Черные дыры могут внезапно обнаружиться во множестве различных астрофизических объектов. Возможно, нам когда-нибудь удастся открыть черные дыры массой от 2-3 до 100 масс Солнца, образовавшиеся в результате гравитационного коллапса звезд. Черные дыры массой в несколько тысяч солнечных масс могут находиться в центре массивных шаровых звездных скоплений; существует мнение, что сверхмассивные черные дыры в несколько миллионов и даже миллиардов масс Солнца могут быть ядрами активных галактик, в частности радиогалактик, или таких загадочных объектов, как квазары. На другом конце шкалы масс располагаются первичные черные дыры, масса которых может принимать самые различные значения в интервале, ограниченном снизу массой примерно в миллиард тонн. Высказывалась мысль, что большое количество невидимого вещества Вселенной может быть заключено в черных дырах, блуждающих в межгалактическом пространстве. Если таких дыр много, то их гравитационное воздействие может существенным образом сказаться на ходе развития Вселенной.

Черные дыры столь часто привлекались для "объяснения” самых разнообразных астрономических явлений, что возникает опасение, как бы они не превратились в единственный способ разрешения астрофизических проблем. Конечно, в некоторых случаях использование представлений о черных дырах вполне обоснованно.

Пространственно-временные парадоксы

Теории о путешествиях во времени, всегда остаются одними из самых впечатляющих вслед за разработками в области телепортации, торсионных полей и антигравитации.

До Эйнштейна о путешествиях во времени говорили только литераторы. В физике о возможности подобных перемещений стало модно размышлять вслед за Эйнштейном. Феномен путешествия во времени с того самого момента стал объясняться с точки зрения действия пространственно-временного континуума.

Коридор во времени может быть образован и сугубо "природными” явлениями: черными дырами, тоннелями, космическими струнами и так далее. Наиболее вероятным претендентом на "коридор времени" называют черные дыры, о природе которых до сих пор известно очень мало.

Черная дыра окружена гравитационным полем, в котором тела достигают скорости света. Предполагается, что в глубине черной дыры - предположительно, в центре, в так называемой точке сингуляра - законы физики прекращают действовать, и пространственная и временная координаты, грубо говоря, меняются местами, а путешествие в пространстве становится путешествием во времени. Кроме того, физики предположили, что если есть черные дыры, затягивающие все, оказавшееся в зоне воздействия, то где-то там, в "ядре” дыры, должна быть некая "белая дыра”, выталкивающая материю со столь же сокрушительной силой.

В центре черной дыры находится коридор, где пространство и время меняют свои характеристики. Однако есть одно "но”: прежде чем тело достигнет зоны, где законы традиционной физики перестают действовать, оно будет разрушено. Эта точка зрения была высказана физиком Калифорнийского института технологии Кипом Торном, автором монографии "Черные дыры и искривление времени”.

Любопытная теория о способах путешествия во времени принадлежит Ричарду Готу - физику из Принстона. Он предположил существование неких комических струн, которые были образованы на ранних этапах формирования вселенной. Согласно теории струн, все микрочастицы образованы замкнутыми в петли крохотными струнами и находятся под чудовищным натяжением в сотни миллионов тонн. Их толщина гораздо меньше размеров атома, однако колоссальная гравитационная сила, с которой они воздействуют на объекты, попадающие в зону их влияния, разгоняет их до колоссальной скорости. Совмещение струн или соположение струны и черной дыры способно создать закрытый коридор с искривленным пространственно-временным континуумом, который и мог бы использоваться для путешествия во времени. Существуют и другие, менее экзотичные способы "обмануть” время. Легче всего это будет сделать астронавтам. Пребывание, к примеру, на Меркурии в течение 30 лет означает, что астронавт вернется на нашу планету более молодым, нежели если бы он оставался на Земле, так как Меркурий вращается вокруг Солнца чуть быстрее Земли. Однако здесь линейный ход времени сохраняется, и в чистом виде путешествием во времени данный феномен называть не стоит. Более того, зафиксировано, что астронавты, которых на орбиты выносит "Шаттл”, уже сейчас опережают "земное” время на несколько наносекунд, хотя до скорости света им, мягко говоря, далеко.

Помимо проблем технического характера, физики обсуждают и возможные конфликты времени. Реальная проблема, которая может ждать путешественников, - парадоксы времени. Их возникнет множество, и все они будут связаны с возможным воздействием на ход уже совершенных событий - "парадокс дедушки”, например. Большинство теоретиков сошлись на том, что всякое воздействие на ход совершенного создает новую, параллельную реальность либо другую "мировую линию”, ничуть не мешающую существованию "исходной”. И таких "параллельностей" будет ровно столько, сколько необходимо для непротиворечивого существования каждой из них. Вообще надо заметить, что рассуждения, дискуссии и лекции о природе времени и возможности путешествия во времени до сих пор остаются излюбленным занятием серьезных физиков - своего рода интеллектуальной забавой. В свое время астрофизик NASA Карл Саган в ответ на заявление Стивена Хокинга о том, что, если бы путешествия во времени были бы возможны, среди нас было бы полно "ребят из будущего”, парировал, что есть, как минимум, дюжина способов опровергнуть это заявление.

Во-первых, машина времени, к примеру, сможет переносить только в будущее. Во-вторых, машина времени сможет переносить только в недалекое прошлое, а мы - опять же, к примеру - "слишком давно”. В-третьих, наши потомки из будущего могут перемещаться только к тем предкам, у которых машина уже есть, и так далее. Как бы там ни было, гипотетическая возможность подобных путешествий сохраняется, и опровергнуть ее не в силах самые язвительные скептики. Более того, теории теориями, а практические разработки все-таки ведутся. Причем с определенными успехами.

Путешествовать во времени- это одно из сильнейших желаний всех людей. С одной стороны, это невероятная возможность пожить практически в каждой эпохе, с другой – мы можем столкнуться с временными парадоксами, способными изменить мир. В теории относительности Эйнштейна нет ничего, чтобы можно было исключить подобные путешествия, хотя само путешествие в прошлое нарушает одну из фундаментальных констант физики – причинность.

