Вам уже известно, что специальная теория относительности Эйнштейна позволяет «перемещаться» в будущее. Достаточно двигаться достаточно быстро, и ваши часы будут идти медленнее, чем у тех, кто стоит на месте. Но вот общая теория относительности — вот где математика становится странной. Она открывает двери в прошлое.
В 1949 году логик Курт Гёдель, современник Эйнштейна, нашел одну такую дверь. Он преподнес эту модель в подарок другу на день рождения. Модель была необычной: вселенная, заполненная частицами, похожими на пыль, движущимися подобно густой жидкости. Отрицательная космологическая постоянная. Это допускало существование «временеподобных кривых».
И вот здесь начинается самое интересное: можно было бы двигаться по одной из таких кривых. Начать в одной точке. Свернуть назад. И в итоге вернуться ровно в исходную точку.
Поначалу физики отвергли эти кривые как математический шум. Артефакты некорректной математики, не имеющие физической реальности. Они предполагали, что реальная вселенная не могла бы их поддерживать.
Но затем Кип Торн доказал, что они были неправы.
В 1988 году будущий нобелевский лауреат нашел новое решение — проходимые червоточины. И для этого не требовалась странная, пылеподобная вселенная. Они могли существовать в реалистичном мире. Это изменило всё. Вдруг путешествия во время перестали быть просто головоломкой для логики. Они стали физической проблемой, у которой могли найтись решения.
Можно ли действительно убить своего дедушку?
Парадокс деда — это слон в комнате. Писатель Рене Баржавель сформулировал его в 1944 году. Вы возвращаетесь в прошлое. Убиваете своего дедушку. Ваш отец никогда не рождается. Вы никогда не рождаетесь. Как же вы тогда вернулись в прошлое, чтобы убить его?
Российский физик Игорь Новиков попытался приручить этого зверя. Его принцип самосогласованности гласит: вернуться можно, но изменить ход истории нельзя. Вы — часть сценария. Если вы попытаетесь выстрелить в деда, ружье застрянет. Вы поскользнетесь. Вы промахнетесь. Будущее останется именно таким, каким оно было.
Мы видели этот троп повсюду. «Доктор Кто», «12 обезьян», немецкий сериал «Темные начала». Персонажи пытаются исправить сломанное прошлое. Их попытки создают эту поломку. Это замкнутый цикл.
Торн и его команда проверили это на практике. Не на людях, а на мяче.
Представьте мяч, катящийся в червоточину. Он выходит в прошлом. Там он сталкивается со своей собственной младшей версией, отталкивая младшую версию от входа. Если младшая версия никогда не войдет, старшая версия никогда не прибывает. Парадокс.
Вопрос для группы Торна в 1991 году был простым, но пугающим. Существует ли такое начальное положение и скорость мяча, при которых этот цикл не может разрешиться?
Они провели вычисления. Ответ был отрицательным.
Для каждого набора начальных условий существовал самосогласованный исход. Мяч всегда ударяет по своему прошлому «я» так, чтобы цикл сохранился. Команда Торна не нашла ни одной конфигурации, при которой мяч гарантированно предотвращает свое собственное попадание в червоточину. Они не смогли математически доказать это для всех случаев. Но их модели с большой вероятностью указывали на то, что самосогласованные путешествия во времени всегда возможны.
Хотя есть одно осложнение. В некоторых сценариях существовало бесконечное число решений. Какое из них произойдет? Природе все равно. Поэтому Торн подключил квантовую механику. Мяч существует в суперпозиции всех возможных траекторий. Он выходит с каждой допустимой скоростью одновременно. Даже в квантовом тумане физика червоточин оставалась прочной.
Пустая вечеринка Хокинга
Стивен Хокинг не был убежден.
Теоретические решения хороши для научных статей. Это не значит, что вселенная позволит это сделать. В 1992 году Хокинг предложил «гипотезу хронологической защиты». Если перевести примерно: законы физики имеют охранника. И он не пустит вас внутрь.
Некая фундаментальная теория, которая еще не открыта, предотвратит макроскопические путешествия во времени. Замкнутые временеподобные кривые будут запрещены. Вселенная сохранит свою историю в безопасности.
Хокинг даже пошутил на эту тему. Он устроил вечеринку для путешественников во времени. 28 июня 2010 года. Шампанское. Канапе. Воздушные шары.
Но он не рассылал приглашения до тех пор, пока вечеринка не закончилась.
Список гостей был пустым. Никто не явился.
Для Хокинга это было доказательством. Если бы путешествия во времени были возможны, кто-нибудь увидел бы приглашение и вернулся бы на вечеринку. Они не вернулись. Следовательно, это невозможно.
Прав ли он? Математика говорит нет. Парадоксы говорят нет. Но червоточины? Они шепчут, что, возможно, охранник просто спит. Или, может быть, охранника вообще не существует. Мы все еще ждем остальных гостей.
