Машина времени (устройство)

Машина времени — гипотетическое устройство для путешествий во времени. Машина времени является одним из наиболее популярных устройств, описываемых в научной фантастике.

Машиной времени в физике часто называют пространство-время с замкнутыми непространственноподобными кривыми (то есть пространство-время, в котором наблюдатель в принципе может встретиться сам с собою).

Содержание

История

В фантастической литературе XIX века зарождается идея путешествия во времени. Однако ранние произведения не упоминали о том, что путешествие во времени может осуществляться при помощи машины, то есть некоего технического устройства.

В произведении русского писателя А. Ф. Вельтмана «Предки Калимероса» (1836) описывается переносящий главного героя в прошлое фантастический гиппогриф — иногда его рассматривают как «биологический» прообраз машины времени.

В 1887 году испанский писатель Enrique Gaspar y Rimbau опубликовал в Барселоне новеллу «El anacronópete» (неологизм: «летящий навстречу времени»), в которой впервые появляется устройство для перемещения во времени. Позднее эта идея получила широкую известность с выходом в 1895 году романа Г. Уэллса «The Time Machine» («Машина времени»), которому предшествовал небольшой рассказ Уэллса «The Chronic Argonauts» («Аргонавты времени»), изданный в 1888 году.

По-новому тему путешествий во времени в середине двадцатого столетия осмысливают Айзек Азимов в романе Конец Вечности и Пол Андерсон в «Патруле времени».

Теория

В 1948 г. Курт Гёдель (Kurt Gaedel) нашел решение для составленных Эйнштейном уравнений гравитационного поля, описывающих вращающуюся Вселенную. Путешествуя в пространстве такой Вселенной, космонавт может достичь своего прошлого. . В такой Вселенной свет (и, соответственно, причинно-следственная связь между объектами) будет вовлечен во вращательное движение, что позволит материальным объектам описывать траектории, замкнутые не только в пространстве, но и во времени. Пожав плечами, решение Геделя отложили в сторону как математический парадокс — в конце концов, нет свидетельств того, что вся наша Вселенная вращается. Тем не менее полученный Геделем результат показал, что теория относительности не исключает перемещения назад во времени. Более того, сам Эйнштейн был озадачен этим фактом.

Эксперименты

Считается, что при нынешнем технологическом уровне машину времени построить невозможно. Однако, время от времени в печати появляются сообщения о секретных экспериментах по перемещению во времени, якобы проводимых военными.

Наиболее известны два таких «эксперимента»:

1. Филадельфийский эксперимент (проект «Радуга», Philadelphia Experiment). Якобы в 1943 году на базе ВМС США в Филадельфии изучали проблему невидимости военных кораблей для радаров. Руководил проектом Джон фон Нейман. В ходе этих исследований был создан «электромагнитный пузырь» — экран, который отводил излучение радаров мимо корабля. Однажды в ходе этих экспериментов «электромагнитным пузырём» был окружён военный корабль «Элдридж», который вдруг исчез у всех на глазах, а потом возник на удалении в сотни миль в Норфолке, штат Вирджиния. Команда корабля уверяла, что они побывали в будущем. Комиссия признала всех членов команды сумасшедшими, а проект был закрыт. (Подробнее см. ст. Что случилось с эсминцем «Элдридж»?).
2. Проект Montauk (проект «Феникс»). Исследования, которые якобы проводились с 1943 года по 1983 год на военной базе США рядом с городом Монтаук, штат Нью-Йорк. В ходе этих экспериментов испытуемым облучали мозг высокочастотными радиоимпульсами, что приводило к возникновению у них различных галлюцинаций. Многие испытуемые сообщали, что они побывали в будущем. После того, как несколько испытуемых сошли с ума, проект был закрыт (см. ст. «Монтаук: Эксперименты со временем».). Высока вероятность, что сообщения о подобных экспериментах являются лишь выдумками журналистов и людей с неуравновешенной психикой. С другой стороны, не исключено, что реальные события были приукрашены выдумками, чтобы они не привлекли внимания военных Советского Союза.