Есть две группы ученых, которые спорят о самой структуре времени: одни считают, что, вернувшись в прошлое и изменив хоть что-то, можно поменять будущее, причем самым непредсказуемым образом. Другие же полагают, что время представляет собой замкнутый цикл, который постоянно повторяется, и одни события не влияют на другие, так как существуют в разных временных плоскостях. Согласно этим теориям были , о которых мы тебе расскажем.

1. Парадокс предопределения

Этот парадокс возникает, когда человек, путешествующий во времени, становится частью прошлых событий и его действия в конечном счете приводят к тому событию, на которое он пытается повлиять или предотвратить. Благодаря ему создается временной цикл причинности, в котором Событие 1 в прошлом влияет на Событие 2 в будущем (имеется в виду путешествие во времени в прошлое), которое и стало причиной События 1. Создается некий круговорот циклов, который гарантирует, что история не изменится, так что любые путешествия во времени и попытки изменить прошлое приведут к самой причине, а не исправлению этих действий. Данный парадокс предполагает, что все в любом случае случится так, как должно, и ничто этого не изменит.

Иными словами, путешествие и действия человека становятся самой причиной, из-за которой и случились определенные события. Предположим, что твою собаку сбила машина и ты решил вернуться в прошлое, чтобы это исправить. Ты знаешь время и место и уже готов спасти пса. Вот ты видишь, как он начинает перебегать дорогу, и кидаешься, чтобы не дать ему это сделать. В этот момент из-за угла выруливает машина, которая вот-вот собьет тебя. Чтобы не наехать на человека, водитель крутит руль и случайно наезжает на собаку. То есть твое появление в прошлом и стало причиной того, что собака умерла.

2. Онтологический парадокс

В этом парадоксе говорится о том, что любой объект, человек или часть информации, которые будут отправлены назад во времени, приведут к бесконечному циклу, в котором данный объект не имеет видимого происхождения, или даже не создавался. Иначе этот на примере молодого человека, который отправился назад в прошлое и там охмурил дамочку, с которой затем переспал. Через 3 месяца он вернулся в свое время, не зная, что эта женщина беременна. Ее ребенок растет, и становится, – угадай кем – да, путешественником во времени, который возвращается назад и встречает женщину, и так далее по бесконечному кругу.

Этот парадокс подразумевает, что прошлое, будущее и настоящее не определены, из-за чего ученые не могут понять, как определить происхождение чего угодно, если оно может и не существовать вовсе. Уравнение поля Эйнштейна допускает возможность существования подобных циклов, так что нет ничего не возможного.

3. Парадокс дедушки

И он чертовски интересен! Этот парадокс предполагает «самосогласованное решение», потому что если ты отправляешься в прошлое и убиваешь своего деда, то ты никогда не родишься и не сможешь отправиться в прошлое. Парадокс! Предположим, ты решил убить своего деда, потому что он создал династию, которая уничтожила мир и превратила его в горящее пепелище. Принято решение убить его перед тем, как он встретит бабушку, так что таким образом вся ваша семейная линия исчезнет, включая и тебя. Такой подход порождает 2 гипотезы.

Гипотеза о защите линии времени: ты возвращаешься в прошлое, приходишь к деду и приставляешь револьвер к его голове, нажимаешь на спусковой крючок, но ничего не происходит. Ты нажимаешь снова и снова, а слышишь только «клац», «клац», «клац»! Возможно, пули имеют дефекты, или же спусковой крючок не работает как следует. Но направь пистолет в любую другую точку, и услышишь выстрел. На деда – снова ничего. Так же произойдет и с ножом: ты оставишь лишь шрамы, которыми он будет бахвалиться в будущем; попытаешься отравить – яд выпьет кто угодно, но не дед. Ты будешь предпринимать множество попыток, которые так и не приведут к результату.

Множественная гипотеза вселенных: ты вернулся во времени и застрелил своего деда, так что дело сделано. Но в «настоящем» сталкиваешься с тем, что ты никогда здесь не существовал. Все воспоминания, факт жизни – стерто. Убив деда, ты создаешь временную шкалу, в которой ты никогда не существовал. Ученые считают, что таким образом можно создать альтернативную временную шкалу или параллельную вселенную.

4. Парадокс убийства Гитлера

Подобно парадоксу деда, который может предотвратить собственное рождение, парадокс Гитлера стирает саму причину того, чтобы вернуться назад во времени и убить. Кроме того, убийство деда имеет ограниченный «эффект бабочки», а убийство злобного немца приведет к последствиям, которые отразятся на всем мире. Сам парадокс возникает в первую очередь из-за того, что вряд ли бы кто-то столь успешный, имеющий в распоряжении машину времени, стал бы путешествовать с целью уничтожения Гитлера, ведь сегодня он на коне, зачем что-то менять. С другой стороны, если бы ты убил фюрера, то он не совершил бы ни одного действия, которое вызвало бы желание сделать это.

5. Парадокс Полчинского

Американский физик-теоретик Джозеф Полчинский предложил сценарий временного парадокса, в котором бильярдный шар входит в червоточину и появляется в прошлом как раз в тот момент, чтобы столкнуться с младшей версией себя и остановить вхождение. Парадокс Полчинского воспринимается физиками очень серьезно благодаря теории относительности Эйнштейна, которая предполагает возможность путешествовать во времени.

Когда Джозеф предположил , то вложил в него принцип Новикова, который подтверждает возможность путешествия во времени, но запрещает временные парадоксы. Благодаря этому были сформированы решения, которые помогут избежать временных парадоксов, а значит, и изменений в прошлом. Возьмем наш бильярдный шар: шар, который появится из червоточины, ударит искомую версию и изменит направление ее движения, но недостаточно, чтобы помешать ей войти в червоточину.

Это значит, что вмешательство в прошлое может произойти, но оно лишь изменит временную линию истории, дополнив каким-либо событием, но саму историю изменить не удастся. Это объясняет и парадокс деда, в котором попытки убить его будут оканчиваться провалом.

