355 500 произведений, 25 200 авторов.

Электронная библиотека книг » Дэйв Голдберг » Вселенная. Руководство по эксплуатации » Текст книги (страница 9)
Вселенная. Руководство по эксплуатации
  • Текст добавлен: 7 октября 2016, 02:04

Текст книги "Вселенная. Руководство по эксплуатации"


Автор книги: Дэйв Голдберг


Соавторы: Джефф Бломквист

Жанр:

   

Физика


сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 19 страниц)

Разумеется, из космоса Амнезию не очень-то разглядишь. Если бы был виден горизонт событий (а он, конечно, не виден), он представлял бы собой шар радиусом примерно в 30 километров. А поскольку гравитационное поле черной дыры необычайно сильно, оно искривляет свет, и доктор Дейв и Робо-Джефф видят звезды, которые находятся за Амнезией!

Разумеется, архизлодеи не станут день-деньской сидеть и любоваться Амнезией, и в конце концов Робо-Джефф катапультируется и ныряет в черную дыру. Поначалу он Почти ничего не замечает и просто летит – все быстрее и быстрее. К тому времени, когда он отлетит на расстояние примерно в 1,5х10 11метров (это расстояние от Земли до Солнца, известное также как «астрономическая единица»), он будет падать со скоростью почти 500 тысяч километров в час.

Конечно, это головокружительная скорость, но поскольку он находится в свободном падении, то все это время будет ощущать невесомость.

Чем ближе Робо-Джефф приближается к черной дыре, тем сильнее его одолевает любопытное ощущение [72]. Гравитация действует ему на ноги сильнее, чем на голову. Поначалу это кажется всего лишь слабым перекосом, но к тому времени, как Робо– Джефф оказывается примерно в 6400 километров (радиус Земли) от центра черной дыры, разница в силе тяжести, которая действует ему на голову и на ноги, будет равна всей гравитации на Земле. Как будто Робо-Джефф подвешен за макушку к подъемному крану, а ноги у него болтаются.

Приливная сила неумолимо нарастает, и чем ближе Робо-Джефф оказывается к центру черной дыры, тем сильнее его, бедолагу, вытягивает. Этот процесс астрономы прозвали «спагеттификация». Человеческое тело, если оно принадлежит Робо– Джеффу, а не Пластикмэну или мистеру Фантастику, в таких случаях не столько вытягивается, сколько ломается. Приливные силы наверняка окажутся смертельными, поскольку рекордные перегрузки при высоких ускорениях, которые в силах выдержать человек, составляют в 179 раз больше земной силы тяжести, да и то буквально на секунду (в автокатастрофе). А Робо-Джеффу придется подвергнуться таким же (и даже более сильным) перегрузкам постоянно – стоит ему лишь достигнуть 1150 километров от центра Амнезии.

Когда он приблизится к центру на 550 километров, разница в силе тяжести, действующей на ноги и на голову, станет примерно в 1500 раз больше, чем земная гравитация,– этого с избытком хватит, чтобы буквально разорвать человеческие кости.

Сами видите, путешествие во времени не назовешь увеселительной прогулкой.

Представим себе, что Робо-Джефф в детстве был пай-мальчиком и кушал много манной каши, и поэтому его кости и кибернетические суставы способны выдержать чудовищные нагрузки. Даже с этой натяжкой (простите за дурацкий каламбур) он обнаруживает, что ракетный ускоритель, который должен был вытащить его из гравитационного поля Амнезии, не запускается. Когда до центра остается всего 65 километров, Робо-Джефф начинает паниковать (сдержанно и мужественно, в стиле «где наша не пропадала») и посылает доктору Дейву в Академию злодейских исследований сигнал SOS. Однако поскольку фотоны из радиопередатчика Робо-Джеффа теряют энергию, когда движутся от центра черной дыры, доктору Дейву приходится настроить

приемник на гораздо более низкую частоту, чтобы услышать, как Робо-Джефф зовет на помощь.

