Все записи
15:37  /  2.05.19

2023просмотра

Путешествия во времени: можно ли вернуться в прошлое и изменить его?

+T -
Поделиться:

Согласно некоторым из солидных научных теорий (этого взгляда, например, придерживается Стивен Хокинг) всё, что когда–либо существовало или когда-либо будет существовать, действительно существует - не здесь и сейчас, но на каком–то пространственно–временном расстоянии от здесь и сейчас. Реальность вещей прошлого и будущего ничуть не уступает и ничем не отличается от той реальности, которой вы обладаете сейчас. Такое представление о времени называют этернализмом; это один из вариантов четырехмерности — теории, согласно которой реальность существует в виде четырехмерного пространства-времени. Главным соперником этернализма является презентизм — представление о том, что существуют только настоящее. Согласно презентизму, уже нет будущих или прошлых вещей и невозможно указать, в каком смысле они существуют теперь.

В классической физике, располагая полными данными о настоящем (вспомним Лапласа), можно восстановить картину прошлого. Это соответствует интуитивному убеждению в существовании определенного прошлого. Но квантовая физика утверждает, что при самом детальном наблюдении настоящего ненаблюдаемое прошлое неопределенно и представляет собой сумму предысторий.

Это коренное отличие квантовой механики от ньютоновской сформулировал Ричард Фейнман еще в середине 1940-х годов: в механике Ньютона движущиеся предметы проходят через фильтр с двумя отверстиями строго определенным путем. Но если на фильтр направить пучок частиц (или даже одну частицу), они пройдут через эти отверстия всеми мыслимыми путями – и прямым, и через Альфу Центавра, и через соседний гастроном с Макдональдсом, пройдут в одно отверстие, выйдут через другое и снова войдут. Фейнман вводит понятие «суммы предысторий» – все возможные пути частиц, по итогам которых мы наблюдаем результаты эксперимента. Мы не можем предсказывать не только будущее, но даже прошлое – мы не знаем, как именно частица попала в данную конкретную точку, но мы можем рассматривать совокупность всех ее возможных путей. Поскольку ненаблюдаемое прошлое неопределенно, а наблюдение меняет поведение системы, то выводимое из наблюдений прошлое еще и изменено по сравнению с ненаблюдаемым: наблюдая за системой, мы меняем не только ее настоящее, но и прошлое. Так что, все-таки можно вернуться в прошлое и убить собственного дедушку, как это предлагается в знаменитом мысленном парадоксе?

По словам Хокинга, одно из следствий теории квантовой механики заключается в том, что события, произошедшие в прошлом, не происходили каким-то определённым образом. Вместо этого они могли происходить всеми возможными способами. Это связано с вероятностным характером вещества и энергии согласно квантовой механике: до тех пор, пока не найдётся сторонний наблюдатель, материя будет находиться в неопределённости. Стивен Хокинг пишет: «Независимо от того, какие воспоминания вы храните о прошлом в настоящее время, прошлое, как и будущее, неопределённо и существует в виде спектра возможностей».

Как же возможно сочетание классической физики с неопределенностью и непредсказуемостью квантовой механики? Вероятно, происходит примерно то же, что и в специальной теории относительности: теория начинает действовать в «экстремальных обстоятельствах». Для движущегося объекта влияние скорости на массу становится заметным при приближении к скорости света, а время постепенно все больше замедляется вплоть до полной остановки.

В каких экстремальных условиях квантовые законы и, как следствие, исчезновение измерения времени могут проявиться на уровне Вселенной? Очевидно, когда Вселенная сравнима размерами с атомным ядром. Именно это подразумевает теория Большого взрыва. Все начинается с сингулярности – точки, в которой температура, плотность и искривление Вселенной бесконечны. Из этой точки Вселенная начинает расширяться, и ее расширение продолжается до сих пор.

Обратив вспять расширение, мы увидим, как содержимое Вселенной сближается, все более сжимаясь. В конце концов, в самом начале космической истории весь мир находится в состоянии бесконечного сжатия и стянут в точку – в сингулярность. Общая теория относительности Эйнштейна утверждает, что форма пространства-времени определяется распределением энергии и материи. И когда энергия и материя бесконечно сжаты, то пространство-время тоже сжато – оно просто исчезает.

Предположение, что Вселенная расширяется – вопреки прежней статичной модели, – было подтверждено в 1929 году астрономом Эдвином Хабблом на основании наблюдений за спектром звезд. Если проследить историю расширяющейся Вселенной вспять, Вселенная будет уменьшаться, пока в момент Большого взрыва не обратится в сингулярность. В этой точке действуют законы квантовой механики: частицы движутся всеми возможными путями, и Вселенная может иметь бесконечное множество предысторий прошлого.

Что же происходит со временем?

Общая теория относительности объединяется с квантовой теорией: искривление времени-пространства настолько велико, что все четыре измерения ведут себя одинаково. Иными словами, времени как особого параметра нет. А если времени нет, то нет и возможности говорить о начале Вселенной во времени, что устраняет проблему творения из ничего. Таким образом, сингулярность в начале Вселенной является не событием во времени, а скорее временной границей или краем. До момента t = 0 никакого времени не было. Поэтому не было и времени, когда преобладала пустота или Ничто. И не было никакого «возникновения» – по крайней мере во времени. Вселенная имеет конечный возраст, хоть и существовала всегда, если под «всегда» подразумевать все моменты времени. Вековой парадокс разрешается!

Современный русский писатель Виктор Пелевин в книге «Лампа Мафусаила» устами героев пересказывает гипотезу о неопределенном прошлом:

«– Ну вот, например, человек отправился в прошлое, встретился со своим отцом и помешал ему познакомиться с матерью. Выходит, он уже не родится на свет и не сможет попасть из будущего в прошлое. И не сможет помешать своим родителям познакомиться. (…) Методом исключения получаем, что отправиться в прошлое нельзя…

– Да, логично. Вот только Вселенная устроена не вполне в соответствии с вашей логикой. Есть у нее такой недостаток…

– Вы можете объяснить этот парадокс?

– Могу. Вы родитесь все равно. (…) Наши физики, которые обучались у бородачей, называют это законом симулятивной компенсации. Или законом сохранения следствий. По этому закону, когда из прошлого убирают действовавшую в нем причину или добавляют новую, будущее остается таким же, только получает новый комплекс причин. Если вы помешаете своему отцу встретиться с матерью, выяснится, что она забеременела от кучера. На месте воспоминаний о вашем отце окажется память об очень похожем отчиме. (…) Отклонения будут, но их сумма окажется ничтожной и скоро сойдет на нет. (…)

Кто про это будет помнить после вашей кончины? Что вы такое для космоса? Как не ковыряйтесь в прошлом, в настоящем все останется по-прежнему. Как говорят физики, Вселенная сдвинется в параллельную проекцию с минимальным общим искажением информации – то есть во всех практически значимых смыслах вернется в прежнее состояние. (…) Искажения скомпенсируются, и сходящиеся волны следствий погасят друг друга. Выглядеть все будет весьма нелепо – дичайшие натяжки и совпадения, прямо как в обратной съемке… впрочем, вы и прямой ведь не видели».