Традиционно еще одной причиной, по которой большинство ученых отбрасывают идею путешествий во времени, являются временные парадоксы. Например, если вернуться назад во времени и убить своих родителей до момента своего рождения, то рождение станет невозможным. Так что, для начала, некак вернуться назад во времени и убить своих родителей. Не самый лучший пример, но это важно, т.к. наука основывается на логически последовательных идеях; такого временного парадокса было бы достаточно, чтобы отбросить идею о путешествии во времени. Эти временные парадоксы разделяются на несколько категорий:
Дедушкин парадокс. Согласно этому парадоксу, возможно изменить прошлое таким образом, что существование настоящего становится невозможным. Например, отправившись в отдаленное прошлое, чтобы взглянуть на динозавров, можно случайно наступить на маленькое мохнатое существо, которое, возможно, было первым предком рода человеческого. Уничтожив своего предка, собственное существование ствновится логически
невозможным.

Информационный парадокс. Согласно этому парадоксу, информация приходит из будущего, а это означает, что у нее нет начала. Например можно представить, что какой-то ученый создал таки машину времени и отправляется в прошлое, чтобы поведать секрет путешествия во времени самому себе в юные годы. У этого секрета не будет начала , тк. та машина времени, которую создаст ученый, не будет изобретена им самим) - секрет ее конструкции будет передан ему его старшим воплощением.

Парадокс Билкера. Предположим, человек знает, каким будет его будущее, и совершает какой-то поступок, что делает существование такого будущего невозможным. Например, вы создается машина времени, которая может унести человека в будущее, и вот он обнаруживает, что ему суждено жениться на женщине по имени Анна. Однако назло року он решает жениться на женщине по имени Галя, т.о. делая невозможным существование такого будущего.

Сексуальный парадокс. Согласно этому парадоксу, вы являетесь своим собственным отцом, что невозможно биологически. Герой истории, написанной британским философом Д. Гаррисоном, не только является собственным отцом, но и съедает самого себя. В классическом произведении Р. Хайнлайна «Все вы зомби» герой одновременно и собственный отец, и мать, и дочь, и сын - т.е. в нем воплощено все фамильное дерево. Раскрыть тайну сексуального парадокса в действительности довольно сложно, поскольку это требует знаний как в области теории путешествий во времени, так и в механике ДНК. Но он таки имеет право на жизнь - советую прочитать Хайнлайна и Гаррисона.

В «Конце вечности» А. Азимов рисует в своем воображении «временную полицию», которая отвечает за предотвращение подобных парадоксов. В фильме «Терминатор» сюжет основан на информационном парадоксе - ученые изучают микрочип, взятый у робота из далекого будущего, затем они создают целую расу роботов, которые наделены сознанием, и те завоевывают весь мир. Другими словами, сама конструкция этих роботов не была создана каким-либо изобретателем; она просто взята из обломков одного из роботов далекого будущего. В фильме «Назад в будущее» Дж. Фокс пытается избежать «дедушкиного парадокса», когда возвращается назад во времени и встречается со своей матерью-подростком, которая тут же влюбляется в него. Но если она отвергнет ухаживания отца Фокса, то само существование Майкла будет поставлено под угрозу.

Сценаристы охотно нарушают законы физики, создавая голливудские блокбастеры. Но в кругу физиков к таким парадоксам относятся очень серьезно. Любое решение подобных парадоксов должно быть совместимо с теорией относительности и квантовой теорией. Например, для совмещения с теорией относительности река времени должна быть бесконечной. В общей теории относительности время представлено как гладкая протяженная поверхность, которую нельзя разорвать и на которой не может образоваться рябь. Топология ее может измениться, но просто так остановиться река не может. Это означает, что если убить своих родителей до момента собственного рождения, то нельзя исчезнуть. Такой вариант развития событий противоречил бы законам физики.

В настоящее время физики делятся на 2 группы, поддерживая 2 возможных решения этих временных парадоксов. Русский космолог И. Новиков считает, что мы вынуждены действовать таким образом, словно парадоксы неизбежны. Его подход называется «школой непротиворечивости». Если река времени мягко поворачивает вспять и снова замыкается на самой себе, создавая водоворот,то, согласно предположениям Новикова, если мы решим вернуться назад во времени, что было бы чревато созданием временного парадокса, то некая «невидимая рука» должна вмешаться и предотвратить прыжок в прошлое. Но в подходе Новикова существуют проблемы со свободной волей . Если мы вернемся назад во времени и встретим своих собственных родителей, то можно подумать, что в своих действиях мы руководствуемся собственной волей; Новиков считает, что еще не открытый закон физики запрещает любое действие, которое изменило бы будущее (например, такое действие, как убийство собственных родителей или предотвращение факта собственного рождения). Он отмечает: «Мы не можем отправить путешественника во времени в сады Эдема, чтобы попросить Еву не
рвать яблоко с дерева».Что же это за загадочная сила, не позволяющая изменить прошлое и создать временной парадокс? «Такое давление на нашу волю необычно и загадочно, но все же оно имеет свои параллели, - пишет
Новиков. - Например, я могу изъявить волю прогуляться по потолку без всякого специального снаряжения. Закон гравитации не позволит мне этого сделать; я упаду на пол, если попытаюсь это сделать, а потому моя свобода воли ограничена».

Но временные парадоксы могут происходить и тогда, когда неодушевленное вещество (вовсе не обладающее свободной волей или силой намерения) забрасывается в прошлое. Предположим, что перед битвой Александра Великого с царем персов Дарием III в 330 году до н. э. ученые отправляют в прошлое пулеметы с инструкцией на древнеперсидском по их использованию. Вся последующая европейская история изменилась бы (и, возможно, обнаружилось бы, что вместо одного из европейских языков теперь разговаривают на каком-то диалекте персидского).

