1895 veröffentlichte der englische Science-Fiction-Autor Gerber Wells den Roman The Time Machine. Es war eine originelle Idee: Eines Tages werden Wissenschaftler ein Gerät entwickeln, mit dem Sie in die Vergangenheit und in die Zukunft reisen und vielleicht sogar den Lauf der Geschichte stören können. Seitdem hat diese Idee viele verfolgt. Und es hat die Physiker bereits zu einer Entdeckung geführt, die ohne Übertreibung als sensationell bezeichnet werden kann.
ALLES IST RELATIV
Die ersten Voraussetzungen für das Studium der theoretischen Möglichkeit von Zeitreisen ergaben sich, nachdem Albert Einstein die Bestimmungen der Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie formuliert hatte. Der erste von ihnen behauptete die Abhängigkeit der Zeit von der Geschwindigkeit eines Objekts: Je näher die Lichtgeschwindigkeit ist, desto langsamer fließt die Zeit. Im zweiten - der Abhängigkeit der Zeit von der Schwerkraft: In der Nähe massereicher Körper fließt die Zeit wieder langsamer.
Einsteins Theorien revolutionierten die Wahrnehmung. Es stellte sich heraus, dass die Zeitmaschine von der Natur selbst "konstruiert" wurde! Wenn das Schiff beispielsweise auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wird, wird seine Besatzung in die ferne Zukunft verschleppt. Um diesen Effekt zu veranschaulichen, wird normalerweise das "Zwillingsparadoxon" verwendet: Ein Astronaut, der von einem Flug zu den Sternen zurückkehrt, ist jünger als sein Zwillingsbruder, der auf der Erde geblieben ist.
Die Konsequenzen der Allgemeinen Relativitätstheorie sehen jedoch viel spektakulärer aus. Es stellt sich heraus, dass der Zeitverlauf geändert werden kann, indem der Raum ähnlich wie die Schwerkraft gekrümmt wird. Und wenn Sie eine spezielle räumliche Formation erfinden und schaffen, die heute als "Wurmloch" (oder "Wurmloch") bezeichnet wird und entfernte Punkte im Raum verbindet, wird es theoretisch möglich, den Kausalzusammenhang zu lösen - und sich am Ausgang des "Lochs" zu befinden, bevor Sie dorthin gingen …
Einstein selbst bestritt die Existenz von "Wurmlöchern", da sie seiner Meinung nach sofort "zusammenbrechen" sollten. Später hat der amerikanische Physiker Kip Thorne jedoch bewiesen, dass sogenannte „exotische Materie“(theoretisches Material mit negativer Energiedichte) zur Stabilisierung von Wurmlöchern verwendet werden kann, aber die Unmöglichkeit ihrer Existenz in der Realität wurde bisher von niemandem bewiesen. Darüber hinaus haben die russischen Wissenschaftler Arkady Popov, Sergei Sushkov und Sergei Krasnikov gezeigt, dass "exotische Materie" theoretisch künstlich erzeugt werden kann.
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DAS PROBLEM DER URSACHE
Es stellt sich heraus, dass es keine ernsthaften theoretischen Hindernisse für die Schaffung einer Zeitmaschine gibt. Und wenn es theoretisch erstellt werden kann, wird früher oder später jemand definitiv herausfinden, wie es in die Praxis umgesetzt werden kann. Warum haben wir bis jetzt keinen einzigen Zeitreisenden gesehen, der aus der Zukunft zu uns kam? Oder ist unsere Ära für sie von geringem Interesse?
Eine der Hypothesen, die die Abwesenheit solcher Reisenden erklärt, ist, dass Zeitreisen aufgrund einer Verletzung der Ursache-Wirkungs-Beziehungen unmöglich sind. Das klassische Paradoxon „ermordeter Großvater“kann als Illustration angeführt werden. Wenn zum Beispiel ein Zeitreisender aus irgendeinem Grund seinen Großvater vor der Empfängnis seines Vaters töten will und seinen Plan erfüllt, wird er selbst verschwinden und … den Großvater nicht töten können. Gleiches gilt für jede ernsthafte Einmischung in die Angelegenheiten der Vergangenheit: Eine Störung der Kausalität wird unweigerlich das Universum zerstören. Daher muss die Natur solchen Verstößen Beschränkungen auferlegen. Das gleiche Paradoxon des „ermordeten Großvaters“kann gelöst werden, vorausgesetzt, dass irgendwann mit dem aggressiven Zeitreisenden etwas schief geht und er den Mordplan nicht umsetzen kann.
Eine andere Hypothese wurde vom berühmten Astrophysiker Carl Sagan aufgestellt. Er glaubte, dass die Schöpfer der Zeitmaschine mächtig genug waren, um kausale Zusammenhänge zu verfolgen, und obwohl sie heimlich unter uns sind, schaffen sie es, durchzukommen, ohne den historischen Prozess zu stören.
