Вы бы хотели вернуться назад в будущее, как герои одноименного фильма? Или путешествовать с командой USS Enterprise? Эти два примера («Назад в будущее» и «Звездный путь IV: Дорога домой») показывают очень распространенный сюжет в научной фантастике — путешествия во времени.

У всех нас есть что то, о чем мы сожалеем в жизни, поэтому концепция путешествия во времени очень привлекательна. Кто не хотел бы исправить прошлое или стереть печальное историческое событие, которое негативно повлияло на человечество? Или для людей, которые больше ориентированы на будущее, как насчет перемотки времени, чтобы увидеть интереснейшее событие, такое как первая посадка человека на Марсе?

Как заявляют исследователи, мы все время путешествуем во времени, но только в одном направлении. Мы неизбежно двигаемся на 1 секунду в будущее, но мы могли бы перемещаться быстрее, если бы захотели.

«На самом деле, мы можем продвигаться вперед в будущее, только вопрос насколько быстро», — сказал Пол Саттер, астрофизик из Университета штата Огайо. Он начал с цитирования доказательств из специальной теории относительности Альберта Эйнштейна, которая показывает, что время относительно в зависимости от того, насколько быстро вы двигаетесь.

«Чем быстрее вы перемещаетесь в пространстве, тем медленнее вы двигаетесь во времени. Мы смогли измерить это с помощью сверхточных атомных часов в реактивных самолетах. Вам кажется, что требуются сложные приспособления, чтобы прыгать во времени, однако все, что вам нужно, это очень большая ракета», — сказал Саттер.

Это означает, что астронавты, например, уже являются путешественниками во времени. Потому, что они выходят в космос и живут на Международной космической станции, иногда в течение нескольких месяцев. При скорости около 8 километров в секунду астронавты на космической станции движутся быстрее, чем мы на Земле. Это означает, что на станции астронавты стареют чуть медленнее, чем на поверхности планеты.

Прыжок в прошлое.

Но многие научно-фантастические франшизы сосредотачиваются на путешествиях во времени в прошлое. Такое путешествие поднимает тонкие вопросы, например, можете ли вы вернуться во времени и убить своего собственного прародителя (головоломку, иногда называемую «парадокс дедушки»).

Саттер указал, что физика нашей Вселенной, по-видимому, запрещает эту ситуацию, по крайней мере, насколько мы можем видеть. Но удивительно, что некоторые уравнения Эйнштейна из теории общей теории относительности могут позволить путешествовать во времени в прошлое. (Эта теория описывает, как огромные объекты искажают пространство-время, своей гравитацией.)

Итак, как теория Эйнштейна способствует путешествиям во времени? Ну, один из способов заключается в том, чтобы сломать космический предел скорости и идти быстрее скорости света — но это, вероятно, не сработает, потому что объект, идущий с такой скоростью, будет иметь бесконечную массу. Другая возможность заключалась бы в том, чтобы образовать «червоточины» между точками пространства-времени, хотя это, вероятно, будет работать только для мелких частиц. Есть еще более экзотические возможности, такие как использование черных дыр, огромные цилиндры или космические струны, чтобы играть с тканью пространства-времени.

«Когда дело доходит до прошлого, — сказал Саттер, — математика общей теории относительности позволяет несколько странных сценариев, в которых вы можете оказаться в своем собственном прошлом. Но все эти сценарии в конечном итоге нарушают другую известную физику, например, требуют отрицательной массы или бесконечно длинных вращающихся цилиндров. Почему общая теория относительности позволяет путешествовать в прошлое, но другая физика всегда возникает, чтобы испортить веселье? Мы честно не знаем».

Но это не значит, что ученые сдаются. В 2015 году Али Овгун из Восточно-Средиземноморского университета на Кипре заявил, что червоточины могут быть возможны в зонах с темной материей. (Это теоретическая форма материи, которая не может быть замечена или иным образом обнаружена с помощью телескопов, но проявляет себя в ее гравитационном воздействии на другие тела.) Хотя его уравнения показывают, что в этих регионах могут встречаться червоточины, Овгун сказал, что он все еще ищет доказательства.

«Это всего лишь математическое доказательство», — сказал он. «Надеюсь, что в один прекрасный день можно будет получить прямые экспериментальные данные».