По сути, даже мельчайшее вмешательство в прошлое может стать причиной самых неожиданных парадоксов в настоящем. Например, в теории хаоса используется метафора «эффект бабочки». В критические моменты формирования климата Земли достаточно малейшего трепета крыльев бабочки, чтобы пустить по воде рябь, способную нарушить баланс сил и вызвать грозу страшной силы. Даже мельчайшие неодушевленные объекты, будучи отправлены в прошлое, неизбежно изменят прошлое самым непредсказуемым образом, что станет причиной временного парадокса.

Вторым способом разрешения временного парадокса является вариант, при котором река времени мягко разветвляется на две реки, или рукава, образуя две различные Вселенные. Другими словами, если отправиться в прошлое и убить своих родителей до момента собственного рождения, то одновременно погибли бы люди, которые генетически не отличаются от родителей в альтернативной вселенной, в той, где путешественник во времени никогда не родится. Но его родители в его родной Вселенной останутся живы.

Вторая гипотеза называется «теорией многих миров»: суть ее в том, что все возможные многочисленные миры могут существовать одновременно. Это исключает бесконечное количество расхождений, обнаруженное Хокингом, пт.к. излучение не будет раз за разом проходить сквозь портал, как в пространстве Мизнера (см. предыдущие посты). Если оно и проникнет сквозь портал, то только один раз. Каждый раз, проходя сквозь портал, оно будет входить в новую вселенную.

И этот парадокс восходит, возможно, к глобальному вопросу квантовой теории: как может быть кот и живым, и мертвым в одно и то же время?

Для ответа на этот вопрос физикам пришлось принять во внимание два шокирующих решения: либо Существует Космический Разум, следящий за всеми нами, либо существует бесконечное количество квантовых вселенных.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Физика невозможного. Путешествие во времени и теория относительности. Фильм Discovery HD 17.11.2016

✪ Возможны ли путешествия во времени

✪ Дырочная машина времени для путешествия во времени

✪ Реальное ПУТЕШЕСТВИЕ ВО ВРЕМЕНИ [Топ Сикрет]

✪ Можно ли путешествовать во времени? Спецвыпуск!

Субтитры

Путешествие во времени

Способы путешествия в будущее

Современная наука допускает несколько теоретически возможных способов путешествия в будущее (строго говоря, любой объект естественным образом путешествует в будущее с течением времени, поэтому речь идет о путешествии «в обход» течения времени):

1. Физический (на основе следствий теории относительности):
   • Движение со скоростью, близкой к скорости света . Время путешествия, измеренное по часам того, кто двигался с такой скоростью, всегда меньше измеренного по часам того, кто оставался неподвижен (точнее: того, кто не испытывал ускорений - «парадокс близнецов »).
   • Нахождение в области сверхвысокой гравитации, например, вблизи горизонта событий чёрной дыры .
2. Биологический - остановка метаболизма тела с последующим восстановлением (например: криоконсервация).
3. Квантовый - теоретически более глубокое познание квантовой физики позволит не только телепортировать информацию, но и переносить физические объекты во времени и пространстве.

Способы путешествия в прошлое

Решение второго парадокса предложено в работе С. Красникова , суть которой в том, что при создании машины времени возникает крайне нетипичная для классической физики неопределённость: как бы хорошо мы ни знали начальные данные, мы не можем однозначно предсказать эволюцию пространства-времени. Причём среди бесконечно большого числа возможных вариантов всегда есть такой, в котором машина времени не появляется. Таким образом, если мы видим человека, пытающегося построить машину времени, то тот факт, что он вооружён и полон решимости через час выстрелить, не означает, что свободная воля этого человека будет вскоре чем-то ограничена. В лучшем случае он означает лишь, что одна возможность (из бесконечного количества) исключена - в течение часа машина времени в этом месте не появится .

При разработке - пока не существующей - квантовой механики в пространствах с нарушениями причинности - существенным мог бы оказаться принцип самосогласованности Новикова .

В произведениях культуры

В литературе

Описание путешествий во времени является распространённым приёмом, используемым в научно-фантастической литературе . В фантастике идея таких путешествий и специального устройства («машины ») для этой цели приобрела популярность во многом благодаря известному роману Герберта Уэллса «Машина времени » (1895).

Однако эта идея использовалась в литературе и ранее, например в пьесе Anno 7603 , написанной Йоханом Весселем в 1781 году. Путешествие в будущее описано Фаддеем Булгариным в его очерке «Правдоподобные небылицы, или Странствования по свету в двадцать девятом веке», 1824 год. Идею продолжил Александр Вельтман , в романе «Александр Филиппович Македонский. Предки Калимероса» (1836), описавший путешествие в прошлое на волшебном гиппогрифе .

Путешествия главного героя во времени в собственном теле без помощи технических приспособлений описаны в «классических» произведениях Марка Твена «Янки при дворе короля Артура », Джека Лондона «Межзвёздный скиталец », Сватоплука Чеха «Путешествие пана Броучека в XV столетие», Лазаря Лагина «Голубой человек» и многих других. С этим связано понятие «попаданец » - персонаж, который против своей воли попал в другой мир или другое время и, не имея возможности вернуться, выстраивает там свою жизнь.

О путешествиях во времени писали Клиффорд Саймак , Артур Кларк , Филип Дик , Айзек Азимов («Конец Вечности »), Гарри Гаррисон , Антон Грановский , Кир Булычёв , Станислав Лем , Джоан Кэтлин Роулинг , Джек Финней , Михаил Булгаков , Илья Варшавский , Борис Акунин и многие другие.

Классическим описанием нарушения причинно-следственных связей является рассказ Роберта Хайнлайна «Все вы зомби». Его главный герой - девушка, которую соблазнил незнакомец. Через девять месяцев она родит ребёнка, причем врачи выясняют, что она гермафродит, и удаляют женский комплект органов. После этого главный герой - теперь мужчина, завербовывается в службу патруля времени. Сначала он отправляется в прошлое, где соблазняет некую девушку (которая и является им самим в прошлом). Отправившись на девять месяцев вперёд, он похищает ребёнка и отправляется в далекое прошлое, где оставляет в приюте похищенного ребёнка, из которого потом вырастет он сам. Таким образом, получается, что человек сотворил самого себя из ничего. Иначе говоря, встает вопрос об изначальном появлении материи. Ибо остаётся неясным, откуда появился главный герой, чтобы создать самого себя.

