С тех пор, как Герберт Уэллс в 1895 году опубликовал свой знаменитый роман «Машина времени», идея перемещения во временном потоке прочно закрепилась в научной фантастике и продолжает будоражить умы. Меня, как и многих, эта тема невероятно интригует. Постоянно появляются новые теории и гипотезы, заставляющие задуматься: а возможно ли это в принципе? И если да, то какие последствия нас ждут, учитывая все парадоксы, которые возникают при подобных размышлениях. Интересно, что около года назад я одновременно познакомился и с новым фантастическим фильмом, поднимающим эти вопросы, и с реальным научным исследованием, опубликованным в журнале «Классическая и квантовая гравитация», которое, возможно, содержит ключи к ответам.
«Довод» Нолана и концепция энтропии
Речь идёт о захватывающем фильме Кристофера Нолана «Довод». Как и во многих других историях о путешествиях во времени, здесь используется специальное устройство. Однако «Довод» предлагает новый, оригинальный механизм работы этой машины, позволяющий отправлять объекты или людей назад по их собственной временной линии. Основой этого механизма становится инвертированная энтропия, и это не случайно, ведь энтропия напрямую связана с нашим восприятием направления времени согласно второму закону термодинамики.
Этот фундаментальный закон, сформулированный в XIX веке, гласит, что в любой системе, преобразующей энергию (например, в двигателе), часть энергии неизбежно рассеивается в виде тепла из-за трения. Энтропия — это мера этой неупорядоченности, и в замкнутой системе она обычно только возрастает. Именно рост энтропии часто называют «стрелой времени», указывающей направление от прошлого к будущему. Развивая эту идею, «Довод» постулирует, что если заставить энтропию уменьшаться, это может привести к обратному ходу времени.
Сюжет и парадоксы
В фильме два агента организации «Довод» — Протагонист (Джон Дэвид Вашингтон) и Нил (Роберт Паттинсон) — пытаются предотвратить глобальную катастрофу. Их противник, российский олигарх Сатор (Кеннет Брана), объединился с враждебными силами из будущего, которые атакуют настоящее с помощью «инвертированных» предметов и людей. По ходу расследования герои сталкиваются с невероятными явлениями: пули, влетающие обратно в стволы, и схватка Протагониста с его же «обратным» двойником. В финале герои, используя прямое и обратное время, обезвреживают разрушительные устройства Сатора и спасают мир. Динамичный сюжет, полный неожиданных поворотов, держит зрителя в напряжении, заставляя следить за сложным переплетением временных линий.
Ключевой вывод фильма, перекликающийся с наукой, заключается в том, что общая теория относительности теоретически допускает возможность путешествий в прошлое.
Научная критика и «парадокс дедушки»
«Довод» заслуживает похвалы за креативное использование концепции энтропии, однако с научной точки зрения этот подход небесспорен. Хотя возрастание энтропии действительно коррелирует с направлением времени, нет доказательств, что именно энтропия им управляет. Более того, в локальных системах, например в нашем организме, энтропия может уменьшаться, но это не заставляет нас двигаться назад во времени. Вероятно, поэтому, консультируясь с физиком-теоретиком Кипом Торном (который работал над предыдущим фильмом Нолана «Интерстеллар»), Нолан специально оговорился, что не претендует на научную точность в этом аспекте, отмечая, что «Довод» — это «совсем другая история».
Главная сложность, которую поднимает фильм, — это нарушение фундаментальных причинно-следственных связей. Учёные исходят из того, что причина всегда предшествует следствию. Путешествия во времени ставят это под сомнение, что наглядно демонстрирует «парадокс дедушки», впервые описанный писателем-фантастом Рене Баржавелем. Этот классический мысленный эксперимент ярко проявляется в диалоге героев «Довода», когда они обсуждают последствия борьбы с людьми из будущего:
Протагонист: Мы их предки. Если они уничтожат нас, разве это не уничтожит их?
