Парадокси мандрівок у часі
https://povnatorba.blogspot.com/2015/10/blog-post_858.html
Подорож у часі – улюблена тема кінофільмів і книжок, але, на жаль, відкриття вчених не збігаються з фантазією письменників і сценаристів, жалкує Квентін Купер.
21 жовтня 2015 року – той день, коли Марті і Док прилетіли у майбутнє, нарешті наступив. Утім, культова трилогія "Назад у майбутнє" – це лише одна з багатьох кіноісторій про подорожі у часі. "Термінатор", "Ефект метелика", "Кейт і Лео", "Остін Паверс" – фільмів про переміщення в часі існує понад сотню, але всі вони так і залишаються науковою фантастикою, далекою від наукових фактів.
В одному з останніх – "Вартові часу" – герой Ітана Гоука грає агента, який стрибає в минуле, щоби зупинити злочини, яких ще не скоїли. Як і в інших подібних фільмах, цей сюжет є хронологічно абсурдним. Щойно у фільмі хтось починає мудрувати з часом, знайте: ви залишаєте терени науки і потрапляєте до тимчасового безглуздя.
І що далі, тим більше… несподіваних поворотів. Ось один із типових моментів. Хтось будує машину часу, але якщо він повернеться на хвилину в минуле і розтрощить її до того, як нею змогли скористатися, тоді нею вже ніхто не скористається. Але як же тоді її розтрощили?
Чому всі ці парадокси мандрівок у часі – стати дідусем самого себе, вбити Гітлера до початку Другої світової війни тощо – не можуть трапитися насправді? Бо для них великі закони фізики – це сміття. А Всесвіт такого не любить, Всесвіт любить грати за правилами.
Одне з таких фундаментальних правил, яке лежить не лише в основі фізики, але й будь-якого аспекту буття – це закон причини і наслідку, який діє лише в такому порядку.
Зміна минулого порушує цей закон: ваші дії в минулому вплинуть насамперед на причину вашої подорожі. Отже, якщо вам все ж таки вдалося вбити Гітлера, він би не вчинив того, що змусило би вас побажати повернутися у минуле і вбити його.
Це не заважає кінематографістам вивчати наслідки зворотного руху в часі. Оплески і спецефекти для Голлівуду, звичайно, важливіші за правильну послідовність причин і наслідків, а подорожі в часі пропонують необмежені можливості для фантазії та комп’ютерних технологій.
Що тільки не використовували мандрівники у часі на великому екрані: поліцейську будку ("Доктор Хто"), телефонну будку ("Неймовірні пригоди Білла і Теда"), спортивний автомобіль Делореан ("Назад у майбутнє") і велику енергетичну кулю, в яку можна заходити тільки без одягу ("Термінатор").
Крізь кротову нору
На відміну від інших улюблених тем наукової фантастики – роботів, розумніших за людину, міжзоряних подорожей або зустрічей з інопланетянами – всі з яких теоретично можливі тією чи іншою мірою, подорожі в часі в минуле наука абсолютно і твердо заперечує.
Ну, майже заперечує. Існує одна лазівка. Ця крихітна лазівка називається "кротяча нора" (гіпотетична особливість простору-часу, що в кожен момент часу створює "тунель" у просторі. – Ред.).
Багато поважних вчених, зокрема Стівен Гокінг, вважають, що весь наш Всесвіт пронизаний такими кротовими норами, які можуть бути шляхами у просторі й часі. Ця ідея узгоджується з теорією відносності Ейнштейна і багатьма іншими сучасними теоріями про природу реальності. Завдяки кротовим норам ми могли би не лише подорожувати в часі – пірнути в один кінець нори і виринути з іншого на кілька днів, років або століть раніше, – але також миттєво опинятися на іншому боці Всесвіту, мандруючи швидше за світло.
Не дивно, що ідея кротових нір також дуже популярна в науковій фантастиці (зокрема, в фільмах "Зоряний шлях", "Зоряна брама", "Месники" та "Інтерстеллар").
Утім, перш ніж ви зберетесь будувати космічний корабель і вирушати на пошуки найближчої кротової нори, одне невелике попередження: кротові нори можуть бути цілком реальними, вони можуть бути всюди, вони можуть долати простір і час, але той факт, що вони існують, ще не означає, що ними можна скористатися.
Навіть професор Гокінг, який зізнається, що "одержимий часом" і вірить, що подорожі в часі можливі, зауважує, що кротові нори теоретично існують лише в "квантовій піні", а це значно менше рівня атомів. Жоден космічний корабель не вдалося би втиснути в такий простір. Навіть Арнольда Шварценеггера. Та що там казати, навіть Майкла Джей Фокса.
Дехто стверджує, що розвиток технологій допоможе винайти спосіб захопити ці нескінченно малі кротові нори і збільшити їх у мільярди разів, щоби проходити крізь них, коли заманеться.