Так же путешествие во времени присутствует в сказке Эдит Несбит «История с амулетом ». Путешествие во времени играет важную роль в любовно-фантастических романах Одри Ниффенеггер , Дианы Гэблдон , Керстин Гир .

Один из рассмотренных выше парадоксов дал название рассказу «Парадокс дедушки» писателя Сергея Ушенина. Своеобразным откликом на рассказ стала вывешенная в Воронеже на стене дома № 45 по улице Карла Маркса мемориальная доска , текст на которой гласит: «В этом доме с 2063 по 2065 гг. жил С. В. Савельев, изобретатель машины времени » (речь идёт о главном персонаже рассказа) .

Парадоксы

Упомянутые выше парадоксы «решаются» в фантастике огромным числом способов. Вот некоторые (подробнейшее исследование на эту тему с сотнями ссылок можно найти в P. Nahin «Time machines»):

Последовательность событий неизменна

1. Путешествия в прошлое управляемы, но никакими действиями изменить ход истории невозможно. «Если некоторый факт существует во времени, то как бы вы ни старались его изменить, результатом всех ваших усилий оказывается именно этот факт». Такое явление фантаст Джон Уиндем назвал «хроноклазм ». Например, в романе Лазаря Лагина «Голубой человек» (1964) на интересы, воспитание, судьбу главного героя - воспитанника советского детского дома - в 1959 году оказывает влияние старая большевичка-преподавательница; герой попадает в Москву 1894 года и сам, в свою очередь, воспитывает и определяет судьбу девятилетней девочки в революционных интересах; она становится революционеркой и потом воспитывает его самого в детском доме. Аналогичным «хроноклазмом» можно считать «Парадокс Фрая », в котором человек, отправившись в прошлое, становится биологическим дедом самому себе. Также в книге Гарри Гаррисона «Фантастическая сага » викинги в XI веке открывают Америку только потому, что в XX веке находящаяся на грани банкротства киностудия решает срочно снять «с натуры» фильм про открытие Америки викингами. Ещё одним показательным примером, с использованием данного подхода, может служить фильм «Двенадцать обезьян » режиссёра Терри Гиллиама.
2. Путешествия в прошлое формально управляемы, но на практике воздействие на прошлое смертельно опасно, так как возникновение любого временного парадокса приведёт к немедленной катастрофе глобальных масштабов (вплоть до гибели Вселенной).
3. Путешествия в прошлое неуправляемы. Например, в цикле «Конец Времени» Майкла Муркока при попытке нарушить причинно-следственную связь путешественник возвращается в своё время. В повести Сергея Лукьяненко «Пристань жёлтых кораблей » результатом путешествий во времени становятся временные разломы , внезапно и непредсказуемо перебрасывающие область пространства в прошлое или будущее.
4. При перемещении во времени путешественник ещё и перемещается в пространстве. Например, при перемещении на 1 год назад он перемещается на 1 световой год (ровно то расстояние, с которого он не сможет повлиять на события точки отправления). Из этих рассуждений следует, что путешествовать можно только через искривления пространства-времени, то есть через червоточины .

Последовательность событий изменяема

1. Каждое путешествие в прошлое создает новую реальность , так что парадоксы не имеют места. В старой реальности ничего не меняется. Так, убийство дедушки приведёт к тому, что возникнет новая реальность, где путешественник во времени не рождался, а его дед был убит; параллельно ей останется старая реальность, где с дедом ничего не случилось. Судьба путешественника во времени при этом имеет два варианта: либо, создав новую реальность, он навсегда остаётся в ней, бесследно исчезнув из своей реальности (тогда при попытке вернуться в будущее он обнаружит внесённые им в историю изменения и вполне может встретить там новый вариант себя самого), либо при возвращении в будущее он возвращается в собственную реальность и обнаруживает, что ничего не изменилось.
2. Путешествие во времени создаёт такую реальность, в которой путешественнику как бы нет места, то есть он стирается из своего времени. Так, в фильме «Проект Нострадамус» детектив Майкл Ностранд, вернувшись в своё время, обнаруживает, что его никто не знает.
3. Каждый вариант развития событий уже существует и изменение прошлого просто отправляет путешественника на другую мировую линию (в другую вселенную), соответствующую данному развитию событий. При изменении прошлого без физического путешествия во времени, никто не будет знать об изменении прошлого, за исключением тех людей, кто может сохранять воспоминания при сдвиге мировых линий. Такой подход использовался в японском визуальном романе «Steins;Gate ».
4. Вариант предыдущего: новая реальность появляется при изменении, но через какое-то время события естественным образом приводят изменённую реальность в соответствие с неизмененной. Таким образом, в истории появляется не «стрелка», а «параллельный отрезок», который в какой-то момент снова стыкуется с основным путём. Наглядный пример - смерть героини в фильме «Машина времени » («Time machine»). Впрочем, с точки зрения современной физики наличие возможности соединить несколько прошлых в одно будущее весьма сомнительно.
5. Каждое путешествие в прошлое мгновенно переписывает старую реальность в новую. Люди и предметы из старой реальности бесследно исчезают (если они не существуют в новой реальности) или изменяются (если они в ней существуют). Сам путешественник во времени не меняется. Примерами такого подхода являются «Конец вечности» Айзека Азимова , «Патруль времени » Пола Андерсона, «Палимпсест» Чарльза Стросса , серия фильмов «Эффект бабочки », повесть «Винсент Ван Гог» С. Гансовского, роман и одноимённый фильм «И грянул гром », серия «Южного парка » «Вперёд, Бог, вперёд XII ». Фантаст Ларри Нивен высказал идею, что в этом случае реальность будет изменяться до тех пор, пока не достигнет состояния, при котором путешествия во времени никогда не будут открыты. Такое состояние является стабильным и достигается в «Конце вечности», образуя базовую историю вселенной Основания и Галактической Империи . Стросс, в свою очередь, отмечает, что в рамках технологии перемещений во времени, использующей «кротовые норы », путешественник может рассматриваться как волновой пакет излучения Хокинга . В системе отсчета, связанной с переписываемой версией реальности, этот пакет возникает из короткоживущей сингулярности и в ней же затем исчезает, причем вся заключённая в нём информация не обязана удовлетворять принципу причинности для подвергнутой «корректорским правкам» вселенной. Вследствие этого путешественник (или любой регистрирующий прибор, которым он располагает) в принципе способен сохранить воспоминания об уничтоженном варианте реальности. Такой набор свидетельств у Стросса называется «не-историей» (unhistory ), а совокупность наборов образует Последнюю Библиотеку (Final Library ) и подчиненные ей, доступные для редактирования Библиотеки Ответвлений (Branch Libraries ). Последняя Библиотека в некотором смысле является фейнмановской суммой по мировым линиям всех возможных вариантов человеческой документированной истории.
   1. Перезапись может действовать и на самих путешественников во времени, как это происходит в рассказе Юрия Нестеренко «Клятва Гиппократа». Поскольку меняются и их воспоминания, сами они не замечают ни изменения внешнего мира, ни собственные изменения.
   2. Перезапись может быть не мгновенна, а занимать некоторое время. Такой вариант показан в фильме «Назад в будущее » и игре «Chrono Trigger ». В данной теории человек, отправившийся в прошлое и сделавший своё рождение невозможным, через некоторое время исчезнет, причем не его двойник, а именно он сам .