Нил: Что подводит нас к парадоксу дедушки… Если вы вернётесь в прошлое и убьёте собственного дедушку, как тогда вы могли появиться на свет, чтобы совершить это убийство?
Протагонист: Каков же ответ?
Нил: Ответа нет. Это парадокс.
Персонажи признают существование парадокса, но лишь вскользь упоминают возможные спекулятивные решения вроде «параллельных вселенных». В итоге Нил просто отмахивается от проблемы фразой «Что случилось, то случилось», и действие продолжается.
Обратите внимание: Почему я в путешествиях всегда стараюсь есть местную еду, правда, не все решаюсь попробовать.
Вариации «парадокса дедушки» встречаются и в других произведениях. В фильме «Назад в будущее» (1985) путешественник во времени Марти Макфлай активно вмешивается в прошлое своих родителей, чтобы обеспечить собственное рождение в будущем. Подобные сюжетные ходы создают увлекательное кино, но не решают логических противоречий.Как наука смотрит на путешествия во времени?
Фантастика часто обходит вопрос о технической реализации временных прыжков. Иногда это происходит спонтанно из-за мощного выброса энергии («периодическое скольжение»). В фильме «Последний отсчёт» (1980) шторм переносит современный авианосец в 1941 год, а в романе Эдмонда Гамильтона «Город на краю вечности» (1951) ядерный взрыв перемещает целый город в далёкое будущее. Уэллс же сделал путешествие целенаправленным, но механизм работы его машины, кроме намёков на связь с сознанием, остаётся загадкой. Даже культовый DeLorean из «Назад в будущее» не объясняет, как именно скорость и энергия преобразуются в перемещение во времени.
Настоящие научные дискуссии о возможности путешествий во времени разворачиваются в области теории относительности и квантовой механики. Теория относительности Эйнштейна, особенно общая теория относительности, рассматривает время и пространство как единый пространственно-временной континуум, что имеет profound последствия. Квантовая механика описывает поведение частиц на микроуровне, но также crucial для понимания явлений вроде чёрных дыр или ранней Вселенной, где законы общей теории относительности дают сбой. Именно поэтому физики стремятся объединить эти две теории в единую теорию квантовой гравитации.
В «Интерстелларе» Нолан использовал идеи общей теории относительности и квантовой гравитации, чтобы обосновать перемещения во времени. Герои фильма, чтобы спасти человечество, используют червоточины — гипотетические «тоннели» в пространстве-времени, предсказываемые общей теорией относительностью. Кип Торн детально проработал связанные с этим физические эффекты.
Одно из реальных следствий общей теории относительности — изменчивость хода времени, известная как гравитационное замедление времени. Чем сильнее гравитационное поле, тем медленнее течёт время. В «Интерстелларе» это показано, когда герой Купер (Мэтью Макконахи), находясь близко к чёрной дыре, стареет всего на часы, в то время как его дочь Мёрф на Земле проживает годы. Ему удаётся передать ей информацию из будущего, не нарушая причинности, с помощью гравитационных аномалий, что Торн объяснил с привлечением квантовых эффектов.
Поскольку полной, подтверждённой теории квантовой гравитации пока нет, все эти идеи остаются теоретическими. Учёные ещё далеки от консенсуса. Стивен Хокинг, например, считал, что машины времени на основе червоточин неработоспособны, и даже выдвинул «гипотезу защиты хронологии», предполагающую, что законы физики сами по себе предотвращают путешествия во времени во избежание парадоксов.
Однако наука не стоит на месте. В 2020 году физики Жермен Тобар и Фабио Коста в своей статье в журнале «Классическая и квантовая гравитация» показали, что, согласно расчётам в рамках общей теории относительности, путешествия во времени могут быть возможны и порождать меньше логических противоречий, чем считалось ранее.
«Довод» заслуживает внимания за смелое использование энтропии как сюжетного элемента, но с научной точки зрения он не слишком убедителен.
Больше интересных статей здесь: Путешествия.
Источник статьи: Этот принцип показывает, что путешествия во времени возможны.