Помоги проекту - поделись книгой:
Особенно эффектен был эксперимент, поставленный в 1976 году. Известно, что период полураспада мюонов, тяжелых собратьев электронов, составляет полторы миллионные доли секунды. В лабораторных условиях мюоны удалось разогнать до скорости, равной 99,94 процентам скорости света. Тут-то и выяснилось, что продолжительность их жизни возросла в 29 раз.
Ситуация станет еще запутан-нее, если принять во внимание уравнения обшей теории относи-тельности. Согласно им, мощные источники гравитации, то есть сверхмассивные объекты, также замедляют течение времени. И это доказано экспериментально.
Если взять пару чрезвычайно точных атомных часов, показывающих одно и то же время, и оставить одни часы в лаборатории, а другие поместить на борт самолета, совершающего сверхдальний перелет, то после его приземления часы на его борту будут спешить на несколько миллиардных долей секунды. Наша планета создает мощное гравитационное поле и замедляет течение времени. Данный эффект был достоверно зафиксирован еще в семидесятые годы. В 1985 году он был подтвержден с высокой степенью точности в рамках эксперимента NAVEX, проводившегося на борту космического корабля «Space Shuttle».
Меняется время и в окрестности черных дыр. При приближении к черной дыре постепенно возрастает сила гравитации, а поскольку эта сила замедляет бег времени, оно течет все медленнее. Каждая секунда, как капля из опустевшего сосуда, неторопливо скатывается на часы, лишь изредка толкая стрелку. Это время за пределами черной дыры мчится, как лавина с горы. Здесь же, возле самого сердца Тьмы, время словно взрывается. За доли секунды остынет Солнце — будто и не было пяти миллиардов лет. За то же мгновение небо покроется новыми галактиками, растратив вчистую еще миллиарды лет. Стрела времени, еще недавно уходившая в вечность, внутри черной дыры сжимается в точку. В этой точке уместится все, чему суждено быть «до скончания веков». А потом?
По всем расчетам, там должна наступить сингулярность — то особое состояние, выхода из которого нет. Сингулярность в центре черной дыры — средоточие нашего неведения. Там нарушаются законы физики. Температура и плотность возрастают до бесконечности, а время и пространство стремятся к нулю. Время останавливается. Все это лишь результат математических выкладок. Никто не знает, что действительно происходит в центре черной дыры.
Приходится признать, что наши привычные представления о времени крайне примитивны, поскольку опираются лишь на известные нам факты — на наблюдение за природой одного крохотного уголка мироздания. Вселенная же непомерно велика и неведома.
Куда метит стрела времени
Согласно общей теории относительности, время существовало всегда. Однако многие физики, например, Стивен Хоукинг, полагают, что в момент Большого Взрыва, не только возникла материя, но и родились пространство и время. «Рассуждать о том, что было за секунду до Большого Взрыва, так же бессмысленно, как и говорить о том, что находится на километр к северу от Северного полюса», — поясняет Хоукинг.
Да что там «за секунду до»?! По мнению физиков, не существовало и некоторых моментов времени после Большого Взрыва. Предположительно, есть «квант времени» — минимальный неделимый отрезок времени. Подсчитана и его величина — десять в минус сорок третьей степени секунды. В таком случае нельзя спрашивать, что было через десять в минус пятидесятой степени секунды после Большого Взрыва или что было через десять в минус сотой степени секунды. Таких моментов времени просто не было в природе.
Пустота, мнимость, ничто — и вдруг, как по мановению фокусника, из пустоты рождается доля секунды, «Северный полюс времени». И в следующие мгновения выстроится цепочка этих песчинок времени — его квантов. Цепочка, уходящая за горизонт. На веки веков! Река времени, пробившая твердь пустоты. Теперь ее бег не остановить.
Но почему же время течет в одном направлении? Почему его река не петляет, не сворачивает, не возвращается к истоку? Почему она необратима, как кажется нам? Основные законы физики, описывающие природные феномены, инвариантны по отношению к времени. Это значит, что в принципе любой физический процесс является обратимым. Время отнюдь не течет из прошлого в будущее — с таким же успехом оно может течь из будущего в прошлое. Однако повседневный опыт учит иному: что-то мы ни разу не видели, чтобы осколки разбитой чашки снова склеились или упавшее яблоко взлетело вверх.