По мнению некоторых сторонников существования паранормальных явлений, сам человек является природной машиной времени и может совершать путешествия во времени. В рамках данных представлений составляются каталоги [2] геологических и палеонтологических находок, в частности, отпечатков якобы человеческих ступней или обуви, а также металлические болты и гвозди в слоях пород возрастом несколько сотен миллионов лет. Например, экспедицией «Космопоиск» из Московского авиационного института (руководитель — В. А. Чернобров) на юге Калужской области был найден такой болт в булыжнике, возраст которого сторонники аномальных находок оценивают в 200 миллионов лет. Уфологи пытаются объяснить подобные артефакты прилётом инопланетян, креационисты разных религий — либо (как индуисты М. Кремо и Р. Томпсон [3] ) глубокой древностью (сотни миллионов или даже миллиарды лет) человечества, либо (как некоторые протестанты [4] [5] или православные [6] [7] ) малым (несколько тысяч лет) возрастом Земли. С точки зрения общепринятых в геологии и палеонтологии представлений, такие «аномальные» находки либо вообще не являются следами присутствия человека (отпечатки якобы человеческих ног являются разломами в породе [8] ), либо представляют из себя включение артефактов (болты, гайки, молотки и т. д.) в современные конкреции [9] .

Научно-фантастическая литература и кинематограф

Описание внешнего вида и принципа действия машины времени у писателей и создателей фантастических фильмов весьма разнообразно. Один из «изобретателей» машины времени Герберт Уэллс описывал её невнятно:

Вот седло, в которое должен сесть Путешественник по Времени. Сейчас я нажму рычаг — и машина двинется… Некоторые части машины были сделаны из никеля, другие из слоновой кости; были и детали, несомненно, вырезанные или выпиленные из горного хрусталя. [10]

При этом путешествующий переносится в другое время сам вместе с некоторой окрестностью (порядка нескольких метров) вокруг машины времени. Принцип действия (у Уэллса) основан на движении вдоль оси времени, как вдоль одного из любых других трёх измерений

Единственное различие между Временем и любым из трех пространственных измерений заключается в том, что наше сознание движется по нему [10]

В фантастической повести «Понедельник начинается в субботу» братьев Стругацких, машина времени имеет форму велосипеда. В трилогии «Назад в будущее» — автомобиля. В романе Айзека Азимова «Конец Вечности» герои путешествуют в специальных капсулах, отдалённо напоминающих лифт, в колодцах времени заполненных темпоральным полем. В фантастической повести Кира Булычева «Сто лет тому вперёд» путешественник во времени должен встать к специальному пульту для переброски. Машина времени может быть компактным устройством [11] , а также может совмещать перенос в пространстве и во времени (Кин дза дза).

В английском сериале «Доктор Кто», машина времени представляла собой внешне телефонную будку, правда внутри она была намного больше, чем казалась снаружи. То есть эта машина также могла оперировать и геометрическими характеристиками пространства.

Общим во всех случаях является то, что герои должны набрать на пульте (устройстве ввода) дату того времени, в которое им нужно перенестись. В большинстве случаев само путешествие с точки зрения путешественника бывает не мгновенным, а как бы представляет собой постепенное перемещение вдоль оси времени с определённой скоростью.

Неделя, месяц, год, десятилетие! 2055 год. 2019, 1999! 1957! Мимо! Машина ревела… Время было словно кинолента, пущенная обратным ходом. Солнца летели вспять, за ними мчались десятки миллионов лун. [12]

Путешествие во времени энергоёмкое предприятие. В фильме «Назад в будущее» машина приводится в действие плутонием. Разовая переброска во времени в романе «Конец Вечности» требовала мощности порядка 10 12 —10 13 ватт .

стрелка энергометра молчаливо настаивала на том, что потребление энергии по прежнему составляет миллионы мегаватт. [13]

В научно-фантастической литературе встречаются и другие названия машины времени : хроноцикл [14] , капсула в темпоральном поле [13] , камера хронопортации [15]

