Експеримент на Великому адронному колайдері спростовує теорію відносності Ейнштейна і відкриває нові можливості - вчені всерйоз обговорюють реальність подорожей у часі, - пише Олексій Бондарєв у № 40 журналу Корреспондент від 14 жовтня 2011
Голлівудські
зірки Джон Траволта і Ніколас Кейдж були народжені для того, щоб виступати
дуетом. Для
того щоб переконатися в цьому, необов'язково переглядати класичний бойовик Без
обличчя режисера Джона Ву. Досить послухати сучасних
футурологів. Нещодавно
двох голлівудських акторів звинуватили в тому, що вони подорожують у часі.
Невідомий
колекціонер виставив на інтернет-аукціон eBay фотографію, зроблену в 1860 році.
На
ній зображена людина, неймовірно схожа на Траволту. Власник
фотографії наводив вагомі докази її автентичності та відсутності слідів фотошопу.
Згідно теорії відносності Альберта Ейнштейна, що панує у фізиці ось вже добру сотню років, подорожі в часі неможливі
Інший
колекціонер виявився більш говірким. Він
виставив на продаж фотографію кінця XIX століття, на якій зображена людина,
дивовижно схожана Кейджа. Власник
фотографії жартома стверджував, що Кейдж є безсмертним вампіром, який
пробуджується раз у 75 років.
Як
не згадати у зв'язку з цими двома випадками гіпотезу про подорожі в часі!
Третій
випадок такого роду відбувся навесні поточного року, коли один з користувачів
популярного відеохостингу YouTube зауважив в одному з фільмів Чарлі Чапліна
жінку, яка розмовляє по стільниковому телефону. Ролик
моментально розійшовся по інтернету і став предметом широкої дискусії.
Незабаром
після цього жінку зі стільниковим телефоном виявили у фільмі Акіри Куросави Сім
самураїв.
Футурологи,
фанати Секретних матеріалів і любителі усіляких теорій змови тут же заговорили
про те, що подорожі в часі реальні. Серйозні
вчені навіть не спромоглися вступити з ними в дискусію.
Результат експерименту напряму суперечить теорії відносності Ейнштейна, згідно з якою в будь-якій точці відліку швидкість світла постійна і ніщо не може
її перевищити
Згідно
відносності Альберта Ейнштейна, що панує у фізиці ось вже добру сотню років
теорії, подорожі в часі неможливі. Точніше,
вони можливі, але лише для тіл, що перебувають під дією неймовірної
гравітації або якщо рухаються швидше
за швидкість світла. Але, за
Ейнштейном, перевищити швидкість світла неможливо.
Розірвати
це замкнуте коло кращі уми сучасної науки не могли протягом 100 років, тому
неможливість подорожей у часі стала аксіомою.
Проте настав
час переосмислювати Ейнштейна. Експеримент,
проведений вченими Європейського центру ядерних досліджень (CERN) у Женеві
спільно з колегами з італійської лабораторії Сан-Грассо влітку нинішнього року,
показав, що частинки нейтрино можуть бути розігнані до швидкості, що перевищує
швидкість світла.
За
словами Рубена Саакяна, професора фізики з Університетського коледжу Лондона,
результат експерименту напряму суперечить теорії відносності Ейнштейна, згідно
з якою в будь-якій точці відліку швидкість світла постійна і ніщо не може її
перевищити.
"Існує
величезна кількість запаморочливих наслідків, - констатує Саакян. - Зокрема,
відкривається можливість подорожей у часі".
Повалення ідеалів
Пучок
нейтрино, часток менше атома, що практично не мають маси, був запущений по
підземному тунелю з женевської лабораторії в лабораторію Сан-Грассо на відстань
723 км. Нейтрино
прибули в точку призначення на кілька мільярдних часток секунди раніше, ніж
якщо б рухалися зі швидкістю світла. Що
значить: Ейнштейн помилявся, і швидкість світла не є недосяжною межею.
Результат
експерименту виявився несподіванкою для його авторів, говорить співробітник
CERN Антоніо Ередітато. Власне,
метою проекту було вивчення властивостей нейтрино, фундаментальних частинок,
які є справжніми цеглинками світобудови. Питання
швидкості, з якою вони переміщуються, було для дослідників вторинним.
Нейтрино прибули в точку призначення на кілька мільярдних часток секунди раніше, ніж якщо б рухалися зі швидкістю світла. Що значить: Ейнштейн помилявся, і
швидкість світла не є недосяжною межею.
