Александр АЛТАЙСКИЙ

Знаменитый роман «Машина времени», написанный Гербертом Уэллсом в 1895 г., вдохновил не только многих писателей-фантастов, но и ученых-физиков. Возможно ли на самом деле путешествие во времени? Удастся ли создать аппарат, который смог бы отправить человека в прошлое или будущее? Готовы ли мы к этому с этической точки зрения?

Многие годы путешествия во времени не вписывались в рамки серьезной науки. Тем не менее эта тема стала чем-то вроде побочного занятия для физиков-теоретиков. Размышления о таких путешествиях приводят к довольно забавным и в то же время весьма глубокомысленным выводам. Например, сущность единой теории физики, основанной на понимании связи между причиной и следствием, придется серьезно пересмотреть, если свободное перемещение во времени хотя бы в принципе возможно.

Но, как утверждают скептики, прежде чем строить машину времени, необходимо четко определиться с тем, что есть время. К этому понятию сейчас имеется некий скорее интуитивно-практический подход, чем строгий физико-математический. Развитие любой системы хотя и циклический процесс, но однонаправленный (омлет нельзя превратить в яйцо), а любая система имеет свое начало и свой конец. Возврат прежнего состояния системы - это нарушение второго начала термодинамики. Ведь развитие идет путем уменьшения энергии системы, а ее восстановление происходит за счет уменьшения энергии других систем. Поэтому чтобы создать машину времени, надо сначала составить представление о времени, а оно, к сожалению, до сих пор отсутствует, несмотря на гениальный прорыв Эйнштейна.

Да к тому же у любого вращающегося тела время (в нашем понимании) на периферии течет медленнее, чем у оси, потому что периферия движется быстрее. А на Земле играет роль еще и напряжение силы тяжести: в центре оно меньше - там время идет быстрее, чем на поверхности. И в общей теории относительности Эйнштейн показал, что гравитация замедляет ход времени.

Поэтому часы на крыше небоскреба идут немного быстрее, чем часы в глубокой горной шахте, которые находятся ближе к центру Земли и поэтому испытывают более сильное влияние ее поля тяготения. Аналогично часы в космосе идут быстрее, чем на Земле. Наблюдаемые отклонения очень незначительны, однако они были зафиксированы высокоточными атомными часами. Эти искажения учли при создании Глобальной системы позиционирования (GPS), иначе корабли, самолеты и просто путешественники постоянно сбивались бы с курса.

В то же время, как утверждают оптимисты, как раз наиболее полное понятие о времени дает теория относительности Эйнштейна. До ее создания время считалось универсальным и абсолютным, одинаковым для каждого наблюдателя независимо от его физического состояния. Эйнштейн выдвинул предположение, что значение интервала времени, измеряемого между двумя событиями, зависит от того, каким образом движется наблюдатель. Иными словами, два наблюдателя, движущиеся по-разному, отметят различную продолжительность интервалов между одними и теми же двумя событиями.

Многие, кому пришлось оказаться в экстремальной ситуации, на грани между жизнью и смертью, отмечают, что в такие мгновения время ведет себя по-разному. Для одних оно «замедляет» свой ход и десятые доли секунды превращаются в «минуты», а иногда в «часы» и «годы», когда человек вспоминает все свое прошлое. Для других эти мгновения еще более ускоряются и превращаются в известную последовательность: «поскользнулся, упал, очнулся - гипс». Можно ли это считать эффектом жизненной «мини-машины времени», коль удается его несколько «растянуть» или «сжать» во времени?

Физики утверждают, что эффект растяжения времени возникает всякий раз, когда один наблюдатель движется относительно другого. Он наблюдается даже во время обычных авиаперелетов, но скорость самолетов настолько мала, что растяжение времени составляет лишь несколько наносекунд. Зато данный временной сдвиг служит доказательством того, что время при движении растягивается. Так что путешествие в будущее, пусть даже в очень близкое, уже подтвержденный факт.

Одно из решений по продвижению к построению машины времени подразумевает существование черных дыр. Сначала это была лишь гипотеза, но благодаря астрономическим наблюдениям черные дыры вскоре заняли достойное место в космических исследованиях. Сегодня физики серьезно относятся к новым решениям, подразумевающим, что геометрия пространства-времени дает возможность путешествовать в прошлое. Черные дыры - передний край науки, но скептики полагают, что нельзя считать их существование во Вселенной окончательно и бесповоротно доказанным.

Физические законы должны быть симметричны во времени, утверждают они. Поэтому если имеется черная дыра, в которую все может «войти» и ничто не может «выйти», то должен существовать и антипод - «белая дыра», в которую ничто не может попасть, но все вылетает наружу. Иначе говоря, если прыгнуть в черную дыру в одном месте, то выпрыгнешь из белой дыры в другом месте.

Это кажется фантастикой, но согласно общей теории относительности Эйнштейна, такие решения имеются. Они очень нестабильны, проход из черной дыры в белую может захлопнуться из-за малейшего возмущения. И все же такой вариант существует, хотя вряд ли найдется много желающих стать первопроходцами в этом рискованном предприятии. Ведь любое физическое тело в центре черной дыры будет элементарно раздавлено.