      Последовательность событий ограниченно изменяема

      Лишь до тех пор, пока события не влияют на субъективное прошлое самого путешественника во времени. Например, путешественник во времени не может убить своего деда, либо окажется, что в действительности его дедом был другой человек. Он также не может изменить те события, которые, как ему известно, произошли. Роберт Хайнлайн в романе «Дверь в лето» развил эту идею. У него закон причинности работает, по отношению к последовательности действий самого человека, независимо от его перемещений во времени: путешественник свободен в своих действиях, но с ним в принципе не может произойти ничего такого, что сделает невозможной уже состоявшуюся для него лично последовательность событий, независимо от того, происходили эти события в прошлом или будущем относительно текущего момента в «глобальном» времени. В результате вернувшись в прошлое можно изменить события, но только те, о которых путешественник ранее не знал, и воздействовать на будущее, но только то, которое для путешественника ещё не наступило. Например, ограбленный не может, вернувшись в прошлое, помешать грабителям (так как для него это ограбление уже произошло), но ничто не мешает ему в свою очередь завладеть награбленным, спрятать его в укромном месте и вернуть после возвращения в своё время.

      Вот некоторые способы решить третью проблему (впрочем, на этот «парадокс» всегда можно возразить тем, что мы не можем знать наверняка о несуществовании чего-либо).

      1. Предполагается, что в будущем путешествия в прошлое запрещены, а те люди, кто всё-таки попадает в наше время, стараются ничем не выдавать своего присутствия (Асс, Бегемотов «Вперёд в прошлое»).
      2. Согласно ещё одной гипотезе, путешествовать в прошлое можно лишь после времени изобретения машины времени, но не раньше. И то, что наше время не заполнено пришельцами из будущего, свидетельствует лишь о том, что машина времени пока ещё не изобретена, а не о том, что путешествия в прошлое невозможны.
      3. Путешествия в прошлое не запрещены и путешественников из будущего в нашем времени много, но они не могут или скорее не хотят изменять прошлое, поскольку единственным следствием этого будет размножение реальностей, что не позволит путешественникам вернуться в свою исходную реальность в будущем. Таким образом, внесение изменений в прошлое просто бессмысленно, за исключением случаев специального проектирования нужной реальности. Этот вариант рассматривается, например, в фантастическом романе А. Махрова «В вихре времён».

      Вопрос нравственности

      Нравственный аспект проблемы путешествия во времени (в будущее, с помощью засыпания под действием специального газа и пробуждения через много лет практически в том же физическом состоянии, что и в момент погружения в сон) поднимает фильм «Бегство мистера Мак-Кинли » по сценарию Леонида Леонова . Песня Владимира Высоцкого «Баллада об уходе в Рай», использованная в этом фильме, адресована главному герою произведения: «Разбудит вас какой-то тип и впустит в мир, где в прошлом войны, вонь и рак. Где побеждён гонконгский грипп. На всём готовеньком… Ты счастлив ли, дурак?»

      В кино

      В музыке

      В играх

      См. также

      Примечания

      1. M.S. Morris, K.S. Thorne, U. Yurtsever «Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition », Phys. Rev. Lett. 61, 1446-1449 (1988)
      2. G. Bressi, G. Carugno, R. Onofrio, G. Ruoso, «Measurement of the Casimir force between Parallel Metallic Surfaces », Phys. Rev. Lett. 88 041804 (2002)
      3. F. J. Tipler «Rotating cylinders and the possibility of global causality violation», Phys. Rev. D. 9, 2203-2206 (1974)
      4. Hawking, Stephen. The Future of Spacetime. - W. W. Norton, 2002. - P. 96. - ISBN 0-393-02022-3 .
      5. Benjamin K. Tippett, David Tsang.

Парадоксы путешествий во времени регулярно занимают умы не только ученых, осмысляющих возможные последствия такого перемещения (хоть и гипотетического), но и вполне далеких от науки людей. Наверняка вы не раз спорили с друзьями, что все-таки будет, если увидеть себя в прошлом - как и многие авторы фантастики, писатели и режиссеры. Сегодня в прокат как раз вышел фильм с Итаном Хоуком в главной роли «Патруль времени» по рассказу одного из лучших фантастов всех времен Роберта Хайнлайна. В этом году уже прошло с успехом несколько фильмов, касающихся темы времени вроде «Интерстеллар» или «Грани будущего». Мы решили порассуждать, какие потенциальные опасности могут ждать героев временного сай-фая, от убийства своих предшественников до расщеплений реальности.

