Почему машина времени Торна невозможна: разбор концепции

Часть 1.

Давайте перейдём от общих рассуждений к конкретике и обсудим саму идею путешествий во «времени», а точнее — попытки спроектировать работающую «машину времени». Честно говоря, я глубоко убеждён, что создание подобного устройства или чего-либо, хотя бы отдалённо его напоминающего, принципиально неосуществимо. Однако в научном сообществе есть и другие мнения, с которыми стоит ознакомиться, чтобы понять всю глубину проблемы.

Вдохновившись свойствами гипотетических «кротовых нор» и сюжетом научно-фантастического романа Карла Сагана, американский астрофизик Кип Торн вместе с коллегами разработал теоретическую модель космического аппарата для перемещений во времени. Согласно их замыслу, эта конструкция должна позволять двигаться в любом направлении по временной оси — как в будущее, так и в прошлое.

В основе машины лежит «кротовая нора», соединяющая две космические станции — условно назовём их «Альфа» и «Бета». Предположим, они расположены где-то между Землёй и Марсом, на относительно небольшом расстоянии друг от друга. На обычной ракете этот путь занял бы пару часов, но если воспользоваться пространственным тоннелем, то попасть из точки А в точку Б можно буквально за минуты. Конечно, в масштабах Вселенной такая экономия незначительна, но суть не в этом. Главное отличие замысла Торна от транспортной системы из романа Сагана в том, что его устройство предназначено именно для путешествий во времени, а не для быстрого преодоления космических дистанций.

Допустим, на обеих станциях, как и на земных аэродромах, действует единое синхронизированное время. Представьте: мы прощаемся с друзьями на станции «Альфа» и входим в люк «кротовой норы ровно в полночь. В этот же момент часы на станции «Бета» показывают то же самое — ноль часов. Совершив мгновенный переход и выглянув на «Бете», мы зафиксируем на своих хронометрах и станционных часах, скажем, 00:05. Но выходить мы не будем — в конструкции Торна есть одна ключевая особенность, которую нам предстоит использовать.

Как мы помним, вход и выход «кротовой норы» представляют собой воронкообразные искривления пространства. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, любое искривление пространства порождает гравитационное поле, а значит, обладает энергией и, следовательно, массой (вспомним знаменитую формулу E=mc²). Таким образом, воронка на станции «Бета» — это, по сути, сгусток силового поля, заключённый в металлический корпус, и он ведёт себя как массивное физическое тело. Его можно разогнать, а затем замедлить и вернуть в исходную точку. Для этого, например, можно использовать гравитацию астероида, оснащённого реактивными двигателями.

Воронка будет следовать за астероидом, как металлическая опилка за магнитом. Теперь вспомним другой эффект теории относительности: движущиеся с околосветовой скоростью часы замедляют свой ход относительно неподвижных.

Обратите внимание: Машина для экспедиций: Mitsubishi Pajero Sport или Haval H9? Не думал, что рассмотрю всерьёз китайца??.

Итак, совершив путешествие вместе с разогнанным концом «кротовой норы» и вернувшись на исходную позицию, мы выйдем на станции «Бета» и обнаружим, что наши часы отстали от станционных.

Предположим, скорость и длительность движения были подобраны так, что наши наручные часы показывают ровно час ночи, а часы на станциях «Альфа» и «Бета» — уже полдень. Это значит, что с точки зрения внешнего наблюдателя мы совершили скачок в будущее на одиннадцать часов.

И вот здесь начинается самое интересное. Этот сдвиг в будущее произошёл только во внешнем пространстве, где между станциями курсируют обычные ракеты. Однако если смотреть напрямую через «кротовую нору», то никакого сдвига нет! Ведь внутри тоннеля наши часы и часы на станции «Альфа» оставались неподвижными относительно друг друга (сама «нора» двигалась, но её внутреннее пространство — нет) и, следовательно, должны показывать одинаковое время. Получается парадоксальная картина: мы одновременно видим два разных состояния станции «Альфа». В бинокль из люка на «Бете» мы наблюдаем события, происходящие там в полдень, а через тоннель — то, что происходило там же в час ночи. Таким образом, «кротовая нора» теперь соединяет прошлое и настоящее станции «Альфа», разделённые одиннадцатью часами.

Здравый смысл отказывается принимать такую возможность — одно и то же место в два разных момента времени одновременно!

Критика концепции

Признаюсь, моё логическое мышление решительно сопротивляется таким выводам. Основная ошибка Торна, на мой взгляд, заключается в том, что он мысленно связал ход часов путешественника с часами на станции «Альфа». В реальности же такой жёсткой связи между ними быть не может — как не существует и некоего абсолютного «Времени» само по себе. Даже если две воронки на станциях физически соединены «кротовой норой», их хронометры остаются независимыми системами. Все процессы, протекающие внутри неподвижной воронки «Альфа», будут фундаментально отличаться от процессов в воронке «Бета», которая совершает ускоренное движение. Поэтому говорить о полной неподвижности часов путешественника относительно станционных часов некорректно — ведь внутри движущейся воронки «Бета» всё её содержимое, включая человека и его часы, тоже движется. Но даже если бы часы путешественника полностью остановились, это бы ничего не изменило.

Человек ни при каких условиях не смог бы увидеть через воронку ночную станцию «Альфа». Как и в бинокль, через «кротовую нору» он наблюдал бы ту же картину, что и снаружи — станцию в полдень. При этом его собственный хронометр должен был бы показывать 1 час ночи. Пока путешественник совершает свой петлеобразный ускоренный полёт внутри воронки «Бета», а его часы замедляют ход, часы на станции «Альфа» продолжают идти вперёд в своём обычном темпе...

Придуманная Торном «машина времени» по своей сути очень похожа на идею путешествия в будущее на звездолёте, приближающемся к скорости света. Как мы уже выяснили, такой «перелёт» возможен лишь в одном направлении — в будущее, да и то с большими оговорками. Использование «кротовой норы» для мгновенного перемещения в пространстве принципиально не меняет сути явления. Результат будет тем же самым: относительное смещение путешественника в будущее за счёт замедления его собственного субъективного «времени» и возникающего расхождения в показаниях часов.

Другие статьи по этой теме в одноимённой книге на сайте:

https://author.today/work/121375

Больше интересных статей здесь: Путешествия.

Источник статьи: Теория безвременья 9. Машина "времени" 1.