Эксперимент на Большом адронном коллайдере опровергает теорию относительности Эйнштейна и открывает новые возможности - ученые всерьез обсуждают реальность путешествий во времени
Голливудские звезды Джон Траволта и Николас Кейдж были рождены для того, чтобы выступать дуэтом. Для того чтобы убедиться в этом, необязательно пересматривать классический боевик Без лица режиссера Джона Ву. Достаточно послушать современных футурологов. Недавно двух голливудских актеров обвинили в том, что они путешествуют во времени.
Неизвестный коллекционер выставил на интернет-аукцион eBay фотографию, сделанную в 1860 году. На ней изображен человек, невероятно похожий на Траволту. Владелец фотографии приводил весомые доказательства ее подлинности и отсутствия следов фотошопа.
Другой коллекционер оказался более разговорчивым. Он выставил на продажу фотографию конца XIX века, на которой изображен человек, изумительно похожий на Кейджа. Владелец фотографии в шутку утверждал, что Кейдж является бессмертным вампиром, который пробуждается раз в 75 лет.
Как не вспомнить в связи с этими двумя случаями гипотезу о путешествиях во времени!
Третий случай такого рода произошел весной текущего года, когда один из пользователей популярного видеохостинга YouTube заметил в одном из фильмов Чарли Чаплина женщину, разговаривавшую по сотовому телефону. Ролик моментально разошелся по интернету и стал предметом широкой дискуссии.
Вскоре после этого женщину с сотовым телефоном обнаружили в фильме Акиры Куросавы Семь самураев.
Футурологи, фанаты Секретных материалов и любители всяческих теорий заговора тут же заговорили о том, что путешествия во времени реальны. Серьезные ученые даже не удосужились вступить с ними в дискуссию.
Согласно царящей в физике вот уже добрую сотню лет теории относительности Альберта Эйнштейна, путешествия во времени невозможны. Точнее, они возможны, но лишь для тел, находящихся под действием чудовищной гравитации либо движущихся быстрее скорости света. Но, по Эйнштейну, превысить скорость света невозможно.
Разорвать этот замкнутый круг лучшие умы современной науки не могли на протяжении 100 лет, поэтому невозможность путешествий во времени стала аксиомой.
Однако пришло время переосмыслять Эйнштейна. Эксперимент, проведенный учеными Европейского центра ядерных исследований (CERN) в Женеве совместно с коллегами из итальянской лаборатории Сан-Грассо летом нынешнего года, показал, что частицы нейтрино могут быть разогнаны до скорости, которая превышает скорость света.
По словам Рубена Саакяна, профессора физики из Университетского колледжа Лондона, результат эксперимента напрямую противоречит теории относительности Эйнштейна, согласно которой в любой точке отсчета скорость света постоянна и ничто не может ее превысить.
“Существует огромное количество головокружительных последствий, – констатирует Саакян. – В частности, открывается возможность путешествий во времени”.
Низвержение идеалов
Пучок нейтрино, частиц меньше атома, практически не имеющих массы, был запущен по подземному туннелю из женевской лаборатории в лабораторию Сан-Грассо на расстояние 723 км. Нейтрино прибыли в точку назначения на несколько миллиардных долей секунды раньше, чем если бы двигались со скоростью света. Что значит: Эйнштейн заблуждался, и скорость света не является недостижимым пределом.
Результат эксперимента оказался неожиданностью для его авторов, говорит сотрудник CERN Антонио Эредитато. Собственно, целью проекта было изучение свойств нейтрино, фундаментальных частиц, являющихся настоящими кирпичиками мироздания. Вопрос скорости, с которой они перемещаются, был для исследователей вторичным.
“Если результаты подтвердятся, наши представления о физике изменятся, – подтверждает Серджио Бертолуччи, директор по научной работе CERN. – Поэтому мы должны быть уверены в том, что нет каких-то других объяснений этому феномену”.
Но уже сейчас многие ученые готовы посчитать результаты вполне достоверными. “В экспериментальной науке существует исчисляемая мера доверия к результату, – рассказывает Саакян. – Ваше измерение должно превышать статистическую погрешность как минимум в пять раз. В данном случае цифра выше в шесть раз”.
Саакян также убежден, что если истинность данных будет доказана, то наши фундаментальные представления о мире изменятся. И одним из важнейших последствий станет отмена теоретического запрета на путешествия во времени, наложенного Эйнштейном около 100 лет назад.
Вперед и назад
В начале 1920-х знаменитый физик Артур Эддингтон считал, что в мире есть только два человека, понимающих суть теории относительности Эйнштейна, – это Эйнштейн и сам Эддингтон.
100 лет спустя ситуация мало изменилась. Похвастать пониманием сути теории, на которой зиждется современная физика, могут не более 1.000 человек во всем мире. Такую цифру называет немецкий физик Клаус Кифер из Фрайбургского университета.
По словам Кифера, на практике это означает, что большинство людей попросту не знают, что такое время, не могут осознать это понятие и увязать его в общую картину вместе с другими физическими явлениями и величинами.
По мнению американского физика Мартина Рокуэлла, в этом кроется занимательное противоречие. Люди, толком не понимая, что такое время, поверили в то, что путешествовать по нему нельзя, и оставили эту весьма заманчивую идею для фантастов.