И тут нельзя не вспомнить второй закон термодинамики. Он гласит, что энтропия, то есть «мера беспорядка», замкнутых систем неизменно нарастает. Порядок превращается в хаос. Конечно, в отдельных сегментах системы может происходить и нечто противоположное: чашка склеивается, яблоко, вопреки мнению Ньютона, взлетает на ветку. Однако вероятность этого практически равна нулю, — ну, может быть, пару раз в вечность и случится такое.
Значит, второй закон термодинамики нарушает симметрию времени. Физики говорят о «термодинамической стреле времени», которая, может быть, и заставляет время течь из прошлого в будущее. Проблема только в одном: этот закон нельзя вывести из основных уравнений физики. Это — постулат, в его основе лежит опыт, обретенный многими поколениями людей.
Такой ответ не устраивает физиков, представителей строго научной школы. В 1998 году сотрудники CERN провели эксперименте К-мезонами, или каонами, и их античастицами — антикаонами, анализируя скорость их распада. Результаты этого эксперимента можно истолковать так: время течет назад и вперед с разной скоростью, то бишь время отнюдь не зеркально симметрично. Физики говорят об «асимметрии времени в квантовом мире», о «врожденной ориентации каонов во времени», о «стреле времени в микромире».
По предположению израильского физика Ювала Неемана, «направленность времени, проявляющаяся в поведении каонов, связана с расширением Вселенной». Если бы Вселенная не расширялась, а сжималась, то преобладали бы антикаоны.
Итак, физики вновь и вновь возвращаются к мысли о том, что Большой Взрыв породил время, а начавшийся процесс расширения Вселенной сыграл роль «стрелы времени», придал происходящему в ней особую внутреннюю динамику.
Что же касается термодинамических процессов деградации, наблюдаемых во Вселенной, то они, как предположил, нобелевский лауреат Илья Пригожий, являются локальными событиями, и нет доказательств, будто они определяют ее судьбу. Во Вселенной, полагают некоторые космологи, есть и островки, где время течет вспять. По мнению Лоренса Шульмана, «подобные островки могли бы состоять из невидимой нами темной материи, из которой состоит большая часть Вселенной».
Вообще, если оставаться на строго научных позициях, нельзя однозначно сказать, не повернет ли «стрела времени» когда-нибудь назад и не начнет ли Вселенная сжиматься, а время — течь вспять. Тогда процесс самоорганизации возьмет верх, и Вселенная будет вечно становиться все сложнее. Пойдут вспять и термодинамические процессы: например, холодные газы, рассеянные в космическом пространстве, начнут само собой нагреваться — только за счет постепенного сжатия Вселенной.
«Вселенная вступит в эру чудес. Лучи света превратятся в звезды, из упавших яблок вырастут деревья, из горсток праха возродятся люди — они будут молодеть на глазах, пока не превратятся в нерожденные комочки клеток», — пишет австралийский философ Хью Прайс, автор книги, посвященной «стреле времени».
Впрочем, астрономические открытия последних лет свидетельствуют, что наша Вселенная будет, по-видимому, расширяться вечно. Со временем все разрушится, Вселенная опустеет. Погаснут последние вспышки аннигилировавших черных дыр. Все пространство заполонит космическая пыль. Вечность преборет все, хотя, как печально заметил Джеймс Джойс, «к концу всех этих биллионов и триллионов лет вечность едва начнется».
Под действием силы тяжести отдельные пылинки время от времени будут сливаться друг с другом. Эти сгустки, коллапсируя, вновь превратятся в черные дыры, которые вслед за тем снова аннигилируют. Вселенная, как заезженная пластинка, будет какое-то время наигрывать одну и ту же мелодийку: сгущение, коллапс, аннигиляция, сгущение, коллапс, аннигиляция… Но когда-нибудь уничтожатся и эти остатки вещества.
К тому времени вся жизнь во Вселенной, «свершив печальный круг, угаснет». В череде взрывов и вспышек, методично перемалывающих содержимое вселенского сосуда, не найдется места ни для звезд, ни для планет, ни для людей.