Текст: Иван Сорокин

Парадокс убитого дедушки

Самый распространенный, а заодно и самый понятный из парадоксов, настигающих путешественника во времени. Ответ на вопрос «что случится, если в прошлом вы убьете собственного деда (отца, мать и т. п.)?» может звучать по-разному - самым популярным исходом является возникновение параллельной временной последовательности, вычеркивающей виновного из истории. В любом случае для самого темпонавта (этим словом, по аналогии с «космонавтом» и «астронавтом», иногда обозначают пилота машины времени) это не сулит совершенно ничего хорошего.

Пример в кино: Вся история о тинейджере Марти Макфлае, случайно отправившемся в 1955 год, построена на предотвращении аналога этого парадокса. Случайно покорив собственную мать, Марти начинает буквально исчезать - сначала с фотографий, а потом и из ощутимой реальности. Есть много причин, по которым первый фильм трилогии «Назад в будущее» можно считать абсолютной классикой, но одна из них - то, как аккуратно сценарий обходит идею потенциального инцеста. Конечно, по масштабности замысла этот пример вряд ли может сравниться с известным сюжетом из «Футурамы» в результате которого Фрай таки становится собственным дедом, случайно погубив того, кто должен был этим дедом стать; в итоге это событие имело последствия, отразившиеся буквально на всей вселенной мультсериала.

Вытягивание себя за волосы

Второй по распространенности сюжет в кино, связанном с путешествиями во времени: отправляясь в славное прошлое из ужасного будущего и пытаясь изменить его, герой в итоге сам становится причиной своих (или всеобщих) бед. Нечто аналогичное может происходить и в позитивном контексте: сказочный помощник, направляющий сюжет, оказывается самим героем, пришедшим из будущего и обеспечивающим верный ход событий. Эту логику развития происходящего сложно назвать парадоксом: так называемая временная петля здесь замкнута и всё происходит ровно так, как и должно быть, - но в контексте взаимодействия причины и следствия человеческий мозг всё равно не может не воспринимать эту ситуацию как парадоксальную. Назван же этот прием, как несложно догадаться, в честь барона Мюнхгаузена, вытаскивающего самого себя из болота.

Пример в кино: В космической эпопее «Интерстеллар» (осторожно, спойлер) используется огромное множество сюжетных поворотов разной степени предсказуемости, но возникновение «закрытой петли» является чуть ли не главным твистом: гуманистическое послание Кристофера Нолана о том, что любовь сильнее гравитации, получает окончательную форму только в самом конце фильма, когда оказывается, что духом книжной полки, оберегающим астрофизика в исполнении Джессики Честейн, был герой Мэттью МакКонахи, отправляющий послания в прошлое из недр черной дыры.

Парадокс имени Билла Мюррея

Сюжеты о зацикленных временных петлях какое-то время назад уже стали отдельным поджанром сай-фая о темпонавтах - как в литературе, так и в кино. Ничуть не удивительно, что почти любое такое произведение автоматически сравнивают с «Днем сурка», который с годами стал восприниматься не только как притча об экзистенциальном отчаянии и стремлении ценить жизнь, но и как занятное исследование возможностей поведения и саморазвития в крайне ограниченных условиях. Главный парадокс здесь заключается не в самом наличии петли (природа этого процесса затрагивается в подобных сюжетах далеко не всегда), а в невероятной в своем объеме памяти темпонавта (именно она способна обеспечивать какое-либо движение сюжета) и столь же невероятной инертности окружающих ко всем свидетельствам того, что положение главного героя поистине уникально.

Пример в кино: Недоброжелатели окрестили «Грань будущего» чем-то вроде «„Дня сурка“ с инопланетянами», но по факту сценарий одного из лучших фантастических фильмов года (который, кстати говоря, был сверхудачным для этого жанра) обращается со своими петлями куда деликатнее. Парадокс идеальной памяти здесь обойден в результате того, что главный герой записывает и продумывает свои ходы, взаимодействуя с другими героями, а проблема эмпатии решена за счет того, что в фильме присутствует еще один персонаж, в определенный момент обладавший подобными навыками. Кстати, и возникновение петли здесь тоже объясняется.

Обманутые ожидания

Проблема несоответствия результата ожиданиям всегда присутствует в нашей жизни - но в случае путешествий во времени она может ранить особенно сильно. Обычно этот сюжетный прием используется как воплощение пословицы «Будь осторожен в своих желаниях» и работает согласно законам Мерфи: если события могут развиваться по худшему из возможных путей, то так всё и случится. Поскольку сложно предполагать, что путешественник во времени способен заранее оценить, как будет выглядеть дерево возможных результатов его или ее действий, то у зрителя редко возникает сомнение в правдоподобности таких сюжетов.

Пример в кино: Одна из самых печальных сцен в недавнем ромкоме «Бойфренд из будущего» выглядит так: темпонавт в исполнении Донала Глисона пытается вернуться во времена до рождения своего ребенка и в итоге приходит домой к совершенно незнакомому малышу. Это удается исправить, но в результате такой коллизии герой понимает, что на его движения по временной стреле накладывается больше ограничений, чем ему казалось до того.

Аристотель со смартфоном

Этот парадокс представляет частный случай популярного научно-фантастического тропа «продвинутая технология в отсталом мире» - только в качестве «мира» здесь используется не другая планета, а наше собственное прошлое. Нетрудно догадаться, чем чревато внедрение условного пистолета в мир условных дубинок: обожествление пришельцев из будущего, разрушительное насилие, смена уклада жизни в конкретном сообществе и тому подобное.

