Машина времени требует отрицательной энергии

Сериалы Star Trek и Babylon 5, как и многочисленные фантастические романы, приучили нас к идее, что пространство и время можно "проколоть", мгновенно переместившись в желаемую точку. Мы так свыклись с этой мыслью, что сильно разочаруемся, если идея окажется нереализуемой.

Стивен Хсу (Stephen Hsu) и Роман Буний (Roman Buniy) из университета Орегона (University of Oregon), установили, что так называемые червоточины, скорее всего, не удастся использовать для путешествий во времени.

Во всяком случае, сделать это будет несравненно труднее, чем представлялось ранее.

Путешествие во времени (а также и на межзвёздные расстояния) с помощью червоточин неразрывно связано с представлением об искривлении пространства-времени и считается самым научным способом (в теории, разумеется), таких путешествий.

Обычно для наглядного представления червоточины зрителя просят вообразить лист бумаги (это упрощённая аналогия пространства-времени) и две удалённые точки на нём.

Если сложить лист так, чтобы точки соприкоснулись, а затем проткнуть бумагу — можно попасть из одной части Вселенной в другую по короткому пути.

Этот "прокол" физики и называют червоточиной. Теория не запрещает возможность её создания. И даже подсказывает, что, вероятно, заполнение горла и прилегающих участков червоточины экзотической материей – поможет стабилизировать эту странную "дверь" в иную точку пространства.

При определённых условиях эта же дверца, по современным представлениям, способна переносить путешественников и во времени.

Экзотическая материя, вроде бы, уже проявляла себя в некоторых экспериментах. Общепринятая модель мира, во всяком случае, не запрещает ей существовать.

Эта материя интересна тем, что испытывает гравитационное отталкивание и обладает отрицательной энергией, то есть — меньшей, чем у совершенной пустоты.

Теперь необходимо упомянуть, что червоточины могут быть двух типов – те, что подчиняются исключительно законам квантовой механики, и те, внутри которых справедлив (или почти) ряд классических законов.

Пока ещё не вполне понятно – как создать червоточины, но учёные, по крайней мере, не объявляют их чистой фантастикой. Казалось бы – ещё немного и машины времени можно будет ставить на поток. А про путешествия к звёздам, как на пикник за город – и говорить нечего.

Однако новые детальные расчёты Стивена и Романа показали: чтобы в реальности воспользоваться такой "дырой" в пространстве и времени, нужно выполнить ряд немыслимых ограничений.

Так, червоточины, которые подчиняются исключительно законам квантовой механики, оказались бы стабильными образованиями, но всегда выбрасывали бы путешественников в совершенно произвольную (непредсказуемую) точку, как во времени, так и в пространстве, что лишает путешествия какого-либо смысла.

Другие червоточины, так называемые "полуклассические", могли бы позволить путешественникам задавать пункт назначения, но, увы, были бы крайне нестабильны.

"Мы не говорим, что вы не можете построить червоточину. Но те из них, что позволили бы вам предсказать, что господин Спок, приземлится в Нью-Йорке в два часа пополудни и в такой то день, похоже, развалятся", — пояснил доктор Хсу.

Он показал, что сочетание экзотической материи и классических законов физики даёт нарушение принципа, известного физикам как "нулевое энергетическое условие", а это нарушение, по результатам прежних расчётов, ведёт к разрушению червоточины.

Ещё одно новое исследование — Криса Фюстера (Chris Fewster) из университета Йорка (University of York) и Томаса Романа (Thomas Roman) из центрального университета Коннектикута (Central Connecticut State University) — показало, что препятствие, описанное Хсу и Бани, можно обойти.

Надо, мол, использовать для стабилизации червоточины необычайно маленькое количество экзотической материи. Однако взамен появляется новая проблема — точность настройки геометрии этого "прокола".

Оказывается, притом, что не вполне ещё ясно — как вообще тут можно что-то настраивать, необходимая точность соблюдения геометрии составляет одну часть на десять в шестидесятой степени. Это если горлышко должно пропустить лишь одного человека. А если автомобиль или целый звездолёт — можно смело прибавлять ещё несколько порядков.

Как видим, даже пресловутый парадокс с убийством собственной бабушки – далеко не единственное препятствие на пути к созданию машины времени. В конце концов – данный парадокс – всего лишь человеческая логика, а вот проблемы со стабильностью червоточин – физика, пусть пока и "бумажная".

Любопытно, что ещё в 1980-х годах всемирно известный кембриджский астрофизик Стивен Хоукинг (Stephen Hawking) выдвинул гипотезу о "сохранности хронологии", по которой какой-нибудь закон природы (пусть пока нам не известный), непременно "позаботится", чтобы нам не пришлось сталкиваться с нарушениями причинности. Пока так и получается.