Что впереди? «Холодно, холодно, холодно. Пусто, пусто, пусто. Страшно, страшно, страшно» (А.П. Чехов). И течет бесконечное Время.
… Легко понять, что в опустевшей Вселенной не будет стрелы времени, потому что там ничего не будет происходить. Вселенная словно умрет… Чтобы родиться в новых гипотезах физиков! И тогда вместе с ней, как феникс из пепла, восстанут и время, вытянувшись цепочкой квантов, и стрела времени. Все начнется вновь? Станет еще одним звеном в той цепи перерождений, в которую веруют буддисты? И что это за цепь? Время? Так что же такое время?
1.9. МАШИНЫ ВРЕМЕНИ ПОЛЕТЯТ СКВОЗЬ ИЗЪЯНЫ ПРОСТРАНСТВА?
В век каменный на железной птице?
С тех пор физики раздумывают над тем, как можно использовать формулы Эйнштейна для построения машины времени. Выдвигались самые разные идеи, но лишь один концепт выдержал критику оппонентов. Речь идет о так называемых «червоточинах» — особых туннелях, ведущих из одной эпохи в другую (их называют также «кротовыми норами»).
Общая теория относительности позволяет нам однозначно описать подобную «червоточину». Как только один ее конец придет в движение, часы, висящие здесь, замедлят свой бег. По крайней мере так будет казаться со стороны. Это явление называется релятивистским расширением времени. «Чем быстрее одна система отсчета движется относительно другой, — писал Эйнштейн, — тем сильнее время в ней замедляет свой ход».
Перемещаясь по «червоточинам», можно переноситься в прошлое или будущее, а также молниеносно перелетать с одного конца Вселенной на другой. Эта идея увлекла даже вполне уважаемых физиков. Так, лет десять назад статью на эту тему в «Physical Review Letters» опубликовали Кип Торн, Майкл Моррис и Ульви Юртсивер из Калифорнийского технологического института. «Цивилизация, достигшая бесконечно высокого уровня развития, могла бы превратить подобную “червоточину” в настоящую машину времени», — полагает Кип Торн.
Вот пример: путешествуя по галактике, космонавт наткнулся на небольшую «червоточину». На входе в нее он оставляет своего напарника (для вящего эффекта скажем, что это его брат-близнец). Теперь, взяв на буксир другой конец «червоточины», он унесется прочь почти со световой скоростью. Через некоторое время он остановится и повернет назад, туда, где его брат ожидает окончания эксперимента. И тут выяснится, что пока наш герой «маневрировал» в Космосе (это заняло совсем немного времени!), его брат изнемог от ожидания. Для него прошло, быть может, несколько десятилетий! Наш же герой ничуть даже не состарился.
Подобный мысленный эксперимент основан на «парадоксе близнецов», придуманном Эйнштейном. Согласно ему, если один из братьев остается на Земле, а другой, усевшись в космический корабль, уносится с огромной скоростью прочь, то для него время идет медленнее, чем для того, кто остался ждать. Благодаря «червоточине» этот парадокс к общей радости разрешается. Состарившемуся братцу достаточно потерпеть, пока его единокровный родственник не примчится назад и не привезет с собой другой конец «червоточины». Теперь, стоит юркнуть туда, можно попасть в свое прошлое. Миновав этот туннель, обретаешь давно исчезнувший мир и самого себя, только молодого, такого, каким ты был в ту пору, когда твой брат отправился в путешествие.
Есть лишь одно ограничение. Путешествуя в прошлое подобным образом, можно добраться лишь до того момента, когда эту «червоточину» впервые использовали как машину времени. Проникнуть куда-нибудь дальше и стать очевидцем «времен Очаковских и покоренья Крыма» — нельзя. Зато в другую сторону дорога открыта, и можно катапультироваться в будущее.
«Смеем надеяться, что когда-нибудь, при соответствующем развитии науки и техники, людям удастся построить машину времени, — обмолвился как-то Стивен Хоукинг, выступая с лекцией в Кембриджском университете. — Но если это так, почему до сих пор никто никогда не прилетал к нам из будущего, дабы поведать, как там идут дела? Быть может, на то есть свои разумные причины, и пока мы находимся на нашей нынешней, примитивной стадии развития, тайна путешествия во времени должна быть скрыта от нас».
