Часть 1.
Разобравшись с понятием, сутью и некоторыми загадками «времени», мы, наконец-то, подошли к вопросу о путешествиях во Времени. Возможно ли это, в принципе?
Что же о путешествиях во «времени» говорит современная наука?
Возможно ли путешествие во времени - в будущее или прошлое? При этом сразу заметим, что речь здесь фактически пойдет о возможности путешествия на космическом корабле со скоростью, близкой к скорости света. Вернувшись из такого путешествия, можно "выиграть" во времени: проведя в корабле, скажем, 10 лет, можно возвратиться на Землю, где прошло 100 лет. Это, конечно, можно интерпретировать как "путешествие во времени".
В этом, и только в этом, смысле современная наука допускает путешествия в будущее.
Что касается путешествия в прошлое, то оно в принципе невозможно, так как приводит к логическому противоречию. Популярная формулировка этого противоречия состоит в том, что, совершив путешествие в прошлое, к моменту до своего рождения, можно убить своего отца и тем самым никогда не родиться.
Однако, есть и другая, более научная, формулировка - почему невозможно вернуться в прошлое.
Поскольку в мире Эйнштейна – Минковского время и пространство равноценные координаты, возвращаемся мы в покинутую нами точку пространства легко и постоянно. Но не даром, за возврат в пространстве (так же, как и за движение вперёд) мы заплатим временем. Мы вернулись туда же, но не тогда же, а позже, в другое время. Тем самым вернулись уже в иную мировую точку. Если теоретически мы могли бы двинуться по временной координате назад, в прошлое, то должны были бы за это тоже заплатить. Заплатить пространством, тоесть попали бы в другую точку Вселенной, где-то вне земной поверхности, и к тому же, весьма вероятно, кем-то уже занятую, что привело бы к немедленной гибели.
А теперь снова вернёмся к вопросу об относительной реальности путешествия в будущее на космическом корабле.
Для того чтобы получить заметный выигрыш во времени, необходимо путешествовать со скоростью, близкой к скорости света. Для этого необходимо ускорение, обеспеченное работой двигателя ракеты, длящееся достаточно долгое время. Насколько долгое? Может быть, нужны миллионы лет, чтобы достигнуть скорости, близкой к скорости света?
Пользуясь теорией относительности, можно показать, что если ускоряться в ракете с ускорением земного тяготения 3,5 года, то по часам, прошедшим на Земле, пройдет 15 лет. При скоростях, еще более близких к скорости света, разница становится гораздо более впечатляющей. Так, например, если время ускорения для пассажиров ракеты равно 10 годам, то на Земле пройдет 11 500 лет!
Итак, с точки зрения нормальной продолжительности человеческой жизни путешествие со скоростью, близкой к скорости света, представляется хотя и длительным, но возможным.
Представим себе улетающую от Земли ракету с пассажирами, лабораторными приборами и т. д. Поскольку абсолютно все процессы в ракете замедляются одинаково, пассажиры космического корабля не почувствуют никаких аномалий, связанных с необычным ходом времени. Они будут вставать, например, в 7 часов утра, ложиться в 12 ночи, в середине дня тратить час на обед и т. д. И стареть они будут совершенно нормально: за 10 лет тридцатилетний человек станет сорокалетним. И только если отслеживать происходящее в корабле по часам на Земле, мы обнаружим, что за 10 лет путешествия на ракете на Земле прошло, скажем, 20 лет.
Обратите внимание: Сколько мы потратили на наше двухнедельное путешествие в Паттайю. Делюсь бюджетом поездки.
При всей парадоксальности этого вывода трудно немедленно указать на какое-нибудь логическое противоречие.Действительно, если рассматривать путешествие в будущее в подобном контексте, то оно, в самом деле, вполне возможно. Однако, повторюсь в очередной раз, что это путешествие будет происходить не во Времени, а в пространстве за счёт замедления движения всех процессов в ускоряющемся космическом корабле. Всё дело именно в ускорении и в тех перегрузках, которые испытывают при этом живые и неживые объекты.
Представим себе, что после длительного путешествия ракета возвращается на Землю. Какой из братьев окажется старше: тот, который оставался на Земле, или брат-путешественник? Здесь, конечно, опять ответ должен быть однозначным, и таковым он и является - брат, оставшийся на Земле, будет старше.
Ответ состоит в том, что во время какой-то части путешествия братья не движутся друг относительно друга равномерно. Путешествие неизбежно должно включать участки ускорения и замедления ракеты. На этих участках положение братьев-близнецов не будет эквивалентным.
Среди различных возможных систем отсчета в природе выделены так называемые "инерциальные системы отсчета". Определение "инерциальной системы" состоит в том, что в ней предоставленное самому себе тело, то есть тело, на которое не действуют никакие внешние силы, сохраняет свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.
"Ускоренные системы" движутся с ускорением относительно инерциальных систем. Предоставленные самим себе тела в этих системах не сохраняют состояние покоя или равномерного движения. Земля с очень хорошей точностью является инерциальной системой. Тормозящая и ускоряющаяся ракета – нет. В этом и состоит несимметрия между братьями. брат-путешественник на некоторых участках траектории находится в ускоренном состоянии отсчета.
Специальная теория относительности имеет дело только с инерциальными системами и равномерным движением. Общая теория относительности описывает ускоренное движение.
Для нашего случая заключение общей теории относительности состоит в следующем.
В течение интервалов ускорения и торможения ракеты время в ракете течет медленнее, чем на Земле. При подведении окончательного баланса времени - определении полного времени путешествия этими промежутками пренебречь нельзя. На первый взгляд это может показаться странным, так как кажется, что эти промежутки времени могут быть сделаны сколь угодно малыми по сравнению с длительным временем путешествия с равномерной скоростью. Это, однако, не так, потому что, согласно общей теории относительности, эффект замедления времени в ускоренной системе координат зависит от расстояния между часами, показания которых сравниваются друг с другом. Чем дальше ускоряемые часы от часов, находящихся в инерциальной системе, тем больше будет эффект.
А вот это уже не факт. При чём тут расстояние, если земные и бортовые часы ракеты были синхронизированы на Земле перед стартом. Конечно, если бы такая синхронизация производилась на расстоянии 1 000 000 км., то разница между часами составила бы минимум 3 секунды. Но это не повод, чтобы ставить замедление «времени» на борту ракеты в зависимость от увеличения расстояния между двумя системами отсчёта. Мы можем говорить о разнице в ходе часов на Земле и в ракете только при условии ускоренного движения одной из систем отсчёта. То есть, чем дольше летят ускоряемые часы относительно часов, находящихся в инерциальной системе, тем больше будет эффект.
Другие статьи по этой теме читайте в одноимённой книге на сайте:
https://author.today/work/121375
Больше интересных статей здесь: Путешествия.
Источник статьи: Теория безвременья 7. Путешествие во "времени" 1.