"Якщо
результати підтвердяться, наші уявлення про фізику зміняться, - підтверджує
Серджіо Бертолуччі, директор з наукової роботи CERN. -
Тому ми повинні бути впевнені в тому, що немає якихось інших пояснень цьому
феномену ".
Але
вже зараз багато вчених готові порахувати результати цілком достовірними. "В
експериментальній науці існує обчислювана міра довіри до результату, -
розповідає Саакян. -
Ваш вимір має перевищувати статистичну похибку як мінімум у п'ять разів. В даному випадку цифра вища в
шість разів ".
Саакян
також переконаний, що якщо істинність даних буде доведена, то наші
фундаментальні уявлення про світ зміняться. І
одним з найважливіших наслідків стане скасування теоретичної заборони на
подорожі в часі, накладеної Ейнштейном близько 100 років тому.
Вперед і назад
На
початку 1920-х знаменитий фізик Артур Еддінгтон вважав, що в світі є тільки дві
людини, які розуміють суть теорії відносності Ейнштейна, - це Ейнштейн і сам
Еддінгтон.
100 років потому
ситуація мало змінилася. Похизуватися
розумінням суті теорії, на якій ґрунтується сучасна фізика, можуть не більше
1.000 осіб у всьому світі. Таку
цифру називає німецький фізик Клаус Кіфер з Фрайбурзького університету.
Більшість людей просто не знають, що таке час, не можуть усвідомити це поняття і пов'язати його в загальну картину разом з іншими фізичними явищами і
величинами
За
словами Кіфера, на практиці це означає, що більшість людей просто не знають, що
таке час, не можуть усвідомити це поняття і пов'язати його в загальну картину
разом з іншими фізичними явищами і величинами.
На
думку американського фізика Мартіна Рокуелла, в цьому криється цікаве
протиріччя. Люди,
толком не розуміючи, що таке час, повірили в те, що подорожувати в ньому не
можна, і залишили цю дуже привабливу ідею для фантастів.
Тим
часом ще до недавнього експерименту CERN деякі вчені висловлювали сумніви в
тому, що на мрії про подорожі в часі варто поставити хрест. Основне
протиріччя можна сформулювати простою мовою так, пояснює Рокуелл. Згідно
Ейнштейну, є простір-час зі своїми жорсткими законами, і внести зміни в їх
роботу можна тільки у випадку, якщо мова йде про об'єкти з жахливо великою
масою, а також про тих, що рухаються швидше за швидкість світла, яка є
фундаментальною для простору-часу.
Всередині чорної діри не діють закони фізики, просторова й тимчасова координати
міняються місцями, а подорож у просторі стає подорожжю в часі
Що
стосується об'єктів з великою масою, то тут ситуація більш-менш ясна. У
Всесвіті існують чорні діри з величезною масою, простір-час біля них викривляється.
Передбачається,
що всередині чорної діри не діють закони фізики, просторова й тимчасова
координати міняються місцями, а подорож у просторі стає подорожжю в часі.
Ось
вам і справжня машина часу, констатує Рокуелл. Однак
практичної користі для людства це знання не несе. Чорних
дір у нас під рукою немає, та й поблизу від них зірки і планети, не кажучи вже
про набагато дрібніші об'єкти, піддаються жахливій небезпеці знищення.
Для створення машини часу необхідно використовувати великі гравітаційні сили. Іншими словами, зімітувати чорну діру.
Спираючись
на це знання, Амос Орі, фізик з Ізраїльського технологічного інституту, висунув
теорію про те, що для створення машини часу необхідно використовувати великі
гравітаційні сили. Іншими
словами, зімітувати чорну діру.
Орі
створив математичну модель, яка описує таку машину часу, проте визнає, що
реалізувати її на практиці неможливо: людство не має в своєму розпорядженні
таких технологій.
"Це не
страшно, - констатує Рокуелл. -
Ще 30 років тому відеодзвінок між двома стільниковими телефонами здавався
фантастикою. Технології не
стоять на місці ".
Застосування для коллайдера
Аналогічних
поглядів дотримуються і вчені з Університету Вандербільта, штат Теннесі. Причому,
подорожі в часі, правда, значно менш барвисті, ніж у фантастиці, можуть стати
реальністю вже досить скоро.
На
думку Томаса Уайлера і його колег, машиною часу може стати горезвісний Великий
адронний коллайдер - обласканий жовтою пресою символ сучасної науки.