Можно вообразить себе даже поездки, организованные турфирмами по маршруту «В век каменный на железной птице» (рекламный слоган, как часто бывает, обманчив). Итак, в девять утра в субботу вы прибываете на стоянку «Тайм-экспресс» и с любопытством смотрите, как водитель разогревает «автобус времени». Эта странная конструкция вращается с невероятной скоростью. Рядом, на табло, — два циферблата. Один исправно показывает время — вы может сверить по нему часы. Второй как будто барахлит. Циферки на экране мелькают все реже. Время зримо замедляется. В самом деле этот циферблат показывает, сколько сейчас времени внутри этой конструкции, — а время там подчиняется высшей логике мироздания, описанной уравнениями Эйнштейна, а вовсе не нашему здравому смыслу — узкому провинциальному кругозору жителя планеты Земля, что затеряна где-то в Млечном Пути.
Однако мы отвлеклись. Пора отправляться в путь. В одиннадцать часов вы входите внутрь этой диковинной конструкции и — ничего особенного, никаких рыцарей Грааля, живого кодоведа да Винчи или тирексов юрского периода. Обычный коридор, только очень длинный. Вы идете по нему почти час. Даже надоедает глазеть по сторонам. Перед вами распахивается дверь. Вы спрыгиваете в проем, невольно взглянув на часы: 12.00 и — попадаете в прошлое. Вот и солнце еще не так высоко, и уличные часы показывают всего десять. Вы перенеслись на целый час назад. Только и всего? Но ведь и первые фильмы в синематографе длились считанные минуты и не демонстрировали зрителям ничего, кроме политых поливальщиков и прибывших поездов. А вот теперь, глядите-ка, как все развернулось! Может статься, так и произойдет когда-нибудь с путешествиями во времени?
Что если астрофизики какой-нибудь высокоразвитой цивилизации уже научились выискивать в квантовой пене миниатюрные червоточины и увеличивать их? Но если такое возможно, то, может быть, Хоукингне прав, и депутации их туристов давно посещают нас тайком, перелетая из будущее в наше «такое унылое», кажется нам, настоящее, чтобы полюбоваться им, вглядеться в «невыносимую легкость земного бытия», как мы, став зрителями, глядим порой на счастливые и трагические картины, разыгрываемые на театральной сцене?
Гипотеза в защиту хронологии
Разумеется, нельзя считать серьезным аргументом против путешествий во времени тот гипотетический факт, что наша цивилизация-де не могла бы пользоваться машинами времени. Другое возражение куда серьезнее: путешествия во времени могли бы разрушить естественную череду причин и следствий. Если связи между прошлым и будущим запутаются, мы станем свидетелями самых удивительных парадоксов.
Среди западных физиков популярен следующий пример «релятивистской путаницы». Допустим, первый конструктор машины времени начитался до одури трудов Зигмунда Фрейда. Учение помрачает его рассудок. У него развивается явный «эдипов комплекс». Он пылает необъяснимой ненавистью к своему отцу. На машине времени он перелетает на шестьдесят лет назад и убивает отца в бытность того ребенком. Посему его отец никогда не встретится с будущей женой, та не забеременеет, и горе-изобретатель никогда не появится на свет. Итак, он не родится, не изобретет машину времени, не совершит путешествие в прошлое. Следовательно, он не убьет своего отца, тот встретится с его матерью, на свет появится сметливый мальчик, который все-таки изобретет машину времени, чтобы убить своего отца. Посему его отец никогда не встретится… он не появится… Без причин и следствий мир превратится в ловушку, из которой не выскользнуть, как из черной дыры.
Стало быть, путешествия во времени и впрямь способны расшатать основы космического мироздания? Не учредить ли «полицию времени», дабы помешать массовому строительству «пространственно-временных червоточин», как призывал Стивен Хоукинг? Для него путешествия во времени суть тупиковая, ошибочная идея. Они строго-настрого запрещены природой. В 1992 году Хоукинг сформулировал «Гипотезу в защиту хронологии», в которой отстаивал неизменность течения времени и, противореча самому себе, убеждал в невозможности создания машин времени. «Законы природы в их совокупности не допускают того, чтобы макроскопические объекты могли передавать в прошлое какую-либо информацию».
