Самые захватывающие сюжеты в кино и литературе основаны на идее путешествия во времени и возможности изменить прошлое. Хотя большинству людей это кажется фантастикой, астрофизик из Колледжа Льюиса и Кларка Итан Зигель не исключает существования возможности вернуться в прошлое.

Путешествия во времени и пространстве, по словам физика, берут начало в таком явлении, как кротовая нора, или червоточина. В известной Вселенной происходят крошечные квантовые флуктуации в ткани пространства-времени. К ним относятся колебания энергии как в положительном, так и в отрицательном направлениях, часто очень близких друг к другу.

Очень сильное, плотное, положительное колебание энергии может изгибать пространство одним способом, в то время как сильная, плотная отрицательная флуктуация энергии могла бы искривить пространство совершенно противоположным образом. Это дает возможность создания квантовых червоточин. Представьте себе согнутый напополам лист бумаги, продырявленный карандашом, — примерно так это должно работать.

Если кротовая нора продержится достаточно долго, через нее можно провести объект, позволяя ему мгновенно исчезать в одном месте пространства-времени и появляться в другом, пишет Зигель в своей статье на сайте Forbes.

Хотя каждая известная частица в нашей Вселенной имеет положительную энергию и либо положительную, либо нулевую массу, в рамках общей теории относительности в высшей степени возможно существование частиц с отрицательными массой или энергией. Такие частицы в науке называют экзотическими. Конечно, мы еще таковых не обнаружили, но, согласно всем правилам теоретической физики, ничто не запрещает им существовать.

Итак, если это вещество с отрицательными массой / энергией существует, то можно допустить и существование как сверхмассивной черной дыры, так и отрицательной массы / энергии, эквивалентной ей, а следовательно, и связывающую их червоточину. Независимо от того, насколько далеко друг от друга расположены эта черная дыра и ее эквивалент в антиматерии, путешествие между ними происходило бы мгновенно. Но все это относится к перемещению в пространстве. Но как насчет времени? Вот где вступают законы специальной теории относительности.

Если вы путешествуете со скоростью, близкой к скорости света, вы испытываете явление, известное как расширение времени. Чем больше вы двигаетесь в пространстве, тем меньше вы двигаетесь во времени. Представьте, что у вас был пункт назначения, который находился на расстоянии 40 световых лет, и вы смогли лететь к нему невероятно быстро — со скоростью более 99,9% скорости света. Допустим, долетев до указанного пункта, вы тут же развернулись и вернулись на Землю. Там вы обнаружите что-то странное.

Из-за замедления времени вы добирались до места назначения всего за год, а затем вернулись назад за тот же срок. Но на Земле прошло уже 82 года. Все, кого вы знаете, либо уже умерли, либо сильно состарились. Таким образом, это самый «простой» способ путешествия во времени, но только в одном направлении — в будущее. Причем количество путешествий вперед во времени зависит только от вашего движения в пространстве. Ну и да — вернуться назад таким способом, естественно, нельзя.

Но если вы создадите червоточину, все будет происходить по-другому. Один конец кротовой норы остается практически неподвижным. Допустим, он находится близко к Земле. В то же время другой конец отправляется в релятивистское путешествие, близкое к скорости света. Если вы встанете в движущийся конец после того, как он был в пути, допустим, год, то, если брать скорости из предыдущей задачки, вы окажетесь в статичном конце кротовой норы — на Земле — всего спустя год после ее создания, тогда как для вас самих пройдет уже 40 лет.

Если бы кто-то создал такую червоточину 40 лет назад, то вы могли бы встать на один ее конец сегодня, в 2017 году, и оказаться в прошлом — в 1978 году (через год после появления кротовой норы).

moya-planeta.ru