HOKING TIME MACHINE
Um die Unmöglichkeit des Baus einer Zeitmaschine zu beweisen, führte der amerikanische Physiker Stephen Hawking ein lustiges Experiment durch. Er platzierte eine Anzeige in den Zeitungen und forderte alle Neuankömmlinge aus der Zukunft auf, in der Nacht des kommenden Weihnachtsfestes sein Haus zu besuchen. Er ging davon aus, dass in Zukunft definitiv jemand seine Einladung lesen und mit einer persönlichen Zeitmaschine besuchen möchte. Aber zu Weihnachten kam niemand zu ihm … Was hinderte ihn daran, eine Zeitreise zu machen? Stephen Hawking glaubt, dass es zwei Möglichkeiten gibt.
Die erste Option ist pessimistisch. Die Zeitmaschine wird niemals gebaut, oder sie wird sie bauen und versuchen, sie zu nutzen, wodurch eine Art globale Katastrophe eintreten wird, die die Entwicklung dieser Technologie beenden wird. Und tatsächlich: Berechnungen zeigen, dass nach dem von Kip Thorne vorgeschlagenen Schema Energien in die Vergangenheit eindringen müssen, die mit der Energie des gesamten Universums vergleichbar sind und diese sogar übertreffen. Es ist klar, dass es unwahrscheinlich ist, dass die Macht der Zivilisation auch in ferner Zukunft auf die Höhe steigen wird, die die Kontrolle über solche Kräfte ermöglicht.
Die zweite Option ist optimistisch. Die Zivilisation der Zukunft kann einen bestimmten lokalen Bereich des Universums verändern, so dass selbst mit dem Einsatz minimaler Energien Zeitreisen innerhalb dieses Bereichs real werden. Stephen Hawking nennt eine solche Maschine "endlich", dh endlich, sowohl räumlich als auch zeitlich. In diesem Fall werden die ersten Außerirdischen aus der Zukunft erst unter uns erscheinen, nachdem Hawkings globale Zeitmaschine gebaut und gestartet wurde. Aber so etwas haben wir noch nicht gemacht. Dementsprechend können Sie sich beruhigen und heute nicht versuchen, unter uns nach Außerirdischen zu suchen.
Lloyd's Zeitmaschine
Die vielleicht überraschendste Entdeckung wurde von einem anderen amerikanischen Physiker gemacht, Seth Lloyd, der sich auf Quantencomputer spezialisiert hat.
Er folgerte die Möglichkeit, eine Zeitmaschine zu konstruieren, indem er geschlossene zeitliche Kurven untersuchte - Weltlinien, die ein Materialteilchen zu seinem Ausgangspunkt führen. In einem cleveren Experiment konnten Seth Lloyd und seine Kollegen die geschlossene Kurve mithilfe der Quantenteleportation korrigieren, sodass der Zustand des Photons nicht im Raum, sondern in der Zeit übertragen wurde.
Zunächst wurde ein interessantes Detail deutlich: Es stellte sich heraus, dass der Quantenzustand des in die Vergangenheit übertragenen Photons seinen gegenwärtigen Zustand grundsätzlich nicht beeinflussen kann, dh das natürliche Verbot des Auftretens des Paradoxons des „ermordeten Großvaters“wurde durch direkte Erfahrung bewiesen. Der Erfolg des Experiments bestätigte, dass Quantenzustände, die tatsächlich eindeutige Informationen sind, in die Vergangenheit übertragen werden können. Informationszeitmaschine ist gebaut!
In diesem Fall entsteht jedoch ein neues Paradoxon, das als "unbewiesener Satz" bezeichnet wird. Seth Lloyd hat es so ausgedrückt. Angenommen, jemand liest einen Beweis eines Satzes in einem Lehrbuch und sendet diesen Beweis dann an den Mathematiker zurück, der das Lehrbuch geschrieben hat, noch bevor der Satz selbst erschien. Der Mathematiker nimmt den Beweis in ein Buch auf, das sein Gegenüber in Zukunft lesen wird. Frage: Woher kam der Beweis? Lloyd löst das Paradoxon auf fantastische Weise: Die Quantenwelt ist so gestaltet, dass sie alle möglichen Beweise des Theorems "enthält", sodass derjenige, der im Lehrbuch erscheint, von der Zukunft vorgegeben wird, nicht von der Vergangenheit.
Wie man die Gesetze der Quantenwelt auf den Raum großer materieller Objekte überträgt, wissen Wissenschaftler noch nicht. Es besteht jedoch keine besondere Notwendigkeit dafür. Die Hauptsache ist, dass ein Weg erfunden wurde, um die Zeitbarriere zu überwinden. Und eines Tages wird die Wissenschaft den nächsten Schritt tun - einen Sender schaffen, der mit der Vergangenheit kommunizieren kann.
Vielleicht versuchen Physiker aus der Zukunft bereits, uns zu kontaktieren und uns etwas Wichtiges zu sagen. Nur ist es uns noch nicht gelungen, einen Empfänger zu bauen, der solche Nachrichten dekodieren kann. Werden wir dazu in der Lage sein? Die Zukunft wird es zeigen …
Anton Pervushin