К счастью, есть и другие резоны, позволяющие нам «обезвредить» путешествия во времени, сгладить всю каверзность тех парадоксов, что они могут нам уготовить. Быть может, подобные путешествия допустимы лишь в том случае, если они не влекут за собой каких-либо физических противоречий. Например, по мнению российского ученого Игоря Новикова, мы можем влиять на события, лежащие на замкнутой кривой времени, лишь в той мере, в какой это не вызывает нарушения принципа каузальности, то бишь нарушения причинно-следственных связей. Нам не переменить случившегося, как не переместить свою собственную тень, сколько мы ни прикладывали бы сил, стремясь сдвинуть ее с места, — вот так может обстоять дело и с путешествиями во времени: увидеть прошлое будет дано, но вмешаться в него будет выше наших сил. Возвращаясь к приведенному выше примеру, скажем, что путешественник, обуреваемый фрейдистскими муками, добравшись до своего будущего отца, непременно промахнется или же напрочь откажется от своего жестокого намерения, внезапно ощутив приступ жалости к бедному «фазеру». История не будет посрамлена. Она окончательна и бесповоротна. Произойдет то, что должно было произойти. Никакого противоречия не возникнет.
«Все задуманное исполнится» — основной закон физики?
Итак, большинство ученых не верит в путешествия во времени, считая, что, допусти мы только саму возможность таких путешествий, мы столкнемся с неразрешимыми парадоксами, вызванными нарушением причинно-следственных связей, если только…
Если только не предположим, как сделал это полвека назад американский физик Хью Эверетт, что существует… множество миров. Тот интерпретировал квантовую механику следующим провокационным способом. Он предположил, что всякий раз, когда Природа делает выбор между несколькими возможными состояниями, наша Вселенная расщепляется на несколько параллельных Вселенных, идентичных друг другу. Таким образом, есть Вселенная, в которой это предложение оканчивается точкой. Есть Вселенная, в которой это предложение оканчивается многоточием… И впредь каждая из них будет развиваться по-своему. У каждой отныне будет своя собственная история. Вот так случайно запамятованное правило грамматики подрывает основы мироздания, множа миры до умопомрачения.
Стало быть, изобретательный сын и впрямь может пробраться в прошлое и прикончить своего папашу. Вот только он попадет не в ту Вселенную, из которой прибыл, а в другую. Она — творение его рук и воли. До той самой секунды, пока в ней не объявится кровожадный путешественник, она будет выглядеть так же, как и Вселенная, где он когда-то жил. Но теперь, после его появления, она начнет развиваться совсем по-другому. В этой Вселенной изобретатель-отцеубийца никогда не появится на свет. И, значит, машина времени здесь не будет изобретена — или это случится гораздо позже и с другим человеком. Изобретатель родится совсем в другой Вселенной — в той, где его будущей отец вырастет, женится, станет его отцом, в той, где он, неблагодарный сын, вырастет, изобретет свой загадочный аппарат и отправится на поиски своего отца, что в конце концов и выведет нашего путешественника за пределы собственной Вселенной и перенесет его в другое мироздание — мироздание, как две капли воды похожее на то, которое он искал во времени и пространстве. Теперь он занесет нож, пистолет, гранату, грабли, топор, кулак… Совершит убийство. Но ему не спутать причины и следствия, не изменить ход времени. В той Вселенной, откуда он прилетел, все идет своим чередом, и неубитый отец еще породит своего неубившего сына.
Так стало быть, каждый миг наше мироздание делится на бесчисленное множество миров, которые теперь существуют параллельно? Всякий раз, когда человек делает выбор или элементарная частица переходит из одного состояния в другое, рождается новая Вселенная? Какое бы решение вы ни приняли, все равно, все, что вы хотели и не хотели, произойдет? Не в той Вселенной, так в этой? Вы обречены прожить все жизни кряду и совершить все возможное и невозможное?