Слушая свое обычное радио в диапазоне FM (от 88 до 108 мегагерц), доктор Дейв обнаруживает, что хотя Робо-Джефф передает сигнал на частоте 108 мегагерц, как они и договаривались, слышно его лишь в нижней части частотного диапазона. Именно об этом феномене мы и говорили – фотоны, которые Робо-Джефф посылает в виде радиосигнала, потеряли энергию, и поэтому кажется, что частота радиосигнала ниже. Когда доктору Дейву удается наконец поймать сигнал, голос Джеффа кажется ему медленным и низким – как будто слушаешь пластинку на низкой скорости или Аманду Лир на нормальной.

Робо-Джефф падает дальше, и связь пропадает.

Хотя нормальный ракетный ускоритель парочка поставить забыла, архизлодеи все же додумались оснастить скафандр Робо-Джеффа упомянутыми голубыми огоньками. Они светят уже не голубым светом, а зеленоватым, затем желтоватым, а затем красным, после чего становятся невидимы невооруженным глазом. После этого доктор Дейв может наблюдать Робо-Джеффа только через инфракрасный детектор.

Примерно в 30 километрах от центра черной дыры проходит горизонт событий, и с течением времени доктор Дейв замечает, что хотя Робо-Джефф приближается все ближе к границе, откуда нет возврата, он никак не может ее пересечь. Все время кажется, что Робо-Джефф находится снаружи от черной дыры. Однако огоньки на его скафандре в конце концов уходят в инфракрасный спектр настолько, что детектор доктора Дейва их уже не видит.

С другой стороны, с точки зрения Робо-Джеффа, все, наоборот, ускоряется, и сигналы из Академии злодейских исследований доходят до него на высоких частотах. Что же происходит в тот момент, когда он пересекает горизонт событий?

Если не считать того, что Робо-Джеффа, скорее всего, давно нет в живых и теперь ему уже не вернуться, он ничего особенного не заметит. Он будет просто неумолимо падать к «сингулярности». Разумеется, оказавшись по скверную сторону от горизонта событий, он уже не может больше отправлять фотоны, а поэтому не остается никакого сценария, кроме одного – его порвет в клочки. Пусть утешается тем, что с того момента, как ему станет неприятно (когда приливные силы составят около 10 в, то есть в 10 раз больше земной гравитации), до полного разрушения пройдет около одной десятой секунды.

Однако все научные данные свидетельствуют, что это его не утешит.

IV. А можно вернуться во времени назад и купить акции «Майкрософт»?

Как мы только что увидели, гравитационное поле вокруг черных дыр сильнейшим образом искажает и свертывает пространство, а главное (для наших злодейских замыслов) – время. Остается под вопросом, сумеют ли доктор Дейв с Робо-Джеффом при помощи общей теории относительности создать величайшую жемчужину чокнутой науки – машину времени. Прежде чем мы начнем разговор о том, как сделать машину времени,следует высказать несколько соображений по поводу того, что же такое хорошая машина времени.

Когда мы были маленькие, то любили играть с большими картонными коробками, а иногда писали на них большими буквами «Машина времени» 1. Вообще говоря, это и была машина времени. Ведь тот, кто сидел в коробке, путешествовал во времени со скоростью одна секунда в секунду. Вы, наверное, надеетесь получить устройство с более гибкими настройками.

Просите, и дастся вам; в наших силах сделать машину и получше. Героический пример Робо-Джеффа показал нам, что, когда стоишь у самой черной дыры или белого карлика, личные часы замедляются, а значит, можно путешествовать во времени со скоростью быстрее одной секунды в секунду. Наш злодейский дуэт вполне способен создать на этой основе приемлемую машину времени для путешествия в будущее. Например, построить звездолет, который зависнет у самого горизонта событий в черной дыре, некоторое время там повисит, а потом вернется – в далекое будущее.