См. также

Примечания

1. ↑http://sciam.ru/article/1821
2. ↑ В. А. Чернобров, Энциклопедия загадочных мест Земли, 2000, стр.544
3. ↑ Michael A. Cremo and Richard L. Thompson. Forbidden Archeology. The Hidden History of the Human Race. [1]Проверено 29 мая2007
4. ↑ Institute for Creation Research [2]Проверено 21 мая2007
5. ↑ Answers in Genesis [3]Проверено 21 мая2007
6. ↑ Шестоднев против эволюции [4]Проверено 21 мая2007
7. ↑ Слово. Православный образовательный портал [5]Проверено 21 мая2007
8. ↑ Glen J. Kuban, The «Meister Print»: An Alleged Human Sandal Print from Utah. [6]Проверено 13 октября2007
9. ↑ Glen J. Kuban, The London Hammer: An Alleged Out-of-Place Artifact. [7]Проверено 13 октября2007
10. ↑ 12«Машина времени» Herbert Wells. The Time Machine (1895). Перевод К.Морозова. ссылка от 9 сентября2008
11. ↑Станислав Лем. «Пропавшая машина времени» «Знание — сила», 1962, N 12. ссылка от 9 сентября2008
12. ↑«И грянул гром» Рэй Бредбери 1952 Переводчик: Лев Жданов ссылка от 9 сентября2008
13. ↑ 12«Конец вечности» Айзек Азимов ссылка от 9 сентября2008
14. ↑Станислав Лем. Звездные дневники Ийона Тихого ссылка от 9 сентября2008
15. ↑Илья Варшавский «Искатель», 1968, № 4 «Петля гистерезиса». ссылка от 9 сентября2008

Ссылки

• Time Machines — Статья в Стэнфордской философской энциклопедии,
• Time machine (1988—2001)
• Возможна ли машина времени вообще
• «Машина времени. От ракет до „кротовых нор“»«Знание — Сила» № 10/1990
• Ученые сделали шаг к созданию машины времени

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Машина времени (устройство)» в других словарях:

Машина времени — У этого термина существуют и другие значения, см. Машина времени (значения). Машина времени гипотетическое устройство для путешествий во времени вопреки его естественному ходу. Машина времени является одним из наиболее популярных устройств … Википедия

Машина времени (фильм, 2002) — Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии … Википедия

Машина времени (значения) — Машина времени: Машина времени гипотетическое устройство для перемещения во времени. Машина времени (группа) советская и российская рок группа. Машина времени (роман) роман английского писателя Герберта Уэллса. Машина времени… … Википедия

Виртуальная машина времени — Виртуальная машина времени осуществление идеи путешествий во времени в виртуальной реальности на основе имеющейся информации о прошлом и прогнозируемой информации о будущем. Виртуальная машина времени является принципиально реализуемой… … Википедия

Машина — ж. Механизм, приспособление, устройство, совершающее полезную работу путем преобразования одного вида энергии в другой. Часто с опред., указывающим на силу, приводящую механизм в движение, на его назначение или внешний вид. Машина. Целое… … Словарь золотого промысла Российской Империи

Машина сновидений — с включённым светом, неподвижная Машина сновидений (также известна как «машина мечты» и «машина сна»[1] … Википедия

машина — ы, ж. machine f., > нем. Maschine, пол. machina. <лат. machina <гр. 1. Механизм или совокупность механизмов для производства полезной работы с помощью преобразования энергии, затрачиваемой на их движение. БАС 1. Бастион ( F ) машиною… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

МАШИНА — МАШИНА, ы, жен. 1. Механическое устройство, совершающее полезную работу с преобразованием энергии, материалов или информации. Электрическая м. Вычислительная м. Транспортные м. Паровая м. Вязальная, швейная м. М. времени (в научной фантастике:… … Толковый словарь Ожегова

МАШИНА — (в математике) абстрактное устройство, осуществляющее переработку информации. Употребительны также термины абстрактная машина , автомат . Абстрактные М. являются частным случаем управляющих систем. Возникновение их связано с анализом понятия… … Математическая энциклопедия

Устройство трактора — Трактор классического типа Основная статья: Трактор Трактор состоит из следующих механизмов и систем: Несущая система (Остов); Двигатель и его … Википедия

Когда изобретут машину времени: факты, теории, разработки

Что такое машина времени

Машина времени — это устройство, с помощью которого, в теории, можно было бы путешествовать во времени.

Однако ученые понимают под ней не физическую машину или механизм, как в кино, а искривленное пространство-время [1]: например, в виде «червоточины» или «пончика». Внутри нее можно перемещаться из одной точки пространства-времени в другую, за счет сфокусированных гравитационных полей. Но такие поля должны быть супермощными, а управлять ими нужно с максимальной точностью.

Есть также версии, что машина времени — это экзотическая материя с отрицательной плотностью. Если ее толкнуть, она будет двигаться в направлении, обратном нормальному. Однако ничего похожего пока открыть не удалось.

Можно ли путешествовать во времени?

В фантастических фильмах вроде «Звездного пути» или «Назад в будущее» герои просто садятся в машину или другой транспорт и оказываются в прошлом или будущем. На деле все гораздо сложнее, и единого мнения на этот счет пока нет.

