Путешествия во времени

Можем ли мы вернуться в прошлое?

Есть ли у нас возможность по примеру героя романа Герберта Уэллса «Машина времени» повернуть циферблат машины, перескочить через сотни тысяч лет и попасть в 802 701 год? Или же, подобно Майклу Фоксу, сесть в автомобиль, работающий на плутонии, и вернуться назад в будущее?

Возможность путешествия во времени открывает обширный мир других заманчивых возможностей. Как Кэтлин Тернер в фильме «Пегги Сью вышла замуж» (Peggy Sue Got Married), все люди втайне мечтают как-нибудь вернуться в прошлое, чтобы исправить небольшую, но жизненно важную ошибку. В стихотворении Роберта Фроста «Неизбранная дорога» (The Road Not Taken) герой гадает, что могло произойти, если бы на важных жизненных развилках мы выбрали другой путь, приняли иное решение. Умея путешествовать во времени, мы могли бы вернуться в собственную юность и стереть из прошлого постыдные события, выбрать другого спутника жизни, отдать предпочтение иной карьере, а может, даже изменить исход ключевого исторического события или судьбу человечества.

К примеру, в кульминационных сценах «Супермена» герой буквально убит горем, когда его возлюбленная погибает под тоннами обломков во время землетрясения, стирающего с лица земли чуть ли не всю Калифорнию. Оплакивая ее ужасную гибель, он поддается чувствам, устремляется в космос и нарушает свою клятву не вмешиваться в ход истории человечества. Супермен наращивает скорость до тех пор, пока не преодолевает световой барьер, разрывая ткань пространства и времени. Передвигаясь со скоростью света, Супермен заставляет время замедлиться, потом остановиться и наконец повернуть вспять, к моменту непосредственно перед гибелью Лоис Лейн.

Но такой фокус явно невозможен. Несмотря на то что время замедляется, если мы увеличиваем скорость, мы не в состоянии передвигаться быстрее скорости света (в итоге повернуть время вспять), так как специальная теория относительности гласит, что при этом наша масса становится бесконечной. Таким образом, метод передвижения со скоростью, превосходящей скорость света, излюбленный авторами научной фантастики, противоречит специальной теории относительности.

Сам Эйнштейн сознавал неосуществимость этой задачи — как и Артур Генри Реджинальд Буллер, опубликовавший в журнале Punch следующий лимерик^[115]:

Жила-была барышня по имени Света,

Порхала быстрее скорости света,

Однажды вернулась с работы она

Под вечер вчерашнего дня.

Релятивистка Света.

Большинство ученых, не изучавших всерьез уравнения Эйнштейна, отметают путешествия во времени и считают, что они не более правдивы, чем зловещие истории о похищениях инопланетянами. Однако на самом деле все гораздо сложнее.

Чтобы разобраться в этом вопросе, нам придется отказаться от более простой специальной теории относительности, исключающей путешествия во времени, и взять на вооружение всю мощь общей теории относительности, допускающей такие путешествия. У общей теории относительности область применения гораздо шире, чем у специальной. Если специальная теория относительности описывает только объекты, движущиеся с постоянной скоростью вдали от звезд, то общая теория относительности способна на большее — на описание движения ракет, набирающих ускорение вблизи супермассивных звезд и черных дыр. Следовательно, общая теория заменяет некоторые простые выводы специальной теории. Для любого физика, подробно изучавшего математику путешествий во времени в рамках общей теории относительности Эйнштейна, окончательный вывод, как ни странно, далеко не однозначен.

Сторонники путешествий во времени указывают, что уравнения Эйнштейна для общей теории относительности подразумевают некоторые формы путешествия во времени. Однако они же признают, что энергия, необходимая для замыкания времени в круг, настолько велика, что для нее уравнения Эйнштейна неприменимы. В примечательной с точки зрения физики области, где путешествия во времени вполне возможны, квантовая теория берет на себя функцию общей теории относительности.

Как мы помним, уравнения Эйнштейна гласят, что искривленность или деформация пространства-времени определяется содержанием материи-энергии во Вселенной. Иными словами, можно найти такие соотношения материи-энергии, чтобы вызвать искривление времени и способствовать путешествиям во времени. Однако концентрация материи-энергии, необходимая для обратной деформации времени, настолько велика, что уравнения общей теории относительности не выполняются и квантовые поправки начинают преобладать над относительностью. Таким образом, окончательный вердикт относительно путешествий во времени нельзя вынести в рамках уравнений Эйнштейна, которые не выполняются в условиях чрезвычайно больших гравитационных полей, где следует ожидать господства квантовой теории.

Именно в этом случае вопрос может решить теория гиперпространства. Поскольку квантовая теория и теория гравитации Эйнштейна объединены в десятимерном пространстве, можно ожидать, что вопрос о путешествиях во времени определенно прояснится с помощью теории гиперпространства. Как и в случае с «червоточинами» и окнами в разных измерениях, последнее слово будет написано, когда мы освоим теорию гиперпространства во всей ее полноте.

А теперь перейдем к полемике вокруг путешествий во времени и неизбежно возникающим при этом восхитительным парадоксам.