Однако это будет путешествие в один конец – поскольку вернуться в свое время архизлодеи не смогут. Нам же больше всего хочется отправить их в прошлое – а в идеальном случае позволить изменить это прошлое в соответствии с их черными замыслами.

Каковы же перспективы для путешествия в прошлое? Как мы видели в главе 1, мы вполне можем заглянуть в прошлое. Когда на что-то смотришь, то видишь его таким, каким оно было некоторое время назад.

1С очаровательными ошибками – «МОШИНА ВРЕМИНИ ».

Конечно, вы вправе представлять себе что-то более конкретное. Например, представьте себе, что вы хотите стать свидетелями некоего события – Крымской войны, скажем, или посадки «Аполлона» на Луне. В принципе, на первый взгляд это несложно. В случае с высадкой на Луну все, что вам нужно,– это припарковать звездолет с ультрамощным телескопом в 40 световых годах от Луны [73]. Единственная сложность: чтобы улететь на 40 световых лет от Луны, Потребуется как минимум 40 лет, поскольку нельзя лететь со скоростью больше скорости света. Так что, хотя мы способны заглянуть в будущее, мы не можем заглянуть в нашу историю, поскольку не можем перегнать свет, не сжульничав с помощью гравитации.

А не выручит ли нас, например, зеркало? Если бы в момент высадки на Луну в 20 световых годах оттуда уже стояло зеркало, мы, в принципе, могли бы как раз сейчас получить оттуда отражение. К сожалению, нам должно было бы крупно повезти, чтобы зеркало уже стояло наготове. Да и картинка получилась бы малюсенькая-премалюсенькая.

Итак, даже заглянуть в прошлое, как выяснилось, проблематично, а между тем для большинства из нас машина времени ассоциируется с возможностью не просто заглянуть в прошлое, но и действовать в нем и даже менять его. Как минимум мы должны быть способны вернуться в прошлое и пожать руку самому себе.

Специалисты по общей теории относительности называют сценарии, в которых вы можете познакомиться с самим собой (или, в принципе, со своими предками), «замкнутыми времениподобными кривыми». Как мы увидим совсем скоро, существуют проекты-кандидаты на роль машины времени, которые вполне соответствуют теорий относительности. И они вполне могут предоставить вам шанс познакомиться с самим собой в юности.

Но прежде всего мы должны установить несколько основных законов.

Мы полностью отдаем себе отчет в том, что на данном этапе беседы мы выходим за пределы того, что принято называть физикой, и углубляемся в область философии. И в этом нет ничего плохого. И в художественной литературе, и в научной философии, по всей видимости, имеются две основные картины возможного путешествия во времени.

1. Альтернативная реальность / альтернативные вселенные.

Одна из самых очевидных трудностей, связанных с путешествием во времени, заключается в том, что оно вроде бы позволяет вам изрядно напортачить в прошлом. Например, представьте себе, что вам пришла в голову отменно дурацкая идея, скажем, убить собственного дедушку до того, как будет зачат ваш отец [74]. Сможете ли вы это сделать? Что произойдет с вами впоследствии? Какое будущее вы обнаружите, когда вернетесь в настоящий момент?

Убив собственного дедушку, вы сами не сможете существовать, а значит, во-первых, у вас не получится вернуться в прошлое, а значит, некому будет убить вашего дедушку… ну и так далее.

Как же разрешить этот «парадокс дедушки»?

Что будет, если так разительно изменить прошлое, нам, вероятно, расскажет квантовая механика. В главе 2 мы обсуждали интерпретацию квантовой механики Хью Эверетта и «возможные миры», в которых каждое квантовое событие порождает параллельные вселенные. Как мы видели, на микроскопическом уровне Вселенная случайна – случайна по сути своей, и никакие знания не в силах предсказать, например, распадется радиоактивный атом за данный период времени или не распадется или куда окажется направлен спин у данного электрона – вверх или вниз. Если бы мы пересмотрели кино Вселенной, как бы все было – так же или иначе? У нас нет никакой возможности это проверить.

