Путешествия во времени возможны

Два физика из Университета Квинсленда в Австралии недавно разработали модель для изучения гипотетических путешествий во времени. Их работа расширяет так называемое пространство-время Алькубьерре, впервые опубликованное физиком Мигелем Алькубьерре более 30 лет назад. Путешествия во времени гипотетичны, и ученые исследуют их для того, чтобы расширить границы физических исследований в интересных направлениях. Руководствуясь этим, австралийские физики доработали теорию Алькубьерре, чтобы сделать еще один шаг за пределы путешествий во времени.

Алькубьерре чаще всего упоминается как возможный (и, опять же, очень гипотетический) путь для перемещения на “варп-скорости”, или быстрее скорости света. В известной нам Вселенной невозможно двигаться быстрее скорости света, потому что физика нашего конкретного пространства-времени просто не позволяет этого. Чтобы обойти этот факт, в программе Alcubierre drive используется своего рода пузырь, который перемещает само пространство-время с передней части космического корабля на заднюю. Это похоже на то, как если бы космический корабль стоял на вашем обеденном столе, а вы вытаскивали из-под него скатерть из пространства-времени.

В своем вступлении ученые объясняют, что в своих рассуждениях они также используют идею австро-венгерского математика Курта Геделя о пространстве-времени, допускающем “замкнутые времениподобные кривые” (CTC). Гедель опубликовал свою идею в 1949 году как часть специального решения системы уравнений Альберта Эйнштейна. В 1994 году сам Алькубьерре сказал, что его “пузырь Алькубьерре” может быть ограничен, чтобы в нем тоже могли быть CTC.

“Это кажется интуитивно понятным, поскольку протоколы, позволяющие совершать сверхсветовые путешествия, как правило, могут быть использованы для создания машины времени с небольшими изменениями”, — пишут ученые. Конечно, интуиция не всегда приводит к научным результатам, но за три десятилетия, прошедшие с тех пор, как Алькубьерре представил свою идею варп-двигателя, другие исследователи обнаружили, что путешествовать во времени можно, используя два пузыря Алькубьерре или используя особый случай вращающегося пространства-времени. (‘Мог бы» здесь означает «выполнял бы тяжелую работу» — это чистая наука, а не план.)

Итак, каков последний шаг вперед в этой области теоретической физики? Легенда квантовой информатики Тим К. Ральф объединил усилия с кандидатом наук Ачинтьей Саджиндраном для публикации статьи в рецензируемом журнале APS Physical Review D. В своей работе они стабилизируют одно измерение пространства-времени Алькубьерре, привязывая его к координатам в пузыре, превращая CTC в сложные фигуры, называемые геодезическими окружностями.

Назвав эти “замкнутые времениподобные геодезические” (CTG), Ральф и Саджиндран объясняют в своей статье: “Такая CTG была бы идеальной для изучения ситуаций, в которых частица взаимодействует со своим прошлым или будущим «я», таких как задача о бильярдном шаре, и в целом может служить полезной игровой площадкой для изучения классических и квантовые модели путешествий во времени.”

Другими словами, это специально контролируемый случай из специально контролируемых случаев, и, ограничив переменные еще больше, чем раньше, ученые, возможно, смогут по-новому взглянуть на ошеломляющие вопросы, которые возникают при размышлениях о путешествиях во времени, пузырях Алькубьерре или о чем-либо другом, что отклоняется от общепринятого подхода, проторенного пути классической физики.

И подождите, что это за “проблема с бильярдным шаром”? Это отличная иллюстрация того, какими умопомрачительными могут быть теории путешествий во времени. В замкнутом пространстве-времени (каламбур) с замкнутыми времениподобными кривыми у одного бильярдного шара может не быть одной предсказуемой траектории. В 1990 году ученые задавались вопросом, что, если кто-то попадет в червоточину, где это может привести к двум исходам вместо одного предсказуемого? В 2017 году они задавались вопросом, что, если бильярдный шар столкнется с самим собой в прошлом?

Эти примеры могут показаться немного банальными, но они звучат философски, помогая ученым усовершенствовать свои модели и исследовать, как и где их теории могут потерпеть неудачу. Действительно, именно об этом говорят Ральф и Саджиндран, которые заключают: “Несмотря на сомнительную физическую реализуемость нашей метрики, мы предполагаем, что она может стать полезной основой для будущих теоретических исследований классических и квантовых моделей путешествий во времени в рамках общей теории относительности”.

Источник

• Ключевые слова: времени,