Между тем еще до недавнего эксперимента CERN некоторые ученые выражали сомнения в том, что на мечте о путешествиях во времени стоит поставить крест. Основное противоречие можно сформулировать простым языком так, поясняет Рокуэлл. Согласно Эйнштейну, есть пространство-время со своими жесткими законами, и внести изменения в их работу можно только в случае, если речь идет об объектах с чудовищно большой массой, а также о тех, что движутся быстрее скорости света, которая является фундаментальной для пространства-времени.
Что касается объектов с большой массой, то здесь ситуация более-менее ясна. Во Вселенной существуют черные дыры с огромной массой, пространство-время около них искривляется.
Предполагается, что внутри черной дыры не действуют законы физики, пространственная и временная координаты меняются местами, а путешествие в пространстве становится путешествием во времени.
Вот вам и настоящая машина времени, констатирует Рокуэлл. Однако практической пользы для человечества это знание не несет. Черных дыр у нас под рукой нет, да и поблизости от них звезды и планеты, не говоря уже о гораздо более мелких объектах, подвергаются чудовищной опасности уничтожения.
Опираясь на это знание, Амос Ори, физик из Израильского технологического института, выдвинул теорию о том, что для создания машины времени необходимо использовать большие гравитационные силы. Иными словами, сымитировать черную дыру.
Ори создал математическую модель, которая описывает такую машину времени, однако признает, что реализовать ее на практике невозможно: человечество не располагает такими технологиями.
“Это не страшно, – констатирует Рокуэлл. – Еще 30 лет назад видеозвонок между двумя сотовыми телефонами казался фантастикой. Технологии не стоят на месте”.
Применение для коллайдера
Аналогичных взглядов придерживаются и ученые из Университета Вандербильта, штат Теннеси. Причем, путешествия во времени, правда, значительно менее красочные, чем в фантастике, могут стать реальностью уже довольно скоро.
По мнению Томаса Уайлера и его коллег, машиной времени может стать пресловутый Большой адронный коллайдер – обласканный желтой прессой символ современной науки.
Коллайдер используется для экспериментов с разгоном и столкновением элементарных частиц. Новые частицы, возникающие при таком столкновении, способны нести информацию в прошлое.
“На словах похоже на чистую спекуляцию, – признает Уайлер. – Но здесь нет никаких противоречий с законами физики”.
Уайлер и его коллеги выдвинули теорию о том, что с помощью коллайдера будет найден не только пресловутый бозон Хиггса – таинственная частица, придающая материи ее массу (ради ее поисков в первую очередь и строился коллайдер). Ученые считают, что будет найдена еще одна частица, так называемый синглет Хиггса, которая, по словам Уайлера, будет обладать способностью перемещаться во времени.
Однако ученый убежден, что путешествия во времени будут ограничены только этими частицами. “Человек не сможет отправиться в прошлое и совершить какой-то поступок, который мог бы повлиять на его рождение”, – одним махом перечеркивает надежды мечтателей Уайлер.
И все же от открытия такого способа путешествий во времени будет своя польза. Если ученые научатся управлять “странствующей” частицей Хиггса, то станет возможным отправлять в прошлое послания.
Немного пофантазировав, можно предположить, что такие послания смогут предупреждать о несчастных случаях или катастрофах, предполагает Рокуэлл. Иными словами, это все-таки будут путешествия во времени с пользой. И прошлое можно будет изменять.
Сразу после публикации работы группы Уайлера на ученых обрушилась волна критики со стороны менее оптимистичных коллег. “Путешествия в прошлое каких-либо частиц в принципе невозможно”, – категорически утверждает немецкий ученый Дитер Люст из Института Макса Планка. По той простой причине, что в современной физике существует принцип причинности: если что-то произошло раньше, а что-то позже, то это изменить уже невозможно, считает Люст.
Уйлер отметает эту критику. “Закон о причинно-следственной связи никогда не был доказан, – говорит он. – А для меня математическая логика сильнее, чем человеческая логика”.
Гиганты современной физики в целом благосклонно относятся к опровержению (или хотя бы частичному пересмотру) теории относительности и вполне допускают возможность путешествий во времени.
Так, например, пересмотрел свои взгляды знаменитый физик Стивен Хокинг, ранее категорично утверждавший, что путешествия во времени – это фантастика.
Кифер утверждает, что уравнения допускают путешествия, но с одной оговоркой. Они возможны лишь до момента, когда была создана машина времени.
“То есть нельзя отправиться в античность, – поясняет ученый. – Можно лишь построить машину времени, немного подождать, а затем отправиться назад в прошлое к моменту ее создания”.
По словам Кифера, вероятно, именно этим объясняется тот факт, что мы до сих пор не встречали гостей из будущего.
Однако, несмотря на то что скепсиса в отношении путешествий во времени со стороны маститых ученых становится все меньше, как реализовать эту давнюю мечту фантастов на практике, пока непонятно. Собственно, неизвестно даже, с какой стороны подойти к этой проблеме. Прикладные науки у современного человечества пока намного отстают от теоретической физики.
Самый простой способ начать путешествовать во времени – ничего не предпринимать, а дождаться, пока машина времени образуется сама собой, иронизирует Рокуэлл. И напоследок вспоминает удачную шутку Шелдона Купера, персонажа популярного сериала Теория Большого взрыва. “Если бы я изобрел машину времени, я бы вернулся назад в прошлое и рассказал бы о ней самому себе”, – говорил Купер.