You might also like
Это лишь вопрос времени, когда мы создадим нечто, способное перенести нас в далекое будущее.
В сентябре 2015 года космонавт Геннадий Падалка в последний раз вернулся на Землю. Он только что завершил свой шестой полет в космос, побив рекорд по продолжительности внеземного пребывания: 879 дней. А за последние 2,5 года, в течение которых он вращался по орбите планеты на высокой скорости, г-н Падалка также стал путешественником во времени и фактически проверил общую теорию относительности Эйнштейна.
Когда г-н Падалка вернулся, он обнаружил, что земля находится в 1/44 части будущего, — объяснил Дж. Ричард Готт, физик из Принстона и автор космической книги "Путешествие во времени" Эйнштейна. Будущее". По словам Готта, тот факт, что он второй по возрасту, чем если бы он остался на Земле, не является невероятным, но дал Падалке титул "нынешнего рекордсмена по времени".
Не совсем Делореанский плутоний, но путешествия во времени не очень. Настоящие астрофизики, такие как Готт, почти уверены, что знают, как построить машину времени, и высокая скорость — намного быстрее, чем орбитальный полет Падалки — является необходимым ингредиентом.
Ускоренный курс путешествия во времени
К 20-му веку время считалось совершенно неизменным, а путешествия во времени — научной невозможностью. В 1680-х годах Исаак Ньютон находился под впечатлением того, что время неуклонно развивается во всей Вселенной, независимо от внешних сил или местоположения. И в течение двух столетий научный мир поддерживал теории Ньютона.
Пока в возрасте 26 лет не появился Альберт Эйнштейн.
В 1905 году Эйнштейн раскрыл свои идеи для специальной теории относительности, использовав эту основу для общей теории относительности десятилетие спустя. Вычисления Эйнштейна, определившие Вселенную, ввели ряд вещей и ввели несколько понятий, связанных со временем. Самое главное, что время эластично и зависит от скорости, замедления или ускорения, в зависимости от того, как быстро движется объект или человек.
В 1971 году четыре атомных луча Каеси создали вокруг мир, который затем сравнили с часами. Получающаяся в результате небольшая разница во времени показывает, что Эйнштейн что-то понял. Другая технология, которая также подтверждает теорию Эйнштейна, скрыта в смартфонах.
Без общей теории относительности Эйнштейна наши системы GPS не работали бы, — говорит Рон Маллет, автор книги "Путешественник во времени: личная миссия ученого". Это также является доказательством того, что теория Эйнштейна верна".
Но помимо этой нестабильной длительности времени, Эйнштейн также рассчитал скорость света. Скорость в 300 000 000 метров в секунду (или 186 282 мили в секунду) Эйнштейн назвал "пределом скорости" и глобальной константой, независимо от того, сидит ли человек на скамейке или летит в ракете.
Последняя часть идей Эйнштейна об искажении времени предполагает, что гравитация замедляет время. Другими словами, время ускоряется, когда гравитация слабее, как в случае больших промежутков между громоздкими телами, такими как Солнце, Зевс и Земля.
Все эти теории (которые, конечно, очень обобщены) являются строительными блоками астрофизики и продолжаются в течение столетия, погребенные под всей этой специальной математикой. Эйнштейн также доказал, что путешествия во времени возможны.
Субатомные машины в то время
Конечно, путешествие во времени не только возможно, оно уже произошло, но это не похоже на типичный научно-фантастический фильм.
В те времена, когда путешествовал астронавт Падалка, он двигался со скоростью 17 000 миль в час, поэтому скачок в будущее на 1/44 секунды не так уж значителен. По крайней мере, по сравнению со скоростью света, она не такая уж и быстрая. Но что если создать нечто, способное перемещаться гораздо быстрее геостационарной орбиты? Мы говорим не о коммерческих авиалайнерах (550-600 миль в час) или ракетах 21 века, летящих к МКС (25 000 миль в час), а о чем-то, что может приблизиться к 186 282 милям в секунду.
На субатомном уровне это уже происходит, — говорит Маллетт. -Пример. Большой адронный коллайдер. Он регулярно отправляет субатомные частицы в будущее".
Ускорители частиц могут перемещать протоны со скоростью 99,999999% от скорости света. Это примерно в 6 900 раз медленнее, чем скорость людей, наблюдателей, чье относительное время неподвижно.
Да, мы отправляем людей в будущее, и оно будет через 10 лет, но люди — это совсем другое дело.
Готт объясняет, что Мы регулярно разгоняем частицы почти до скорости света, поэтому концептуально людям достаточно легко путешествовать в будущее. Если вы хотите посетить Землю в 3000 году, все, что вам нужно сделать, это сесть на космический корабль и лететь со скоростью 99,995% скорости света.