Альберт Эйнштейн первым описал время как «четвертое измерение» [2]. Он считал, что оно движется только вперед, но, при этом, относительно: то есть может течь с разной скоростью в разных условиях. Если вы будете двигаться со скоростью света (то есть 299 792 км/сек), то для вас оно замедлится — в сравнении с теми, кто стоит на месте. Но, согласно расчетам физика, ваша масса при этом должна быть бесконечной, а длина — нулевой.

Эйнштейн также утверждал, что гравитация может менять время: сверхмассивные объекты, вроде черных дыр, как бы искривляют время вокруг себя. Это тоже удалось доказать — с помощью GPS-спутников и сверхточных часов. Путешествия через черные дыры — пожалуй, самый популярный способ, описанный в фильме «Интерстеллар». Вблизи дыры или ее модели, за горизонтом событий, время движется в два раза медленнее, а то и вовсе останавливается.

Стивен Хокинг, написавший книгу «Краткая история времени», поддерживал теории Эйнштейна относительно черных дыр, а также — «червоточин» или «кротовых нор», которыми пронизана вся Вселенная. Однако он не верил, что можно путешествовать в прошлое.

В доказательство он провел эксперимент: организовал в 2009 году вечеринку и разослал приглашения уже после того, как она закончилась. Но никто из приглашенных в будущем так и не пришел на нее. Однако Хокинг не исключал, что машину времени построят уже после его смерти [3].

Основываясь на теориях Эйнштейна, NASA предположило, что можно путешествовать через «червоточины» или «кротовые норы» пространства-времени [5]. Это что-то вроде туннелей, пройдя через которые, мы окажемся в другом измерении. Но такие «червоточины» почти моментально схлопываются, и пройти через них смогут только сверхмалые частицы.

Еще одна гипотеза — «бесконечный цилиндр Типлера». Астроном Фрэнк Типлер предложил механизм, внутри которого вещество величиной в десять масс Солнца, свернутое в бесконечно длинный и очень плотный цилиндр. Если он будет вращаться со скоростью миллиарда оборотов в минут, космический корабль, пройдя по спирали, попадет внутрь цилиндра и окажется в «замкнутой времениподобной кривой» — мировой линии, где все возвращается в исходную пространственно-временную точку.

Теория струн в рамках квантовой механики предполагает наличие 11 измерений [6]. В одном из них как раз и может существовать портал для путешествий во времени.

Космические струны — тончайшие сгустки энергии, проходящие через всю длину Вселенной и обладающие огромной массой. Их диаметр тоньше атомного ядра, при этом они очень плотные: 1 тыс. км такой струны весят как Земля. Следовательно, они, как и черные дыры, тоже могут искривлять пространство и время вокруг себя. Есть теория, что такие струны бесконечны и образуют замкнутые петли — «складки» пространства-времени. Внутри них также можно путешествовать во времени.

В чем главные проблемы создания машины времени?

• В обозримом будущем ни один из объектов, созданных человеком, не может приблизиться к скорости света.
• Человек не сможет находиться вблизи объектов с гигантской гравитацией, как у черных дыр: он сразу погибнет.
• Гипотетические условия для путешествий во времени — такие, как бесконечная или сверхмалая масса, нулевая длина и другие — тоже недостижимы.
• Деформация пространства-времени может вызвать мощный поток радиации, который уничтожит все живое.

Есть отдельные теории — например, у физика Ричарда Мюллера [7] — о том, что вернуться назад невозможно, так как Вселенная постоянно расширяется, как в пространстве, так и во времени. Другими словами, в прошлом времени было как бы меньше, а в будущем его, наоборот, больше. И мы не можем, в нашем нынешнем состоянии, оказаться в нужной точке прошлого или будущего — в обеих случаях это будут совсем другие миры, с которыми у нас нет никакой связи. Чтобы такое путешествие стало возможным, нам сначала нужно уменьшить или увеличить объем пространства-времени.

И тем не менее люди веками пытаются создать машины времени или хотя бы воссоздать условия, при которых такие путешествия возможны.

Что будет, если изменить прошлое?

Этот вопрос чаще всего возникает в книгах и фильмах — вроде «Терминатора», «Эффекта бабочки» или «Назад в будущее». Ученые называют его «парадоксом убитого дедушки» [8]: когда путешественник во времени возвращается в прошлое, убивает своего дедушку в юности и в результате исчезает — потому что никогда не рождался.