Подорожі в часі, правда, значно менш барвисті, ніж у фантастиці, можуть стати реальністю вже досить скоро.
Коллайдер
використовується для експериментів з розгоном і зіткненням елементарних
частинок. Нові
частки, що виникають при такому зіткненні, здатні нести інформацію в минуле.
"На
словах схоже на чисту спекуляцію, - визнає Уайлер. - Але тут немає
ніяких протиріч із законами фізики ".
Уайлер
і його колеги висунули теорію про те, що за допомогою коллайдера буде знайдений
не тільки горезвісний бозон Хіггса - таємнича частка, що надає матерії її масу
(заради її пошуків в першу чергу і будувався коллайдер). Вчені
вважають, що буде знайдена ще одна частинка, так званий синглет Хіггса, яка, за
словами Уайлера, володітиме здатністю переміщатися в часі.
Однак
учений переконаний, що подорожі в часі будуть обмежені тільки цими частками. "Людина
не зможе вирушити в минуле і зробити якийсь вчинок, який міг би вплинути на її
народження", - одним махом перекреслює надії мрійників Уайлер.
Людина не зможе вирушити в минуле і зробити якийсь вчинок, який міг би вплинути на її народження
І
все ж від відкриття такого способу подорожей у часі буде своя користь. Якщо
вчені навчаться управляти частинкою Хіггса, що "помандрує", то стане
можливим відправляти в минуле послання.
Трохи
пофантазувати, можна припустити, що такі послання зможуть попереджати про
нещасні випадки або катастрофи, припускає Рокуелл. Іншими
словами, це все-таки будуть подорожі в часі з користю. І минуле можна буде змінювати.
Відразу
після публікації роботи групи Уайлера на вчених обрушилася хвиля критики з боку
менш оптимістичних колег. "Подорожі
в минуле будь-яких часток у принципі неможливо", - категорично стверджує
німецький учений Дітер Люст з Інституту Макса Планка. З
тієї простої причини, що в сучасній фізиці існує принцип причинності: якщо щось
сталося раніше, а щось пізніше, то це змінити вже неможливо, вважає Люст.
Уйлер відмітає цю критику. "Закон
про причинно-наслідковий зв'язок ніколи не був доведений, - каже він. -
А для мене математична логіка сильніша, ніж людська логіка ".
У сучасній фізиці існує принцип причинності: якщо щось сталося раніше, а щось пізніше, то це змінити вже неможливо, вважає Люст
Гіганти
сучасної фізики в цілому прихильно ставляться до спростування (або хоча б
часткового перегляду) теорії відносності і цілком припускають можливість
подорожей у часі.
Так,
наприклад, переглянув свої погляди знаменитий фізик Стівен Хокінг,який раніше
категорично стверджував, що подорожі в часі - це фантастика.
Кіфер
стверджує, що рівняння допускають подорожі, але з одним застереженням. Вони
можливі лише до моменту, коли була створена машина часу.
"Тобто
не можна відправитися в античність, - пояснює учений. -
Можна лише побудувати машину часу, трохи почекати, а потім відправитися назад у
минуле до моменту її створення ".
За
словами Кіфера, ймовірно, саме цим пояснюється той факт, що ми до цього часу не
зустрічали гостей з майбутнього.
Можна лише побудувати машину часу, трохи почекати, а потім вирушити назад у минуле до моменту її створення
Однак,
незважаючи на те що скепсису щодо подорожей у часі з боку провідних учених стає
все менше, як реалізувати цю давню мрію фантастів на практиці, поки
незрозуміло. Власне,
невідомо навіть, з якого боку підійти до цієї проблеми. Прикладні
науки у сучасного людства поки набагато відстають від теоретичної фізики.
Найпростіший
спосіб почати подорожувати у часі - нічого не робити, а дочекатися, поки машина
часу створиться сама собою, іронізує Рокуелл. І
наостанок згадує вдалий жарт Шелдона Купера, персонажа популярного серіалу Теорія
Великого вибуху. "Якби
я винайшов машину часу, я б повернувся назад у минуле і розповів би про неї
самому собі", - говорив Купер.
***
Цей
матеріал опублікований в № 40 журналу Корреспондент від 14 жовтня 2011 року. Передрук
публікацій журналу Корреспондент в повному обсязі заборонено. З
правилами використання матеріалів журналу Корреспондент, опублікованих на сайті
Корреспондент.net, можна ознайомитися тут.