Кажется, будто мелочи вроде спина электрона большой роли не играют, но за очень длительное время мелкие события способны изменить очень и очень многое. Вспомните старинный стишок, который приписывают Бенджамину Франклину:

Не было гвоздя – подкова пропала.

Не было подковы – лошадь захромала.

Лошадь захромала – командир убит,

Конница разбита, армия бежит.

Враг вступает в город, пленных не щадя…

Оттого что в кузнице не было гвоздя.

(Пер. С. Маршака )

Это концептуальная версия математической теории под названием «хаос». Практически для любой системы (и история человечества не исключение) справедливо, что даже небольшое изменение на самом старте приводит к колоссальным изменениям в финале. Вероятно, вам этот закон известен также как «эффект бабочки» [75], согласно которому даже такое крошечное событие, как взмах крылышек бабочки, способно изменить погоду через несколько месяцев на другом краю Земли.

Главное, даже если параллельные вселенные на старте практически идентичны, уже довольно скоро история в них идет по совершенно разным путям.

Та же картина – вселенные, ответвляющиеся друг от друга,– может послужить основой для путешествий во времени. Давайте посмотрим, как это разрешает «парадокс дедушки». Представьте себе, что вы путешественник во времени, живущий во вселенной Л, и вы вбили себе в голову, что должны порушить вселенную, да не просто так, а как можно зрелищнее. Вы создаете машину времени, возвращаетесь в прошлое и убиваете там своего дедушку. Поскольку в истории вселенной Л такое событие попросту невозможно, убийство должно произойти в другой вселенной – В. Если мы затем вернемся в настоящее, то, вероятно, обнаружим самого себя как он был, с теми же воспоминаниями,– только не в нашей прежней вселенной, а во вселенной В. И конечно, во вселенной В будет лишь один экземпляр нас (версия А). Второй так и не родится.

Улавливаете логику?

Модель множественных миров – основа сюжета «Назад в будущее». Это классика мирового кинематографа, так что вы, вероятно, видели этот фильм. Подросток по имени Марти возвращается в прошлое на 30 лет, непреднамеренно вмешивается в ухаживание своих родителей, а остаток фильма лихорадочно пытается загладить свои ошибки и навести порядок в своем настоящем.

Само собой, у него все получается. Но когда он возвращается в свое время, оказывается, что история мира радикально изменилась. Согласно карти-

не возможных миров, Марти-А исчез из вселенной А и отправился в прошлое. Изменив будущее, он поспособствовал ответвлению вселенной В и вернулся в будущее вселенной В. Между тем Марти-В, предположительно, исчез в прошлое, изменил ход времени и вернулся во вселенную С – и так далее.

В принципе, если бы Марти-А изменил вселенную в достаточной степени, Док Браун-В (изобретатель машины времени) не изобрел бы путешествия во времени. В 1985 году Марти-Б застрял бы во вселенной В, не имея возможности отправиться в прошлое. Когда Марти-А вернулся в настоящее, он вернулся бы во вселенную В, и там оказалось бы два Марти. А во вселенной А Марти исчез бы и не вернулся.

В модели множественных миров всегда нужно думать о том, как твои действия в прошлом влияют на будущее, даже если вам каким-то образом удалось воздержаться от убийства своих предков или других поступков, которые явно способны радикально испортить историю человечества. Даже мельчайшее бессознательное действие способно рерандомизировать все события в прошлом (проще говоря, запустить их по другому случайному сценарию).

В общем, «эффект бабочки» дает нам гарантию, что нет никакого сценария путешествия во времени, в котором можно изменить прошлое, не создав параллельных вселенных. Однако для нас все это всего лишь жульничество. Наблюдатель, который сидит себе в своей вселенной и никуда во_ времени не путешествует, увидит, как у людей появляются двойники, погибают и воскресают дедушки, а путешественники во времени возникают и исчезают. Это очень раздражает, не так ли?