Если религия утешает нас, обещая одарить несбывшимся за гробовой чертой, то современная физика в толковании Эверетта и его последователей сулит нам, что наши помыслы сбудутся — и не где-нибудь, в том времени, которого нет, а сейчас, сиюминутно. В одной из триллионов в миллионной степени Вселенных, составляющих Великий континуум мирозданий. В одной из них, отправившись в путешествие по гипотетическим «червоточинам», мы, может быть, и найдем себя в прошлом. Но что бы мы ни сделали, умудренные опытом, ворвавшись, как вихрь, как неуемный дух, в собственное прошлое, в нашей Вселенной от этих бесчинств ничего не изменится.
Кто знает, может быть, в XXI веке ученые и подтвердят справедливость этой странноватой гипотезы. Не у нас, в Дубне, Оксфорде или Массачусетсе, так за тридевять Вселенных отсюда, в тридесятом мироздании. Пока же наблюдается явный всплеск интереса к пространственно-временным «червоточинам». В начале наступившего века ряд исследователей занимается их геометрией, с невиданной точностью исчисляя некоторые их параметры.
1.10. ВХОД В ЧЕРВОТОЧИНЫ ВОСПРЕЩЕН?
Ему незачем было видеть туннель, чтобы знать, что тот существует.
А убеждать в этом остальных представлялось ему бесполезной затеей
Преддверие космического туннеля
Многие понятия современной физики прижились и на страницах научно-фантастических книг или даже заимствованы оттуда: телепортация, тахионы, многомерное пространство, параллельные вселенные, путешествия во времени… Не стали исключением и «червоточины», сперва подточившие устои космоса в книгах популярного жанра, — например, героиня романа «Контакт» американского астронома и писателя Карла Сагана путешествует по «червоточине» в отдаленную часть Космоса, к созвездию Беги, — а потом странные космические туннели источили и строго научные работы. Доверясь гипотезе, некоторые астрономы смело соединяли этими туннелями отдаленные части Космоса, прокладывая путь будущим экспедициям. Ведь оказавшись в такой «червоточине», можно вмиг перенестись на множество световых лет от Земли. Знать бы только, где найти этот «скоростной лифт» мироздания?
Может быть, мы — словно муравьи, мельтешащие на первом этаже небоскреба, суетимся и не верим, что когда-нибудь доберемся до сотого этажа? Нам, муравьям, всей жизни на это не хватит. Знать бы только, что рядом лифт, в который лишь заползи, и он помчит московского муравья в неведомую архитектурную даль — унесет на «седьмое небо». Фантастика, да и только.
«Идеи, представленные на страницах научно-фантастических произведений, иногда перекочевывают в научные теории. А то, глядишь, и наука выдвинет идеи, которые покажутся еще страннее самых диких фантазий, порожденных писателями-фантастами», — подчеркивает Стивен Хоукинг.
Его мнение разделяют многие ученые. «Мы все вдохновляемся одними и теми же идеями, — признается Лоренс Кросс, выпустивший книгу комментариев к фантастическому сериалу «Star Trek» («Звездный путь»). — Однако если даже самые лучшие научно-фантастические романы завораживают нас сакраментальным «Что было бы, если бы» и, как правило, не дают никаких окончательных ответов, то современная наука готова нам объяснить, что возможно, а что все-таки нет… В нашей Вселенной правит закон, который я часто формулирую студентам следующим образом: «Все, что категорически не запрещено, может случиться».
Общая теория относительности Эйнштейна благоволит многим неожиданным гипотезам. В принципе, согласно ей, «могут существовать самые невероятные вещи, какие только возможны: от двигателя, искривляющего пространство, до путешествий во времени» (Л. Кросс). Статьи, посвященные уорп-двигателю — двигателю, искривляющему пространство, в последние десять лет появлялись даже на страницах серьезных научных журналов (впервые такую статью опубликовал в 1994 году мексиканский физик Мигель Алькубьерре). Действительно, принцип работы подобного двигателя вытекает из уравнений Эйнштейна.