Гравитация нейтронных звезд настолько велика, что время на их поверхности замедляется примерно на 30% по сравнению со временем на Земле. События, происходящие на Земле и наблюдаемые с одной из таких звезд, будут похожи на ускоренное видео. Черные дыры представляют предельный вариант искажения времени: на их поверхности время неподвижно застыло для внешнего наблюдателя. Это значит, что за то короткое время, которое наблюдатель затратит на падение к черной дыре, во всей остальной Вселенной пройдет целая вечность. Поэтому для него область внутри черной дыры находится за пределами конца времен.

Наиболее правдоподобный сценарий машины времени появился в середине 80-х гг. прошлого века. Он основан на концепции пространственно-временного туннеля. В научной фантастике пространственно-временные туннели часто называют «звездными вратами», они представляют кратчайший путь между двумя далеко разнесенными в пространстве точками. Войдя в такой пространственно-временной туннель, можно, гипотетически, через несколько мгновений выйти из него на другом конце галактики.

«Звездные врата» действительно вписываются в общую теорию относительности, согласно которой тяготение искажает не только время, но и пространство. Эта теория позволяет провести аналогию с объездной дорогой и туннелем, соединяющими две точки пространства. Математики называют такое пространство многосвязным. Так же как туннель сквозь горный хребет обычно короче объездной дороги, так и пространственно-временной туннель может быть короче пути в обычном пространстве.

Но здесь возникает так называемый материнский парадокс, ведь когда материальные объекты или люди попадают в свое прошлое, они изменяют его. Простой пример: автомобиль попадает в туннельную машину времени. Вылетая из нее в прошлом, он сталкивается с самим собой и препятствует своему попаданию в туннель. Разгадка парадокса проста: поведение автомобиля не должно противоречить логике или законам физики. Он не может вылететь из туннеля так, чтобы самому себе помешать в него попасть, зато может пройти «звездные врата» бесконечным числом иных способов.

Многие скептики утверждают, что машина времени невозможна ни физически, ни логически, потому что движение стрелок часов просто синхронизировано с движением Земли вокруг своей оси, а календарь синхронизирован с движением Земли вокруг Солнца. К тому же времени, утверждают они, как физического фактора, в природе не существует.

Время - это развитие системы: от ее появления, как относительно обособленного объема пространства, до ее исчезновения, смерти, разрушения и т.д. И вообще, считают они, понятие времени наиболее применимо к живым организмам, ибо там развитие представляет собой достаточно зримый процесс. Если взять, к примеру, алмаз и не прилагать к нему внешних сил, то никаких изменений в нем не будет, несмотря на то что Земля миллионы раз обернется вокруг Солнца. Таким образом, время - это субъективный фактор любой системы.

А как отнестись к генетической «ленте» ДНК? Совершенно очевидно, что в ней наличествуют следы всех предыдущих поколений, которые в определенной степени предопределяют и будущее человека. Современная наука, исследуя ДНК, позволяет не только заглянуть в прошлое, но и скорректировать будущее. Ну чем не машина времени?!

В 2000 г. профессор физики Университета Коннектикут Рональд Молетт сформулировал гипотезу о том, что если мощный лазерный луч согнуть в кольцо, он образует область, где пространство-время делает такой виток вокруг самого себя, что человек, движущийся в будущее, может вернуться к началу, в собственное прошлое. Так что машина времени становится все более реальной.

Оптимисты напоминают скептикам, что до XVII в. не предполагали возможность увидеть что-то меньшее, чем может увидеть глаз. Но вскоре был изобретен микроскоп и открылся целый микромир. А в современные телескопы вообще можно рассматривать малые объекты на очень большом расстоянии. Так что прогресс человеческого сознания практически не знает непреодолимых преград.

Еще совсем недавно считалось, что наука может изучить все, кроме химического состава Солнца. Но после появления спектрального анализа и этот вопрос разрешился. А сейчас, когда по программе НАСА и Европейского космического сообщества собираются разместить два телескопа в космосе и в режиме стерео наблюдать за термоядерными процессами, идущими на поверхности Солнца, трудно предположить, какие новые открытия нас ожидают.

С другой стороны, а так ли необходима нам машина времени с этической точки зрения? Если сегодня существуют напряженные отношения даже между близкими родственниками, то никто не может поручиться, что возможностью «подправить» прошлое или будущее воспользуются исключительно из благих намерений. Может, и рисковать не стоит? Не зря говорят, что «лучше синица в руках, чем «утка» под кроватью»…

Ведь если вспомнить нашу недавнюю историю, когда за первую половину ХХ ст. миллионы людей погибли в жерновах двух мировых войн, а вторая его половина прошла под незримой тенью надвигающегося ядерного апокалипсиса, станет понятно, что человечество морально не готово к такому вмешательству. Пока между силами добра и зла существует некое хрупкое равновесие, а любое вмешательство может его нарушить.

Если реально переместиться в прошлое или будущее пока невозможно, то заглянуть туда пытались всегда. В качестве таких «первопроходцев» обычно выступали историки, фантасты, астрофизики. Многое из того, что было описано и придумано, к примеру, Леонардо де Винчи или Жюль Верном, уже реализовано в нашей жизни. Историкам, которые по «лоскуткам» информации восстанавливают утраченные мгновения, также мысленно приходится «телепортироваться» в далекие времена. Да и в каждой семье есть своя маленькая «машина времени» - семейный альбом, с помощью которого можно перенестись в прошлое. А как говорил Маркес: Жизнь - это не те дни что прошли, а те, что запомнились. Может, этим и ограничимся?