2. Вселенная самосогласованна.

Физику от магии отличает одна подробность: физика делает предсказания относительно Вселенной, которые можно проверить. До сих пор нет никаких экспериментальных данных (и никаких обоснованных предположений, как их получить), которые бы свидетельствовали бы о том, что наша Вселенная не одна. Если же Вселенная одна, то и версия ее истории тоже одна.

В середине 1980-х годов Игорь Новиков из Московского университета развил теорию квантовой механики и путешествий во времени, согласно которой вероятность несамосогласованной истории тождественно равна нулю.

Поэтому реалистичный сценарий путешествия во времени будет выглядеть примерно так. Когда вам исполняется 18 лет, более старая версия вас возвращается к вам во времени и дает вам общие инструкции, как сделать машину времени. Осознав свое великое предназначение, вы посвящаете следующие 10 лет созданию машины времени, а затем возвращаетесь на 10 лет назад и даете самому себе те же инструкции.

Но есть дилемма. А если вы в прошлом совершите попытку самоубийства? Или не станете давать себе инструкции по созданию машины времени? Возможно ли, в конце концов, что вы и вовсе совершите нечто такое, что лишит вас стимула делать машину времени?

Путешествие во времени предоставляет нам два неприятных варианта. Если вы сторонник модели путешествия во времени согласно теории множественных миров, тогда нарушается теория Новикова. С другой стороны, по модели самосогласованной Вселенной путешественник во времени, очевидно, не имеет свободы воли.

Мы (то есть физическое сообщество) не располагаем сколько-нибудь удовлетворительным ответом на ату головоломку. Мы просто предполагаем, что физические законы требуют сохранения самосогласованности при любом способе путешествовать во времени [76]»

Самосогласованные вселенные гораздо менее удобны – и с точки зрения писателей, и с точки зрения реальности. Ну, скажем, прежде всего стоит задаться вопросом, зачем вообще путешествовать в прошлое. У вас не возникнет никаких мотивов, чтобы это делать, поскольку возвращение в прошлое ничего не исправит. С другой стороны, если вам нравится хронотуризм, вам, возможно, ничто не помешает понаблюдать падение Рима или первые Олимпийские игры. Разумеется, какой-нибудь бдительный наблюдатель уже видел вас среди публики.

Будем отталкиваться от того, что «правильное» путешествие во времени обязательно предполагает модель самосогласованной истории. С одной стороны, гораздо труднее создать увлекательную самосогласованную историю, предполагающую путешествия во времени, и мы чувствуем, что за удачные попытки такого рода следует награждать. С другой стороны, поскольку нет никаких свидетельств существования параллельных вселенных, для путешествия во времени версия единственной истории – единственная, которая более или менее соответствует тому, что мы знаем о физике. По большей части истории про параллельные вселенные нам как-то не нравятся, потому что даже если даже в одной вселенной что-то и «срослось», в другой оно по– прежнему сломано. Хорошо* если ты все исправил на своей оси времени, но это означает, что бесконечное множество других вселенных обречены на хаос и кошмар, и стоит ли идти на подобный риск?

V. Так кто же путешествует во времени правильно?

Как с этим обстоят дела в масскультуре? Книги в общем и целом прекрасно справляются с тем, чтобы все оставалось самосогласованным. Некоторые литературные произведения вроде классической «Машины времени» вообще избегают самосогласованности – повествование в них разворачивается в таком далеком будущем, что совершенно ясно:

сам путешественник во времени ничего в нем изменить не мог, даже если бы хотел. Некоторые вроде «Автостопом по галактике» Дугласа Адамса настолько очевидно принадлежат к литературе абсурда, что их вообще не стоит воспринимать как истории о путешествиях во времени.