Пример в кино: Безусловно, самым ярким примером губительного влияния подобного вторжения должна служить франшиза «Терминатор»: именно появление андроидов в США 1980-х в итоге приводит к возникновению искусственного интеллекта «Скайнет», буквально уничтожающего человечество. Более того, главный повод к созданию «Скайнет» дают протагонисты Кайл Риз и Сара Коннор, из-за действий которых основной чип Терминатора попадает в руки компании Cyberdyne, из глубин которой в итоге и выходит «Скайнет».

Тяжелая доля помнящего

Что происходит с памятью темпонавта, когда в результате его же действий меняется сама временная стрела? Гигантский в своих масштабах стресс, который неизбежно должен возникнуть в подобном случае, авторы-фантасты зачастую игнорируют, но вот неоднозначность положения героя игнорировать не получается. Вопросов здесь возникает ну очень много (и все они не имеют однозначного ответа - для адекватной проверки ответов на них нужно буквально заполучить в руки машину времени): помнит ли темпонавт все события или же только их часть? Сосуществуют ли в памяти темпонавта две параллельные вселенные? Не воспринимает ли он своих изменившихся друзей и родственников как других людей? Что будет, если подробно рассказывать людям из нового таймлайна об их аналогах в предыдущем таймлайне?

Пример в кино: Хотя бы один пример подобного состояния есть почти в любом фильме о путешествиях во времени; из недавнего сразу вспоминается Росомаха из последней серии «Людей Икс». Идея того, что в результате успеха операции герой Хью Джекмана станет единственным, кто сможет вспомнить исходное (крайне мрачное) развитие событий, озвучена в фильме несколько раз; в итоге Росомаха настолько рад снова увидеть всех своих друзей, что воспоминания, способные травмировать даже человека с адамантиевым скелетом, отходят на второй план.

Пугающий ты № 2

Нейрофизиологи довольно активно изучают то, как люди воспринимают свою внешность; важным аспектом этого является реакция на близнецов и двойников. Обычно подобные встречи характеризуются повышенным уровнем тревоги, что довольно неудивительно: мозг перестает адекватно воспринимать положение в пространстве и начинает путать внешние и внутренние сигналы. Теперь представьте, что должен чувствовать человек, видящий себя же - но другого возраста.

Пример в кино: Взаимодействие главного героя с собой же отлично обыграно в фильме Райана Джонсона «Петля времени», где молодого Джозефа Симмонса играет Джозеф Гордон-Левитт в хитром гриме, а пожилого, прибывшего из недалекого будущего - Брюс Уиллис. Когнитивный дискомфорт и невозможность наладить нормальный контакт - одна из важных тем картины.

Несбывающиеся предсказания

Ваше мнение по поводу того, являются ли подобные события парадоксальными, напрямую зависит от того, придерживаетесь ли вы лично детерминистской модели Вселенной. Если свободной воли как таковой нет, то умелый темпонавт может спокойно ставить огромные деньги на различные спортивные соревнования, предсказывать итоги выборов и церемоний наград, вкладываться в акции нужных компаний, раскрывать преступления - ну и так далее. Если же, как это обычно бывает в фильмах о путешествиях во времени, действия темпонавта всё же способны менять будущее, то функция и роль предсказаний, основанных на своеобразном инсайте пришельца из будущего, столь же неоднозначны, как и в случае тех прогнозов, что основаны исключительно на логике и прошлом опыте (то есть похожих на те, которые используются и сейчас).

Пример в кино: Несмотря на то, что в «Особом мнении» фигурируют лишь «ментальные» путешествия во времени, сюжет этого фильма служит яркой иллюстрацией для обеих моделей мироздания: и детерминистской, и учитывающей свободу воли. Сюжет вертится вокруг предсказания еще не совершенных преступлений при помощи «ясновидящих», способных визуализировать намерения потенциальных убийц (ситуация предельного детерминизма). Ближе к концу фильма оказывается, что видения всё же способны изменяться во времени - соответственно, человек в какой-то мере сам определяет свою судьбу.

Я был вчера в завтра

В большинстве главных языков мира существует несколько времен для обозначения событий, происходящих в прошлом, настоящем и будущем. Но как быть с темпонавтом, который вчера мог наблюдать гибель Солнца, а сегодня он уже находится в компании динозавров? Какие времена использовать в речи и на письме? В русском, английском, японском и многих других языках подобный функционал попросту отсутствует - а выкручиваться приходится так, что неизбежно происходит нечто комичное.

Пример в кино: «Доктор Кто», конечно же, относится к области телевидения, а не кинематографа (хотя в перечне работ, относящихся к франшизе, можно найти и несколько телевизионных фильмов), но не упомянуть сериал здесь нельзя. Путаное использование Доктором различных времен стало поводом для издевательств еще в доинтернетовские времена, а после возрождения сериала в середине нулевых авторы решили намеренно подчеркнуть эту деталь: теперь и экранный Доктор способен связать свое нелинейное восприятие времени с особенностями языка (а заодно и посмеяться над получающимися фразами).

Мультиверс

Самый фундаментальный парадокс путешествий во времени - не зря он напрямую связан с серьезной понятийной дискуссией в квантовой механике, основанной на принятии или неприятии понятия «мультиверса» (то есть совокупности множественных вселенных). Что на самом деле должно произойти в тот момент, когда вы «меняете будущее»? Остаетесь ли вы самим собой - или становитесь копией себя в ином таймлайне (а соответственно, и в иной вселенной)? Сосуществуют ли все таймлайны параллельно - так, что вы лишь перескакиваете из одного в другой? Если количество решений, меняющих ход событий, бесконечно, то бесконечно ли число параллельных вселенных? Значит ли это, что мультиверс бесконечен по своим размерам?

Пример в кино: Идея множественных параллельных таймлайнов обычно не находит адекватного отображения в кино по одной простой причине: сценаристы и режиссеры начинают бояться, что их никто не поймет. Но Шейн Кэррат, автор «Детонатора», не таков: разобраться в сюжете этого фильма, где одна нелинейность накладывается на другую, а для полного объяснения перемещений героев во времени требуется рисовать схему мультиверса с пересекающимися таймлайнами, можно только после приложения значительных усилий.