Наразі це лише чисто гіпотетична ідея, але якщо припустити, що колись ми таки зможемо потрапити в кротову нору і будемо старанно уникати втручання в минуле, ми все одно зіткнемося з іншим нерозв’язним парадоксом.
Ефект метелика
Це той парадокс, який на початку 1950-х чудово проілюстрував Рей Бредбері в оповіданні "І гримнув грім". Герої Бредбері – мандрівники в часі – потрапляють в доісторичне минуле Землі, і щоби зменшити можливість будь-якого втручання в минуле, переміщаються спеціальною доріжкою.
Втім, один із "туристів" випадково ступає вбік і розчавлює метелика. Коли мандрівники повертаються у свій час, в ньому все змінилося – від орфографії до результатів виборів. Вони створили альтернативну реальність.
Твір Рея Бредбері є першим художнім осмисленням "ефекту метелика", який часто згадується в теорії хаосу: одна крихітна зміна може пізніше призвести до великих і непередбачуваних змін.
І це реальна перешкода для подорожей у часі. Якщо хтось колись зможе розв'язати величезну задачу про те, як вирушити в минуле, він зіткнеться з іншою, не менш складною проблемою: як своєю присутністю не змінити минуле ані найменшим чином. Зміниш одну річ - і вся реальність може стати іншою.
Знову ж, дехто впевнений, що і цю перешкоду можна подолати. Існує безліч теорій про конфігурацію множинних кротових нір, "замкнуті часоподібні криві" та інші складні альтернативи. Але, на жаль для тих, хто любить, щоби фантастика була реалістичною, є одне просто пояснення, чому ці парадокси і проблеми в реальності подолати неможливо. Їх просто неможливо подолати і крапка.
Хоч як би ми мріяли про можливість пірнути в минуле і виправите все, що накоїли, – як оте моє пальто, яке я необачно купив 2007 року, – здається, жодна річ, зі всіма кротовими норами, не може відправити нас туди.
Молодший за себе
Між тим, це категоричне заперечення не обов'язково стосується подорожей у майбутнє. Насправді є ті, хто вже зробив стрибок у часі. Найвідоміший із них – Сергій Крикальов, космонавт, а зараз уже й хрононавт (мандрівник у часі), бо він провів у космосі стільки часу, що, за розрахунками, потрапив у власне майбутнє на 1/200 секунди.
Добре, це не так і багато. Але достатньо, щоб голова пішла обертом.
Цей феномен пояснюється уповільненням часу, про яке свідчить теорія відносності Ейнштейна. Втім, це уповільнення можливо виміряти. Чим швидше хтось переміщається (а Сергій понад два роки провів на орбіті на МКС "Мир", яка рухається із середньою швидкістю 27 700 км/год), тим повільніше іде для них час по відношенню до тих, хто залишився на Землі.
Сергій Крикальов провів у космосі стільки часу, що, за розрахунками, потрапив у власне майбутнє на частку секунди
Ця формула, насправді, більш складна, бо враховує ще дію гравітації, але вік Сергія зменшився на частку секунди порівняно з тим, як це було би на Землі.
Отже, якщо швидкість зросте, ефект стане більш помітним. Якби мандрівник у часі провів у космосі два роки і рухався би зі швидкістю, трохи меншою за швидкість світла (це майже у 40 тисяч разів більше, ніж рух МКС), то коли він повернувся би на Землю, на ній минуло б уже два століття.
А це, власне, і є подорож у часі. Звичайно, невідомо, чи зможемо ми колись розвинути таку швидкість, і в будь-якому разі, це квиток в один бік, але ж, на відміну від стрибків у минуле, поїздка в майбутнє виглядає теоретично можливою.
Отже, якщо фільми про повернення в часі – це чистої води фантазія, то в сюжетах про подорож у майбутнє є таки частка наукової правди. Шкода, правда, що таких стрічок небагато.
Дві екранізації "Машини часу" Герберта Веллса, "Назад у майбутнє" і "Планета мавп", – це одні з небагатьох фільмів, у сюжетах яких так чи інакше присутні подорожі в майбутнє.
Єдиний відомий мені фільм, який ретельно зображує перипетії польоту в майбутнє, це "Інтерстеллар". В основі його сюжету – феномен уповільнення часу, завдяки чому астронавти, як Ріп Ван Вінкль (який не старів уві сні), повернулися на Землю молодшими, ніж були ровесники-земляни, яких космонавти залишили десятиліття по тому.
Можливо, відтепер науково-фантастичні фільми почнуть більше відповідати реальності. Та я сумніваюся. Хіба це занадто - вимагати більше фільмів, які б не були надто зарозумілими і розповідали про вештання в часі з достатньою часткою гумору? Такі фільми, як "Неймовірні пригоди Білла і Теда" з його парадоксальною розв'язкою, я можу переглядати знову і знову.
Прочитати оригінал цієї статті англійською мовою ви можете на сайті BBC Future.