В кино и на телевидении, что характерно, дела обстоят гораздо хуже. Большинство (в числе самых очевидных примеров – и «Назад в будущее», и телешоу «Герои») исходят из того, что будущее еще не предрешено. Чушь! Конечно, предрешено, раз вы там уже побывали! Ваш главный стимул что-то предпринять в настоящем (или прошлом) определяется тем, что вы видели, какое будущее нас ждет!

Поскольку мы фанаты научной фантастики (как и обычной науки), мы не можем удержаться от того, чтобы высматривать ошибки во всех фильмах и телепередачах, где сюжет основан на путешествии во времени. Однако иногда случается, что ошибок этих нет. Именно поэтому Робо-Джефф любезно составил «Хит-парад путешествий во времени» (неполный), который вы найдете в конце этой главы. Между тем нам пора заняться разбором нескольких конкретных примеров. Тех, кто умудрился не смотреть кино и телевизор последние 30 лет, предупреждаем, что испортим им все удовольствие от дальнейшего просмотра, потому что расскажем все сюжеты.

«Футурама», сезон 4, эпизод 1. «Роз вел л – это то, что хорошо кончается» (2001)

Через тысячу лет технология заметно продвинется вперед по сравнению с сегодняшним днем и люди смогут путешествовать в прошлое (непредсказуемо, однако эффективно): для этого надо поставить в микроволновку металлический предмет и при этом наблюдать взрыв сверхновой. Герои «Футурамы», в том числе Филипп Фрай, развозчик пиццы, которого заморозили на тысячу лет, и Бендер, робот с асоциальными наклонностями, путешествуют из 3001 года в 1947-й, в город Розвелл, штат Нью-Мексико. Когда они приземляются, а точнее, терпят крушение, голова Бендера отваливается от тела, и Фрай берет себе голову. Между тем тело Бендера принимают за летучую тарелку – за тот самый НЛО, о приземлении которого якобы умалчивало правительство США.

Фрай обнаруживает, что на местной военной базе находится его дедушка, и случайно убивает его. Утешая бабушку, Фрай делает вывод, что раз он до сих пор жив, значит, его бабушка ему не бабушка!

Наутро Фрай приходит к другому, еще более жуткому выводу: эта женщина – действительно его бабушка, а он, сам того не зная, стал сам себе дедушкой [77]. Поскольку вмешательство в самосогласованную временную петлю невозможно, лучше сказать иначе: он всегда был сам себе дедушкой и всего лишь выполнил свои обязанности на оси времени. Однако его аморального поступка это не извиняет.

Когда герои убегают из Розвелла, голова Бендера выпадает из звездолета, и команда вынуждена бежать в свое время, в XXXI век, без нее. Фрай понимает, что она, должно быть, до сих пор лежит в пустыне (и так оно и оказалось), и команда выкапывает ее и присоединяет к телу Бендера.

Из этого случая следуют, если вдуматься, поразительные выводы: Фрай – сам себе предок, а голова у Бендера на 1049 лет старше тела. Хотя это совершеннейшие пустяки, нет никаких научно обоснованных причин, по которым это не может быть правдой.

«Терминатор» (1985) [78]

Среди самых ярких и долгожданных событий будущего – ядерная катастрофа, спровоцированная роботами, фестиваль обугленных скелетов и сверкающих металлических шасси, на котором киборги с ручными пулеметами разнесут в клочья все живое благодаря военному компьютеру Скайнету, свихнувшемуся разумному аналогу нынешнего Интернета.

Полный восторг!

В особенности мы предвкушаем неизбежное полуреалистичное путешествие во времени. В будущем Джон Коннор возглавит восстание против воинства злобных кровожадных роботов. Джон отправит в прошлое (в наше настоящее, то есть уже прошлое – в 1984 год) своего солдата Кайла, который должен защитить его мать Сару Коннор, поскольку Скайнет послал туда своего агента, робота-убийцу [79], чтобы убить ее и не допустить рождения Джона.

Кайл, по фотографии находит Сару Коннор и изо всех сил старается защитить ее. Он влюбляется в Сару, и они зачинают ребенка – из которого вырастет Джон Коннор, предводитель восстания против роботов.