То warp to Sirius
Общая теория относительности и впрямь позволяет моментально перенестись, например, в окрестности Сириуса (эта звезда находится от нас на расстоянии 8,7 световых лет). Для этого надо проникнуть в «червоточину» или обзавестись двигателем, искривляющим пространство. В любом случае пространство-время исказится так сильно, что Земля окажется почти рядом с Сириусом.
Представьте себе мироздание в виде листа газеты. Сложите этот лист пополам, и тогда его половинки почти соприкоснутся друг с другом. Можно даже вообразить какой-нибудь микроскопический туннель, соединяющий их. Остается лишь юркнуть в туннель, чтобы мигом достичь цели.
Итак, идея таких путешествий заключается в том, что, например, уорп-двигатель (от английского «to warp», «искривлять, искажать») деформирует пространство-время таким образом, что в нем появляются ходы, связывающие отдаленные части космоса. Пространство перед космическим кораблем, оснащенным подобным двигателем, чрезвычайно сжимается, а позади него расширяется. Для наблюдателя, оставшегося на Земле, такой корабль будет двигаться со сверхсветовой скоростью, а для самого космонавта замрет на месте. Ведь корабль будет окружен оболочкой, за пределами которой все будет деформироваться, а внутри — останется неизменным.
В путешествие по вакууму с «вакуумным топливом» в придачу
Однако такой двигатель обойдется очень дорого. Для его создания нужен диковинный материал с отрицательной массой и отрицательной плотностью энергии. Подобное вещество не притягивает к себе другие тела, а отталкивает их. «Яблоко, падающее в небо» — вот над чем пришлось бы поломать голову Ньютону, если бы он жил на планете, состоявшей из такого вот вещества.
Никто не знает, имеется ли где-нибудь во Вселенной подобное вещество и можно ли запастись им в достаточном количестве. Впрочем, в лабораторных условиях удавалось создать отрицательную плотность энергии. Для этого нужен был вакуум.
Как известно, идеальный вакуум вовсе не похож на воплощенную пустоту. Он буквально пронизан жизнью, он бурлит. В нем рождаются и исчезают виртуальные частицы и античастицы. Это пустое пространство заполнено квантовыми флуктуациями.
Полвека назад нидерландские физики Хендрик Казимир, получивший позднее Нобелевскую премию, и Дик Полдер предположили, что между двумя металлическими пластинами, расположенными на небольшом расстоянии параллельно друг другу, возникает отрицательное давление, поскольку между пластинами заметно меньше квантовых флуктуации, чем снаружи. Пластины прижимаются друг к другу.
Эту догадку подтвердил опыт, поставленный в конце XX века в Лос-Аламосской лаборатории в США. Величина возникавшей силы, что притягивала пластины, равнялась примерно миллиардной доле ньютона. Репортаж в «Нью-Йорк таймс» об этом открытии был озаглавлен: «Физики подтвердили, что в “ничто” есть энергия».
Отрицательная энергия появляется и в окрестностях черной дыры из-за резкого искривления пространства-времени. При медленном испарении — за счет излучения Хоукинга — черная дыра успевает подпитываться отрицательной энергией. С помощью этой энергии можно совершать путешествия во времени, а также путешествия в пространстве фактически со сверхсветовой скоростью, в кратчайший срок переносясь на несколько световых лет вперед, например, к Сириусу.
Однако та же квантовая теория, что предсказывает появление в вакууме флуктуации, а значит, и отрицательной энергии, ограничивает возможность ее применения. Этой энергией — этим «топливом» сверхсветовых странствий — не очень-то разживешься. Чем ее больше, тем она нестабильнее. Нельзя накопить много отрицательной энергии — ваши сбережения мигом пойдут прахом.
Американские физики Лоренс Форд и Томас Роман, описывая отрицательную энергию, поневоле прибегли к экономическим терминам. «Подобно тому, как долги — это отрицательные деньги, которые рано или поздно надо выплачивать, так и отрицательная энергия — это по своей сути дефицит энергии. А как известно, чем больше ссуда, тем быстрее ее полагается вернуть. Природа — безжалостный банкир и всегда возвращает выданные кредиты в срок, ну а по квантовым долгам с ней приходится расплачиваться даже с процентами».
Поделиться книгой: