Страница 45 из 47
Писатели-фантасты придумали, как избежать парадоксов, связанных с путешествиями во времени.
Они вообразили, будто каждый раз, когда путешественник во времени вторгается в прошлое, наша Вселенная расщепляется на две, каждая из которых лежит в своем пространстве — времени.
Теория разветвляющихся Вселенных порождает множество странных ситуаций. Предположим, вы отправились на год назад и пожимаете самому себе руку.
Фимсетер. Привет, Фимстер.
Фимстер. Рад видеть вас, Фимстер.
Позже и вы, и ваш двойник в любой момент можете вскочить снова в машину времени и, вернувшись в прошлое, встретить уже не нога, а двух своих двойников. На этот раз при встрече будут присутствовать уже три Фимстера.
Повторяя путешествия в прошлое, число Фимстеров можно сделать сколь угодно большим.
Мы изобразили в картинках фантастический способ, позволяющий совершать путешествия во времени и не впадать при этом в логические противоречия. Придумали его писатели-фантасты. Он положен в основу не менее дюжины произведений современной фантастики. Хитрость состоит в том, что когда кто-нибудь или что-нибудь попадает в прошлое, Вселенная расщепляется на параллельные миры. Но коль скоро происходит такое расщепление, исчезает противоречие между существующим и несуществующим профессором Брауном, срубленным и несрубленным деревом.
Если есть параллельные миры, то Браун (или дерево) может существовать в одном мире и не существовать в другом.
Интересно отметить, что представление о разветвляющихся мирах лежит в основе одной интерпретации квантовой механики. Она называется теорией многих миров. Ей посвящены целые книги. Согласно этой необычней теории, впервые выдвинутой в 1957 г. Хью Эвереттом III, Вселенная каждый миг расщепляется на бесчисленные параллельные миры. Каждый такой мир представляет собой одну из возможных комбинаций событий, которые могли бы произойти в момент расщепления. Возникает необозримое множество Вселенных, охватывающих все возможные комбинации мыслимых событий. Описание этой невероятной картины приведено в научно-фантастическом романе Фредерика Брауна «Что за безумный мир»:
«Если число вселенных бесконечно, то должны существовать все возможные комбинации. Следовательно, все что угодно где-то должно быть истинным. Где-то должна быть Вселенная, в которой Гекльберри Финн не литературный персонаж, а реальный человек, делающий все то, что ему предписал делать Марк Твен. Более того, где-то должны быть бессчетные вселенные, в которых бессчетные Гекльберри Финны проделывают все, о чем только мог подумать Марк Твен, сочиняя свой бессмертный роман. А в бесконечно многих вселенных происходит нечто такое, что мы не можем ни выразить словами, ни вообразить».
Путешествие в прошлое приводит к столь запутанным парадоксам, что ни один ученый не принимает его всерьез. Иное дело путешествие в будущее. Предположим, что космический корабль стартует с Земли и летит со скоростью, близкой к скорости света.
Чем быстрее летит космический корабль, тем медленнее идет время. Для самих астронавтов оно идет, как обычно, но нам они кажутся застывшими статуями.
Долетев до другой галактики, астронавты возвращаются на Землю. Самим астронавтам кажется, что полет занял 5 лет. Но для тех, кто остался на Земле, со времени старта успело пройти не одно тысячелетие.
Такого рода путешествия во времени не приводят к парадоксам. Но астронавты оказываются «запертыми» в будущем, как в мышеловке: они не могут вернуться к своим современникам.
Противоречия возникают только при путешествиях в прошлое, но не в будущее. Ведь если строго разобраться, то мы все, хотим ли того или нет, путешествуем в будущее. Отправляясь вечером спать, вы надеетесь проснуться в ближайшем будущем. Вполне мыслима такая ситуация, когда человек, погруженный в состояние анабиоза, будет реанимирован, например, через тысячу лет. Именно такое «путешествие во времени» лежит в основе многих научно-фантастических произведений, в том числе, и романа Герберта Уэллса «Когда спящий проснется».
Как показано на наших рисунках, теория относительности Эйнштейна позволяет осуществить путешествие в блюдущее на другом принципе. Согласно специальной теории относительности, чем быстрее движется объект, тем медленнее течет его время относительно наблюдателя. Например, если космический корабль движется относительно Земли со скоростью, близкой к скорости света, то время на таком корабле будет идти гораздо медленнее, чем на Земле. На борту корабля астронавты не заметят необычного. Часы астронавтов с их точки зрения будут идти нормально, сердца — биться в обычном ритме и т. д. Но если бы земные наблюдатели могли видеть их, то движения астронавтов показались бы наблюдателям настолько замедленными, словно те, окаменев, превратились в статуи. В свою очередь, если бы астронавты могли наблюдать за жителями Земли, то им показалось бы, что все события происходят в ускоренном темпе: земной год уложился бы в несколько часов.
Причина, по которой мы не наблюдаем ничего подобного в повседневной жизни, заключается в том, что все эти эффекты становятся значительными при скоростях, близких к скорости света, обозначаемой по традиции буквой с и составляющей около 300 000 км/с. Промежуток времени Т, измеренный по земным часам, связан с промежутком времени Т', измеренным по часам, находящимся на космическом корабле, который движется с постоянной скоростью v относительно Земли, простой формулой:
Подставляя любую повседневно встречающуюся скорость в выражение под радикалом, вы получите величину, столь близкую к единице, что Г и Г' можно, по существу, считать равными. Но если вы подставите v — 0,5с, v = 0,75с или v = 0,9с (такие скорости характерны для некоторых субатомных частиц), то замедление времени становится достаточно заметным, чтобы его можно было измерить в лаборатории.
Такие измерения действительно проводились и стали сильным подтверждением специальной теории относительности.
Литература
1. Логика
Работы общего характера
Carroll L. The A
Clarkson N. Potter, Bramhall House, I960. Имеется перевод: Кэрролл Л. Алиса в Стране чудес. Алиса в Зазеркалье. — М.: Наука, 1978.
Duhsany, Lord. The Ghost of the Heaviside Layer and Other Fantasies — Philadelphia: Owlslick Press, 1980.
Fisher J. The Magic of Lewis Carroll. — N. Y.: Simon and Schuster, 1973.
Hofstadter D. Gödel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid. — N. Y.: Basic Books, 1979.