Кайл и Сара не только устраняют угрозу со стороны роботов и спасают жизнь Саре (и Джону), – Сара еще и фотографируется, чтобы впоследствии эту фотографию передали Кайлу, который снова влюбится в нее. Временная петля самосогласованна, и если бы Скайнет хотя бы ненадолго задумался над этой головоломкой, он бы сообразил, что если Джон Коннор в будущем жив, значит, в прошлом его не убили и затея была изначально обречена на провал.

Разумеется, если бы Скайнет сообразил, что вся его затея обречена на провал, он не послал бы Терминатора в прошлое, Кайл не отправился бы в прошлое следом за роботом, и Джон бы не родился. Оп-па!

Означает ли это, что человечеству придется когда-нибудь в будущем биться не на жизнь, а на смерть с мятежными роботами, возглавляемыми суперкомпьютерной сетью, которая не имеет представления о самосогласованных временных петлях? Мы полагаем, что да.

VI. Так как же сделать действующую машину времени?

Мы уже говорили, что общая теория относительности позволяет вытворять с потоком времени презабавные штуки, и даже установили несколько основных правил, которые регулируют, что машина времени может делать, а что не может. Вероятно, вам будет интересно узнать, что существуют самые настоящие физики, которые публикуют самые настоящие статьи о том, можно или нельзя сделать машину времени [80]. Установив основные правила, мы наконец подходим к главному вопросу – как создать машину времени, которая не противоречит никаким нашим знаниям о физике?

Кротовые норы

Общая теория относительности показывает, что массивные тела вроде Солнца или черной дыры сворачивают пространство и время. Однако сворачивание пространства – явление локального масштаба. Мы имеем в виду примерно следующее: если взять плоский лист бумаги (плоский, то есть не свернутый) и свернуть его в трубку, крошечный муравей, ползущий по его поверхности, не поймет, свернут лист или нет.

В принципе, мы могли бы опереться на тот факт, что для того, чтобы сделать машину времени, пространство можно «сложить». Этот факт – основа идеи «кротовых нор», которая долгие годы служила фантастам верой и правдой. Кротовая нора – теоретическое решение уравнений Эйнштейна из

области общей теории относительности, в которых пространство настолько искажается, что создается путь, соединяющий две потенциально далекие области пространства.

Издалека кротовая нора похожа на черную дыру. Если бы мы на нее посмотрели, то увидели бы сферу, сквозь которую видно другое устье кротовой норы. Однако если приблизиться к Кротовой норе, то, в отличие от черной дыры, гравитация не усиливается, и человек или звездолет может пролететь ее насквозь целым и невредимым.

У нас есть серьезные косвенные свидетельства существования черных дыр, но нет ни прямых, ни косвенных свидетельств существования кротовых нор, и, что бы ни думал и на что бы ни уповал Артур Кларк, есть подозрение, что они если и существуют, то исключительно на микроскопических масштабах. Общая теория относительности говорит нам только о том, что их существование не невероятно.

Главный сюжет – можно нырнуть в один конец кротовой норы и вынырнуть из другого, далеко-далеко. Более того, можно организовать это так, что будешь перемещаться быстрее света. На минуту забудем о том, насколько на самом деле это трудно, и укажем на некоторые очевидные детали. Хотя кажется, что кротовые норы – это отличные устройства для телепортации, не. так очевидно, что их можно использовать и как машины времени. Однако это вполне реально – вот, например, Кипу Торну из Калифорнийского технологического университета это под силу. В своей книге «Черные дыры и свертывание времени» (Kip Thome, Black Holes and Time Warps) он описывает машину времени, основанную на кротовой норе, идею которой он предложил в 1988 году вместе с двумя своими учениками – Майклом Мори и Ульви Юртсевером.