Противники теории утверждают, что это невозможно: отправиться в прошлое можно только по замкнутой кривой, внутри которой все события закольцованы друг с другом. В качестве наглядного подтверждения приводят бильярдный шар, который движется через червоточину по заданной траектории и никак не может помешать сам себе.

Британский математик и философ Джеральд Джеймс Уитроу считал, что, если бы путешествия в прошлое были возможны, мы бы помнили о них еще до отправления.

Кто уже пытался изобрести машину времени

Еще в конце XIX века писатели-фантасты — среди них Энрике Гаспар и Римбау, а также Герберт Уэллс — описывали первые прототипы машин времени. Однако научные обоснования появились в начале XX-го, с появлением теорий Эйнштейна.

В 1948-м австрийский математик и философ Курт Гедель нашел решение для уравнений Эйнштейна, касающихся гравитации и вращающейся Вселенной. В ней свет тоже вращается вместе с другими объектами, из-за чего последние движутся по замкнутым траекториям и в пространстве, и во времени.

Гедель также писал, что в каждой точке пространства есть световой конус прошлого и конус будущего. Внутри каждого из них находится мировая линия — непрерывная кривая в пространстве-времени, которая состоит из событий. На каждой мировой линии время течет по-своему.

Если наклонить конусы под определенным углом, внутри получится окружность — это и есть машина времени. Нужно только создать такое гравитационное поле, или искривление, при котором конусы наклонятся под нужным углом. Гедель предполагал, что такая Вселенная уже где-то существует, но пока мы ничего о ней не знаем.

В 1943-м был проведен эксперимент на базе ВМС США в Филадельфии. В рамках него вокруг эсминца «Элдридж» создали специальный электромагнитный экран, который отражал сигналы радаров. Некоторые свидетели утверждали, что после этого корабль якобы исчез, а потом появился на расстоянии в сотни километров в штате Виргиния. Но спустя годы моряки, участвовавшие в эксперименте, опровергли это.

В 1988-м американский физик и астроном Кип Торн рассчитал, при каких условиях машина времени Геделя будет работать и насколько это возможно. Для этого нужно запустить машину времени, разогнать один конец «кротовой норы» до околосветовой скорости, притормозить, потом разогнать в обратном направлении, снова притормозить, нырнуть в нору, выскочить на другом конце и уже снаружи, как можно быстрее, домчаться до обратного конца. Так появится временная петля между прошлым и будущим.

Впоследствии модель усложнили, рассматривая ее в четырех и пяти измерениях, где добавляются новые слои и условия. В итоге окончательной «рабочей» версии пока что не существует, но многие в своих расчетах по-прежнему опираются на гипотезу Геделя.

В 2017-м ученые из США и Канады создали свою математическую модель машины времени — TARDIS (англ. Traversable Acausal Retrograde Domain in Spacetime). Она выглядит как «пузырь» или «ящик», который движется по кругу, проходя насквозь через пространство-время вдоль «кротовых нор».

Чтобы они возникли, необходимо искривление пространства-времени определенным образом. При этом появление черных дыр, о которых говорил Хокинг, необязательно. TARDIS будет перемещаться по замкнутой кривой, чтобы люди внутри испытывали постоянное ускорение. Те, кто будет наблюдать за этим снаружи, увидит две версии события: в одной время движется нормально, а в другой — в обратном направлении.

В начале этого года астрофизик Рон Маллет рассказал, что можно повернуть время вспять. Он также опирался на теории и уравнения Эйнштейна и предложил использовать кольцевой лазер с беспрерывно циркулирующими лучами, который сможет набрать нужную скорость и создать портал в прошлое. Это те самые «червоточины», о которой мы писали выше. Профессор уже разработал прототип такого устройства и проводит испытания. Однако у его будущей машины времени есть серьезное ограничение: с ее помощью можно вернуться не дальше, чем в тот момент, когда она была включена.

Выводы о машинах времени

Мнения и эксперименты в современной науке можно свести к трем направлениям:

1. Путешествия во времени невозможны, так как порождают непреодолимые парадоксы или просто технически.
2. Путешествия возможны, но не так, как мы их себе представляем: нельзя отправиться в определенную точку в прошлом или в будущем.
3. Путешествия возможны, надо только найти подходящую Вселенную и искривленное пространство-время в ней.