Путешествие во времени это не фантастика, это научный факт (4 фото)

Когда мы думаем о времени, мы думаем о времени как о конструкции, о единицах измерения, созданных людьми, таких как: секунда, минута, час, день, неделя, месяц, год, десятилетие, век и т.д., и так воспринимать время удобно по разным причинам (от часов до календарей), но «что именно» мы измеряем? Мы измеряем то, что действительно существует? Или мы просто что-то придумали из-за необходимости и/или удобства?

Один из способов размышлять об этом вопросе - думать о жизни людей, о ее конечности, люди рождаются, они начинают стареть, и, в конце концов, если все пойдет хорошо, они умрут в пожилом возрасте ... и так будет вне зависимости, измерили мы их время жизни в днях, месяцах или годах, в любом случае мы решили измерить его в соответствии с субъективным ощущением, но с объективной точки зрения, время определенно проходит.

Но это описывает только время как нечто относящееся к возрасту вещей, таких как люди, животные и/или одушевленные объекты (жизнь) - но как насчет неодушевленных предметов?

Конечно, даже неодушевленные объекты подвержены энтропии, так как с течением времени они начинают ухудшаться - но более того - мы хотим знать, является ли Время действительно фундаментальным свойством Вселенной… и уравнение Специальной Теории Относительности Альберта Эйнштейна определяет его только как одну из характеристик системы, называемой «пространство-время». Время объединяется в концепции Эйнштейна с трехмерным пространством для формулирования четырехмерной реальности.

Из Специальной Теории Относительности возникает важное следствие, названное Дилатацией Времени, которое диктует, как время функционирует или действует по-разному в различных обстоятельствах; другими словами, хотя время фактически существует повсюду в известной вселенной, оно не проходит с одинаковой скоростью повсюду в известной Вселенной при любых обстоятельствах.

И есть два основных варианта-фактора или силы замедления времени, о которых мы знаем: скорость и гравитация.

Гравитационное замедление времени

Чем ближе вы к гравитирующей массе, тем медленнее движется время. Например, если у вас есть пара часов, одини близко к гравитирующей массе (ближние часы) и вторые часы далеко (дальние часы), ближние часы тикают медленнее, чем дальние часы. Это было доказано на Земле; размещая идентичные атомные часы на разных высотах (изменяя расстояния от гравитационного притяжения Земли), было продемонстрировано, что через некоторый промежуток времени эта пара часов будет показывать разницу во времени - поскольку дальние часы будут показывать, что прошло заметно больше времени, чем на ближних часах.

И поэтому гравитация оказывает значительное влияние на время, что является частью того, почему мы знаем, что время действительно существует за пределами человеческого конструкта, поскольку оно взаимодействует с силой гравитации.

Теперь, если мы экстраполируем это открытие, увеличивая интенсивность переменной гравитации, применяя ее к чему-то вроде черной дыры, к самым плотным объектам, известным в наблюдаемой вселенной. Как известно, с течением времени оно будет значительно замедляться, если мы приближаемся к чему-то с таким гораздо более сильным гравитационным притяжением, чем у Земли. Но насколько велико это замедление?

Теоретически, основываясь на выводах Специальной Теории Относительности, если черная дыра достаточно массивна, и если атомные часы смогут каким-то образом пережить силы, возникающие при попадании в черную дыру, то они могут выйти за пределы измеряемости времени... в область пространства, в котором гравитация настолько мощна, что время движется с такой невероятно медленной скоростью, что практически полностью остановит часы.

Но это предел (или максимум) способности гравитации влиять на течение времени, поскольку Специальная Теория Относительности диктует, что Время не может двигаться назад, оно непрерывно движется вперед, несмотря ни на что, даже со скоростью, столь медленной, что это почти неотличимо от остановки - и это известно как вечно существующая → Стрела времени.

К сожалению, как это ни печально, но из-за упрямой стрелы времени, нечто вроде черной дыры может почти поставить время на паузу, но она не может выступать в качестве Фонтана Молодости - и восстановить ваши лучшие. Однако эта всегда движущаяся Стрела Времени в сочетании с Теорией Относительности открывает окно для самой настоящей и вполне реальной возможности путешествовать в будущее.

Несмотря на то, что мы пережили близкую встречу с черной дырой и стали свидетелями будущего остальной части Вселенной, которое перед нашими «нестареющими» глазами даже близко не подходит к практическому способу путешествовать во времени; это подводит нас к другой существующей силе, которая также может деформировать свойство времени: скорость - более правдоподобный вариант в отношении путешествия во времени. Объекты, путешествующие на высоких скоростях, также испытывают замедление течения времени. Это, опять же, может быть продемонстрировано вблизи Земли с атомными часами и, например, Международной космической станцией, которая вращается вокруг нашей планеты с невероятно высокой скоростью 17000 миль в час (около 27 400 километра в час). Полностью идентичные часы движутся на МКС чуть медленнее, чем на Земле из-за относительного замедления времени.

Астронавт Скотт Келли (Scott Kelly), который провел целый год на Международной космической станции, летая вокруг земного шара даже на этих смехотворных скоростях, фактически состарился немного меньше, чем его брат-близнец Марк Келли (Mark Kelly), за такое же количество времени здесь, на Земле, где время движется немного быстрее. Поэтому, когда Скотт вернулся, он был почти на две минуты моложе своего брата Марка...

Марк и Скотт Келли не такие одинаковые, какими были раньше. (Фото: NASA)

И здесь вступает в игру относительность по отношению к Стреле Времени. В сущности, Скотт Келли живет на 2 минуты в будущем по отношению ко всем остальным людям на Земле, которые не испытали этого замедления для своей Стрелы Времени. Скотт Келли на самом деле путешественник во времени на небольшие дистанции.

Но если бы мы экстраполировали ситуацию с близнецами Келли, снова увеличивая интенсивность переменной скорости до максимума или предела, как мы это делали с гравитацией ранее, разгоняясь, скажем, до скорости света, где эффекты замедления времени были бы настолько велики, что ход времени будет протекать так медленно, что это было бы практически неотличимо от остановки (аналогично эффектам гравитации вблизи черной дыры). И если мы потратим 100 земных лет, вращаясь вокруг Солнечной системы таким образом, то теоретически, когда мы наконец решим вернуться на Землю, то все остальные, кого мы знаем, вся человеческая цивилизация постарела бы и прогрессировала бы на 100 лет, в то время как мы по сути остались того же возраста какой был до отлёта...

Только, в качестве сопутствующего замечания, из-за относительности (и игнорирования истощающего космического путешествия на теле человека) нам, вероятно, понадобятся вещи, которые помогут нам занять себя, чтобы не дать сойти с ума. Потому что, как это ни странно, эти 100 лет на Земле, похоже, не будут для нас ощущаться как более медленные... Мы не станем стареть, но какое-то время (в разы меньше ста лет) все равно должно пройти, фактически мы даже не заметим возникающие эффекты относительно остальной части всего, что вокруг нас, пока наконец не замедлим свою скорость и не вернемся домой, к точке отсчета, такой как Земля, став путешественниками во времени из прошлого.