Чтобы сделать из поразительного устройства для телепортации суперпоразительную машину времени, надо сначала понять, что длина внутренней части кротовой норы никак не соотносится с тем, насколько далеко вы по ней перемещаетесь. Если бы вам нужно было пройти по кротовой норе, вы бы вышли из нее (с вашей точки зрения) очень скоро.

Поясним на конкретном примере. Мы уже познакомили вас с благоразумным (и консервативным) доктором Дейвом и склонным к авантюрам (и бесшабашным) Робо-Джеффом и рассказали об их приключениях при исследовании черных дыр. Так вот, Они снова взялись за свое – но на сей раз им удалось построить себе компактную кротовую норку, i достаточно большую, чтобы сквозь нее пролез человек, но достаточно маленькую, чтобы поместить одно из ее устьев внутрь звездолета, что они и сделали. С точки зрения человека, который путешествовал по этой норе, она была длиной всего три метра, а значит, если доктор Дейв заглядывал в одно из ее устьев (которое было удобно расположено в его гостиной в нише, где раньше стоял телевизор), он видел интерьер звездолета Робо-Джеффа.

Робо-Джефф берет свой звездолет вместе с кротовой норой и 1 января 3000 года улетает со скоростью 99% скорости света. Он улетает примерно на семь световых лет от Земли, а затем возвращается – 1 января 3014 года. Если эти цифры вам уже знакомы» ничего удивительного. Мы позаимствовали их из примера про парадокс близнецов, о котором говорили в главе 1.

Вероятно, вы также вспомните, что с точки зрения Робо-Джеффа прошло только два года. Вот тут и начинаются странности. Доктор Дейв с Робо-Джеф– фом видят друг друга через кротовую нору. Интерьер черной дыры не знает, что кто-то движется. Так что если доктор Дейв посвящает ближайшие два года своей жизни тому, что наблюдает Робо-Джеффа через кротовую нору, он будет абсолютно уверен, что в 3002 году выйдет в сад и обнаружит там улыбающегося Робо-Джеффа.

А следующие 12 лет он будет разочарованно и мрачно глядеть в небеса, пока Робо-Джефф не вернется на Землю со вторым устьем кротовой норы в звездолете.

Рассмотрим вот что. Если доктор Дейв посмотрит в 3002 году в кротовую нору в своей гостиной, он увидит, как Робо-Джефф приземлится на Землю в 3014-м. Он буквально увидит будущее. Но и это еще не все. Он способен посетить будущее – или, если уж на то пошло, Робо-Джефф способен побывать в прошлом. И кто угодно способен. Такая кротовая нора становится способом отправиться на 12 лет в прошлое, а также пройти пренебрежимо малое расстояние из гостиной доктора Дейва в его сад.

Но не забудьте, что хотя машина времени позволит вам путешествовать в прошлое, вы не сможете делать в прошлом все, что захотите» по причинам, которые мы уже обсудили. Ведь прошлое уже произошло.

Есть и другое серьезное ограничение. Нельзя вернуться в то время, когда машину времени еще не создали. Это поможет получить ответ на другой больной вопрос, который, вероятно, уже приходил вам в голову: где же хронотуристы? Почему мы их до сих пор не видели? Да потому, что еще не создали машину времени!

Такое устройство создает и некоторые другие сложности. Например, очень трудно держать кротовую нору открытой, поскольку она имеет естественную тенденцию сплющивать любую материю или энергию, которые попадают к ней внутрь (так как стенки кротовой норы притягивает друг к другу гравитация). Кротовая нора может схлопнуться, не успеем мы найти ей практическое применение. Торн предположил, что следует держать ее открытой при помощи некоей «экзотической материи», имеющей отрицательную плотность энергии. По всей видимости, при обычных обстоятельствах экзотической материи во Вселенной явно в обрез, если она вообще есть, но те же самые поля, которые заставляют черные дыры излучать, обладают именно теми качествами, которые нам так необходимы.


    Ваша оценка произведения:

Популярные книги за неделю