Pro время - [29]

У всех у нас есть вещи, о которых мы сожалеем, поэтому концепция путешествия во времени является привлекательной. Кто не хотел бы исправить прошлое или стереть прискорбное историческое событие, которое негативно повлияло на человечество? А людям, которые больше сосредоточены на будущем, было бы очень интересно ускорить время для того, чтобы увидеть интересное событие – такое как первая человеческая посадка на Марс.

Даже всемирно известный физик Стивен Хокинг был очарован идеей путешествий во времени, когда говорил о том, как черная дыра может сделать это возможным. «Корабли будут путешествовать во времени», – писал он в 2010 году. Однако другой физик из Технологического института в Хайфе сказал, что машина, вращающаяся вокруг черной дыры, вероятно, распадется, прежде чем сможет двигаться так быстро. Во Вселенной Стивена Хокинга не было места для бога, потому что космолог пришел к выводу о том, что все существование было создано из ничего. Как он объясняет в своей книге «Краткие ответы на большие вопросы», до Большого взрыва не было ничего, даже бога, создающего Вселенную. «Я думаю, что Вселенная была спонтанно создана из ничего согласно законам науки», – писал Хокинг. Далее он объяснял, что единственным богом, который мог бы соответствовать законам физики, было бы божество, которое никогда напрямую не влияло бы на работу Вселенной.

Ученый говорил: все еще есть надежда, что путешествие во времени может быть возможным в соответствии с законами Вселенной. Это понятие обещает нечто, называемое «теорией М», которое предполагает, что Вселенная может содержать семь скрытых измерений в дополнение к знакомым четырем измерениям пространства – времени. «Быстрые космические путешествия и путешествия во времени нельзя исключать в соответствии с нашим нынешним пониманием, – писал Хокинг. – Поклонникам научной фантастики не нужно падать духом: в теории М есть надежда».

Глава VII. Релятивизм времени

Со времен Ньютона в науке сформировалось представление об абсолютном времени: Никакая сила не в состоянии повлиять на ход времени – ни ускорить, ни замедлить.

Еще будучи студентом цюрихского Политехникума, Альберт Эйнштейн пытался понять: почему же неуловимый поток времени везде и всюду должен быть одинаков? Так постепенно он пришел к проблеме темпа времени в окружающей природе и его «контролируемости» при течении различных физических процессов. Эти и другие необычные вопросы в конечном итоге привели великого теоретика к созданию одного из краеугольных камней современной физической науки – теории относительности.

Таким образом, закладывая фундамент современного релятивизма (в переводе с латыни – относительности), Эйнштейн постепенно пришел к выводу, что скорость света в пустоте, например в межзвездном вакууме, является одной из мировых констант. Она всегда близка к 300 тыс. км / с и парадоксально не складывается и не вычитается со скоростями других тел, поэтому ничто не может двигаться быстрее луча света.

Оказывается, теория великого ученого предсказывает очень многое, в том числе и изменение скорости… течения времени! Чтобы понять этот в высшей степени необычайный вывод, давайте попробуем вслед за самим Эйнштейном провести важный мысленный эксперимент. Рассмотрим двух наблюдателей, один из которых стоит на переезде и смотрит на проносящийся мимо экспресс, а другой находится в купе движущегося поезда. Оба они фиксируют время прохождения световых сигналов вдоль вагона и к наблюдателю на переезде. Пусть на передней и задней стенках вагона имеется по лампочке. Наблюдатель движущейся лаборатории находится посередине вагона, как раз между лампочками, на равном расстоянии от каждого источника света.

Эксперимент построен так, что световые сигналы от этих ламп достигают движущегося и покоящегося наблюдателей строго одновременно и именно в тот момент, когда они поравняются друг с другом. Какие выводы должен сделать из этого наблюдения каждый из экспериментаторов? Физик в вагоне может рассуждать так: «Поскольку сигналы были посланы источниками, находящимися от меня на равных расстояниях, и пришли одновременно, значит, и испущены они были строго одновременно». Физик на переезде имеет полное право прокомментировать описываемое событие несколько иным образом: «Когда середина вагона поравнялась со мной, обе лампочки были от меня на одинаковом расстоянии. Но свет был испущен несколько ранее того момента, когда достиг меня, ведь световые лучи имеют конечную скорость. Отсюда следует, что в момент наблюдения передняя стенка вагона была ко мне ближе, и лампочка на задней стенке вспыхнула раньше». В результате последующего анализа своих данных наши физики должны прийти к парадоксальному результату, показывающему, что время в движущемся поезде и на обочине дороги течет неодинаково. Время оказывается зависящим от скорости! Оно предстает совсем не абсолютным, а относительным…

В теории Эйнштейна, дополненной его студенческим преподавателем математики Германом Минковским, пространство и время становятся неразрывными. Они составляют «многообразие Минковского», где единое пространство – время состоит теперь не просто из точек и моментов, но из событий, и для описания места каждого из них в мире нужны уже четыре координаты. Движения частиц и тел в пространстве – времени представляются цепями событий и изображаются линиями, которые называются мировыми. В пространстве Минковского эти движения мнимые: частицы и тела в действительности неподвижны, события не происходят, а прочно и раз и навсегда закреплены на своих местах, тех самых, что обозначаются тремя пространственными и одной временной координатами. Это относится ко всем событиям независимо от того, происходят они в прошлом или произойдут в грядущем.