Премия Рунета-2020
Россия
Москва
-3°
Boom metrics
Наука16 ноября 2023 4:00

Машина времени уже работает! Ученые научились путешествовать - но пока в пределах миллионных долей секунды

“Искривление” времени приходится учитывать в работе навигационных спутников, иначе бы автомобильные навигаторы привирали на 10 километров в день
Ученые научились путешествовать во времени - но пока в пределах миллионных долей секунды

Ученые научились путешествовать во времени - но пока в пределах миллионных долей секунды

Фото: кадр из фильма

Возможно ли в реальности повторение сюжета культового советского фильма “Иван Васильевич меняет профессию”, когда грозный царь попадает во времена позднего СССР, а Жорж Милославский и управдом Бунша оказываются в средневековой Москве?

Физики утверждают, что путешествия во времени возможны! Но при этом уточняют: сегодняшняя наука довольно ясно представляет, как “машина времени” двигается вперед в будущее. А вот такая опция, как задний ход, скорее всего, устройством Вселенной не предусмотрена. Иными словами, с путешествиями в прошлое дело обстоит значительно сложнее.

Вы спросите, откуда ученые об этом знают? Дело в том, что теоретические выкладки уже получили подтверждение на практике. Ученые с помощью приборов зафиксировали, что прогулки по времени реальны, но эти “путешествия” возможны пока на крайне незначительное расстояние.

Эйнштейн сказал: “Поехали!”...

Существование “машины времени” вытекает из теории относительности Альберта Эйнштейна. Он заявил: все относительно, в том числе и время. Его ход может ускоряться или замедляться в зависимости от обстоятельств. В 1971 году правоту нобелевского лауреата опытным путем подтвердили физик Джозеф Хафеле и астроном Ричард Китинг. Ученые дважды облетели вокруг света (один раз в восточном направлении, а потом в западном) вместе с несколькими комплектами атомных цезиевых часов. А затем сравнили их показания с данными точно такого же контрольного прибора, который находился все это время на Земле. Оказалось, что все часы показали разное время.

1. Атомные “ходики”, которые летели на Восток в направлении движения Земли (в этом случае скорость вращения планеты складывалась со скоростью лайнера) отстали от земного времени на 59 наносекунд. Одна наносекунда это 1 миллиардная доля секунды.

2. Часы, летевшие на Запад (тут скорость вращения планеты вычиталась из скорости самолета) наоборот показали ускорение времени на +273 секунды.

Это было первое задокументированное путешествие людей во времени.

Конечно, чтобы замедление времени стало заметным необходимо приблизится к скорости света. Как говорят физики, для путешествий в будущее не надо изобретать машину времени, достаточно построить очень быстрый космический корабль. Вы летите куда-нибудь к Альфе Центавра, а когда возвращаетесь, сможете познакомиться со своими правнуками, которые успели вырасти за это время на Земле.

Почему голова стареет быстрее, чем ноги

Однако временной сдвиг достаточно зримо можно ощутить и в окрестностях Земли. На орбитах, где летают спутники, время течет медленнее на несколько десятых микросекунды (это одна миллионная секунды) в день. Поэтому на борту навигационных спутников установлены атомные часы, которые корректируют работу приборов. В противном случае, навигаторы, которыми пользуются водители на Земле, выдавали бы ошибки размахом примерно 10 км в день.

Впрочем, Альберт Эйнштейн описал и другой способ путешествия во времени, для этого надо оказаться вблизи какого-то массивного объекта - там время будет идти медленнее. Этот эффект известен, как “гравитационное замедление времени” и он был экспериментально подтвержден в 1976 году. Аппарат, на котором размещалась водородная мазерная система отсчета времени (погрешность в пределах 2 секунд на отрезке 100 миллионов лет), был запущен на высоту 10 тысяч километров и работал 1 час 51 минуту. Затем показания мазера сравнивали с аналогичной установкой на Земле - то есть на дне гравитационного “колодца”. Предсказанный Эйнштейном эффект задержки времени подтвердился с точностью до 0,02%.

- Это значит, что ваша голова стареет чуть быстрее, чем ноги, потому что гравитация Земли сильнее у ваших ног, - утверждает Эмма Осборн, астрофизик из Йоркского университета в Великобритании.

Но на практике этот способ путешествий во времени мало применим. В повседневной жизни эти эффекты слишком малы, чтобы мы их заметили. Замедление времени оказалось значительным, если бы человек оказался вблизи черной дыры - это область пространства-времени, которая обладает мощным гравитационным полем. Но в этом случае путешественника во времени просто разорвало бы на атомы. Поэтому космический корабль, летящий со скоростью света, выглядит предпочтительнее в качестве машины времени. Путешествуя таким образом, вы проживете относительно короткий отрезок времени, в то время как в других частях Вселенной пройдут десятки или сотни лет.

Кротовая нора и метод Буратино

Можно ли вернуться в прошлое? Фанаты СССР утверждают: не только можно, но и нужно! Физики в свою очередь разводят руками - миссия видится им практически невыполнимой. Чисто теоретически в прошлое можно попасть через кротовую нору - эдакий тоннель между разными точками пространства-времени во Вселенной. Гипотетически пространство-время можно сложить, как лист бумаги. А потом проткнуть в нем “дырочку” - как это сделал Буратино на холсте в каморке папы Карло и попал в сказочную страну.

- Существование туннелей времени, между двумя далекими точками в ткани пространства-времени, было показано математически, - говорит Эмма Осборн. - Но существуют ли они физически — ответа на этот вопрос мы не знаем.

Если кротовые норы и существуют, то они скорее всего крайне недолговечны - это может быть, например, момент слияния двух черных дыр. А во-вторых, они могут такими крошечными, что человек не сможет протиснуться в это игольное ушко.

Это значит, что по большому счету на данный момент человечеству некуда деться с “подводной лодки” под названием Земля. Если мы хотим выжить, придется учиться уважать друг-друга.