosa laika izliekuma efekts, kas mums ir vispazīstamākais, ir gravitācija: tas mūs velk Zemes centra virzienā, bet planētas - Saules virzienā.

Bet Einšteina teorijā telpas-laika izliekums var radīt daudz daudzveidīgākus efektus: rotējošie masīvie ķermeņi velk tuvumā esošos objektus to griešanās virzienā; Visums strauji paplašinās; masīvi objekti var izraisīt gravitācijas viļņus, ko nesen mēra Līgo observatorija,”atzīmē zinātnieks.

Pēc viņa teiktā, Einšteina teorija ļauj savienot dažādus telpas-laika izliekuma veidus ar atšķirīgo iesaistītās lietas raksturu. "Mūsu kosmosa laika ģeometrija tika izstrādāta, lai ļautu ceļot laikā, un Einšteina vienādojums mums norāda matērijas veidu, kas šādā veidā saliks Visumu ar tā svaru: it sevišķi eksotiska viela."

Tātad, saskaņā ar Tippeta modeli, laika mašīnai vajadzētu būt kaut kā "kastei" (fiziski taustāmai struktūrai), ko ieskauj eksotiska viela.

Turklāt negatīvajam enerģijas blīvumam vajadzētu piešķirt šim jautājumam “eksotiku”: citiem vārdiem sakot, tam vajadzētu radīt kaut ko līdzīgu antigravitācijas laukam un saliekt telpas laiku mums neparastā veidā - lai laika līnija noslēgtos gredzenā, veidojot slēgtu, laikam līdzīgu līkni.

Bena Tippeta kustība TARDIS telpā-laikā - pa slēgtu savlaicīgu līkni
Bena Tippeta kustība TARDIS telpā-laikā - pa slēgtu savlaicīgu līkni

Bena Tippeta kustība TARDIS telpā-laikā - pa slēgtu savlaicīgu līkni.

“Pietiek, lai to izdalītu“mašīnas”ārpusē, un, reaģējot uz tā klātbūtni, Visums saliecīsies pēc vēlēšanās,” skaidro Bens.

Bens savā rakstā, kas publicēts 2017. gada 31. martā žurnālā “Classical and Quantum Gravity”, iesniedza visus aprēķinus, kas pierāda iespēju izveidot šādu laika mašīnu.

Tārpu caurumu caurlaidības uzturēšanai ir vajadzīgas arī eksotiskas vielas ar antigravitācijas īpašībām. Mūsdienās par vispiemērotāko eksotisko vielu veidu tiek uzskatīta negatīvā enerģija, kas rodas Kazimira efekta dēļ.

Laika ceļojums jums nešķiet tik fantastisks? Nākamajā Daria Zaremba rakstā lasiet par to, kas cilvēcei traucē sapņot par šīm pārvietošanām - par domu eksperimentu atspēkošanu, ceļojuma uz pagātni paradoksiem un to risinājumiem.

Daria Zaremba