Предположим, что человек садится на такой корабль и отправляется на планету, удаленную от нас менее чем на 500 световых лет (например, Kepler-186f). Другими словами, если двигаться со скоростью 99,995% от скорости света, то на это уйдет 500 лет. Поскольку корабль движется почти со скоростью света.
После перекуса и перерыва на туалет они развернулись и вернулись на Землю, что заняло еще 500 лет. Таким образом, чтобы благополучно добраться до дома, в общей сложности потребуется около 1 000 лет. На Земле это будет 3018 год.
Однако, поскольку корабль двигался так быстро, результирующая временная задержка не считалась тысячей лет, потому что внутренние часы шли медленнее. ‘(Их) часы отсчитывают время со скоростью в 1/100 от скорости часов на Земле. Для них прошло всего десять лет, — говорит Готт. Для нас это будет тысячелетие, для них — десятилетие.
Когда мы на Земле смотрим в окно, они завтракают очень поздно, — говорит Готт.
Но между теорией и реальностью существует огромный разрыв. Как же нам преодолеть огромную технологическую проблему создания машины времени?
Путешествие во времени в недалеком будущем
Солнечный зонд Parker Solar Probe движется со скоростью 430 000 миль в час. Это быстро, но далеко не скорость света.
Лучше всего начать с создания космического корабля, перемещающегося во времени, но технические препятствия огромны, по крайней мере, на данный момент. Во-первых, мы даже близко не подошли к космическим аппаратам, которые могут путешествовать со скоростью света. Самым быстрым космическим аппаратом из когда-либо построенных вскоре станет Parker Solar Probe. Он будет запущен этим летом и будет двигаться со скоростью всего 0,00067% от скорости света.
Для того чтобы судно могло двигаться очень быстро, ему также требуется огромное количество энергии. Готт предполагает, что ключевым элементом может стать высокоэффективное антиключевое топливо, а другие мировые службы и ученые считают, что такое топливо может стать потенциально ценным компонентом межзвездных путешествий.
Однако обеспечение человеческой нагрузки для такой футуристической миссии также является сложной задачей. Во-первых, корабль нуждается в нескольких припасах, таких как еда, вода и лекарства, и должен быть самодостаточным во время путешествия.
Во-вторых, это все, что связано с ускорением. Чтобы наши виртуальные путешественники не разрушились от чрезмерных перегрузочных сил, лодка должна разгоняться постепенно и стабильно. Постоянное ускорение в 1G (подобное тому, которое испытывают на Земле) в конечном итоге приблизит корабль к скорости света, увеличивая время полета и минимизируя будущие расстояния.
Проблема реверсивной тяги
Однако у этого теоретического портрета реального путешествия во времени есть серьезный недостаток — эта машина не движется назад. Билл и Тед путешествуют назад во времени, чтобы встретиться с Сократом, но в действительности ученые и исследователи должны найти способы обойти законы физики, чтобы отправиться в прошлое.
В качестве возможных решений проблемы путешествия в прошлое были предложены червоточины, черные дыры, секулярные струны и циркулирующие лучи. Основная проблема, стоящая перед астрофизиками, заключается в том, чтобы найти способ направить луч света в ту или иную часть пространства-времени и обратно.
Поскольку скорость света находится на абсолютном максимуме, физики сосредоточены на обнаружении таких явлений, как червоточины. Это переключает искривленное пространство-время и теоретически может обеспечить быстрый путь через туннель, направляющий луч пространства-времени.
Черви работают в контексте теории Эйнштейна, но их еще не наблюдали в космосе, и у ученых нет конкретных доказательств того, что эти галактические пути работают.
Поэтому, хотя путешествие в прошлое может быть более захватывающей идеей, ученые с гораздо большей вероятностью отправят кого-то в неизвестное будущее, чем в прошлое. Однако Маллетт считает, что, несмотря на большие возможности (экономические и научные), будущее общество, путешествующее во времени, возможно.
Что случилось с полетом на Луну … Мы попали на Луну, потому что хотели туда попасть, и Кеннеди попросил об этом, поэтому у нас было правильное финансирование", — говорит Маллетт. Технологии находятся на переднем крае. Если правительства и налогоплательщики готовы заплатить за это, они могут сделать это в течение следующих 20 лет".
Сегодня любителям путешествий приходится обращаться к научной фантастике в поисках путешествий во времени, и некоторые фильмы гораздо более точны, чем другие.
Хорошие фильмы … Планета обезьян", — говорит Маллетт. Астронавты думали, что приземлились на другой планете, управляемой обезьянами, но оказалось, что они путешествовали так быстро, что достигли будущего Земли". Фильм точно объясняет особую теорию относительности Эйнштейна". О… Спойлер.
Подробнее о том, как повысить свой уровень квалификации и зарплаты или получить востребованную профессию с нуля, можно узнать, пройдя онлайн уроки Фабрики навыков со скидкой 40% и промокодом HABR, который может дать вам дополнительную скидку +10% на оплату обучения.
