19 юли 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Пътуване във времето е възможно - но само ако имате обект с безкрайна маса

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 17 декември 2018 в 00:0165560
Д-р Ху използва тази машина на времето, наречена TARDIS, за да пътува през времето и пространството в телевизионното шоу на Би Би Си "Д-р Ху". Снимка: Babbel1196/Wikimedia Commons, CC BY-SA

Концепцията за пътуване във времето винаги е разпалвала въображението на хората. Но наистина ли е възможно? Разбира се, че е. Правим го точно сега, нали? Всички пътуваме в бъдещето секунда по секунда.

Но не това имаме предвид, нали?

Можем ли да пътуваме много по-далеч в бъдещето? Абсолютно. Ако можехме да се движим близо до скоростта на светлината или в близост до черна дупка, времето би се забавило, което ни позволи да пътуваме произволно далеч в бъдещето. Наистина интересният въпрос е дали можем да се върнем обратно в миналото.

Една наскоро публикувана статия в списание Classical and Quantum Gravity описва как да се изгради машина за време, използвайки много проста конструкция.

Затворени времеподобни криви

Общата теория за относителността на Айнщайн позволява възможността да се изкриви времето до толкова висока степен, че да се сгъне върху себе си, което води до времеви цикъл. Представете си, че пътувате по този цикъл. Това означава, че в някакъв момент бихте стигнали в миналото и ще започнете да преживявате същите моменти отново - нещо като дежавю, само че истинско. Такива конструкции се наричат ​​затворени времеподобни криви или (closed time-like curves - CTC) в изследователската литература и често се наричат ​​"машини на времето". Машините на времето са страничен продукт на концепции за пътуване по-бързо от светлината и разбирането им може да подобри разбирането ни за това как работи Вселената.

Времеви цикъл. Зелената линия показва краткия път през червейната дупка. Червеното показва дългия път през нормалното пространство. Кредит: Panzi, CC BY-SA

Тъй като времето за пътуване по зелената траектория може да бъде много кратко в сравнение с червената, червейната дупка може да даде възможност за пътуване във времето. Кредит: Panzi, CC BY-SA

През последните няколко десетилетия известни физици като Кип Торн и Стивън Хокинг създадоха ключови разработки върху модели, свързани с машини на времето.

Общото заключение от тези изследвания, включително на Торн и Хокинг, е, че природата забранява времевите цикли. Това може би е най-добре обяснено в Chronology Protection Conjecture на Хокинг , която по същество се казва, че природата не позволява промени в миналото й и по този начин ни предпазва от парадоксите, които могат да се появят, ако бе възможно пътуването във времето.

Може би най-известният сред тези парадокси, които се появяват в резултат на пътуване в миналото в миналото, е т.нар. "Парадокс на дядото", в който пътникът се връща в миналото и убива собствения си дядо. Това променя хода на историята по такъв начин, че се появява противоречие: Пътникът никога не е бил роден и затова не може да съществува. Има много филми и романи, базирани на парадоксите, които произтичат от пътуването във времето - може би едни от най-популярните са филмите "Назад към бъдещето" и "Омагьосан ден".

Екзотична материя

Различни физически явления могат да се намесят в  зависимост от детайлите, за да предотвратят развитието на затворени времеподобни криви във физическите системи. Най-често срещаното е изискването за определен вид "екзотична" материя, която трябва да присъства, за да съществува времеви цикъл. Такава екзотична материя е материя, която има отрицателна маса. Проблемът е, че не е известно да съществува отрицателната маса в природата.

Новият модел за машина на времето на Каролин Малари (Caroline Mallary), докторант в Университета на Масачузетс Дартмут, публикуван в Classical & Quantum Gravity, не изисква екзотична материя с отрицателна маса и предлага много проста конструкция.

Моделът на Малари се състои от две супер дълги автомобила, построени от материал, който не е екзотичен и с положителна маса, паркирани паралелно. Една кола се движи напред бързо, а  другата остава паркирана. Малари доказва, че при такава схема в пространството между автомобилите може да съществува времеви цикъл.

Тази анимация показва как функционира времевият цикъл на Малари. Когато космическият кораб влезе във времевия цикъл, се появява и неговото бъдещо Аз и може да проследите позицията и на двата във всеки един момент след това. Тази анимация е от гледна точка на външен наблюдател, който наблюдава космическия кораб да влиза и излиза от времевия цикъл.

Дали ще може да изградим това в задния си двор?

Ако подозирате, че има уловка, имате основание. Моделът на Малари изисква средата на всяка кола да има безкрайна плътност. Това означава, че моделът съдържат обекти, известни като сингулярности - с безкрайна плътност, температура и налягане. Освен това, за разлика от сингулярностите, които се намират във вътрешността на черните дупки, което ги прави напълно недостъпни отвън, сингулярностите в модела на Малари са напълно голи и наблюдаеми и поради това имат истински физически ефекти.

Физиците се съмняват такива особени обекти да съществуват в природата. Така че за съжаление скоро машина на времето няма да получим. Тази работа обаче показва, че физиците може би трябва да усъвършенстват своите идеи за това защо забранените затворени времеподобни криви са забранени.

----------------

Автор: Гаурав Хана (Gaurav Khanna), професор по физика, Университет в Масачузетс Дартмут

Тази статия е публикувана от The Conversation под лиценз Creative Commons. Прочетете оригиналната статия.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Физика
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.