V roce 1949 německý matematik Kurt Gödel, po vyřešení rovnic gravitačního pole, které získal Einstein, teoreticky prokázal možnost cestování časem. Téměř o sedmdesát let později vytvořili američtí a kanadští vědci matematický model. A loni na jaře kvantový počítač vrátil zlomek vteřiny.
Nová dimenze - nové možnosti
Na začátku dvacátého století fyzikové začali uvažovat o čase jako o stejné dimenzi spolu se třemi známými: nahoru a dolů, vpravo a vlevo a tam a zpět. V důsledku toho se ve vědě objevil koncept časoprostorového kontinua a vytvořil se odlišný pohled na přírodní zákony - zvláštní a obecná teorie relativity (SRT a GRT). SRT zvažoval pouze přímé a rovnoměrně se pohybující objekty, GRT - situace, kdy byla těla zrychlena nebo otočena na stranu.
V roce 1915 bylo pro obecnou relativitu odvozeno od Einsteina spolu s německým matematikem Hilbertem systém rovnic pro gravitační pole, který spojuje časoprostor s vlastnostmi hmoty, která jej naplňuje. O třicet let později Gödel vyřešil tyto rovnice tím, že reprezentoval hmotu jako rovnoměrně rozložené rotující částice prachu. Když navrhl považovat galaxie za tyto částice, dostal model rotujícího vesmíru.
V něm je světlo zapojeno do rotačního pohybu, což znamená, že objekty se mohou pohybovat podél trajektorií, které jsou uzavřeny nejen v prostoru, ale také v čase. Jinými slovy, cestováním vesmírem se můžete vrátit do minulosti. Pravděpodobnost existence takových trajektorií (nazývají se uzavřenými časovými křivkami) je určována jinými verzemi řešení rovnic gravitačního pole - „Tiplerův válec“získaným v roce 1974 a „posuvnými červími dírkami“.
Prostorem a časem
Propagační video:
Britský fyzik Roger Penrose navrhl, že uzavřené časové křivky musí překročit horizont události - imaginární hranici v časoprostoru. Na jedné straně hranice jsou body časoprostoru, o nichž se lze něco naučit, na druhé straně - není známo nic. Osoba je mimo tento horizont událostí. Není proto schopen si všimnout porušení zásady kauzality v uzavřených časových křivkách.
Podle Stephena Hawkinga musí pokus o vytvoření takových křivek nutně skončit výskytem černé díry. Výsledkem je, že pro pozorovatele se pouhá jedinečnost - bod, ve kterém je vidět nekonečně vzdálená budoucnost nebo minulost - u událostí černých děr uzavře. I když se člověk dostane do tohoto bodu, nebude o tom nikomu schopen říct. Chcete-li to provést, musíte se dostat z černé díry, což je zcela vyloučeno.
Vědci však našli způsob, jak teoretický, obejít tato omezení. Američtí a kanadští fyzici vyvinuli matematický model časového stroje, který vám umožní pohybovat se po uzavřených časových křivkách superluminální rychlostí. Navíc při hledání těchto křivek není nutné se dostat dovnitř černé díry, autoři pracovní poznámky.
Směr času na povrchu časoprostoru vypadá jako zakřivení, které se zesiluje, když se blíží k černé díře - existuje důkaz, že čas v jeho bezprostředním okolí se zpomaluje. Vědci popsali možnost kruhového zakřivení pro cestující v stroji času mimo černou díru. Tento kruh je posílá do minulosti.
Samotný stroj času je bublina. Lidé, kteří se ocitnou uvnitř, se přesouvají do minulosti a budoucnosti podél výsledné uzavřené křivky a pak se vracejí k výchozímu bodu. Externí pozorovatel současně uvidí dvě verze cestujících: u jedné čas normálně plyne a u druhé opačným směrem.
Je pravda, že takový stroj času je stále čistě spekulativní konstrukcí. Materiál, ze kterého mohl být vyroben, dosud nebyl vynalezen.
Před zlomkem vteřiny
V březnu tohoto roku vědci z Ruska, Spojených států a Švýcarska prokázali, že cestování v čase je v praxi možné, ale pouze na kvantové úrovni. Vytvořili takový stav systému, který se sám vyvinul v opačném směru - od chaosu k pořádku, to znamená, že porušil druhý zákon termodynamiky, který říká, že v průběhu času chaos vesmíru (z vědeckého hlediska entropie) neustále roste, což znamená, že čas se pohybuje pouze v jednom směr: z minulosti do budoucnosti.
Fyzici nejprve teoreticky ukázali, že elektron v prázdném prostoru je schopen se spontánně pohybovat do minulosti, tj. Vracet se do stavu, ve kterém byl před několika okamžiky. Taková událost se však podle výpočtů může vyskytnout pouze jednou během celé existence vesmíru. V tomto případě bude možné vrátit pouze 0,06 nanosekundy.
Poté se pokusili tuto operaci provést v experimentu pomocí cloudového kvantového počítače. V jednom případě byly dvě kombinovány, ve druhém tři qubity - základní výpočetní moduly a paměťové buňky kvantových strojů. Naplnili jsme je několika čísly a začali manipulovat s obsahem tak, aby úroveň chaosu v tomto kvantovém systému rychle rostla. Když entropie dosáhla určité úrovně, převzal kontrolu nad qubity jiný program a přenesl je do stavu, kdy další vývoj směřoval spíše k řádu než chaosu. Výsledkem bylo, že qubits byly na okamžik ve svém původním stavu. Jinými slovy, vrátili se do minulosti.
Tento trik však nebyl vždy úspěšný: v přibližně 80 procentech případů se dvěma nástrahami a pouze v polovině se třemi. Podle autorů studie jsou poruchy spojeny s chybami v činnosti samotného kvantového počítače a ne s některými nevysvětlitelnými důvody. To znamená, že lze vytvořit efektivnější algoritmy pro cestování do minulosti.
Alfiya Enikeeva