Испорченные часы: изучаем возможность путешествий во времени | Научная фантастика или реальность?

Чем грандиознее сила, чем меньше она доступна разуму, тем привлекательнее игры с нею. Мотив путешествий во времени появляется вместе с научной фантастикой — ещё в XIX веке. Учёные взялись за решение проблемы позже — насколько я припоминаю, лишь в конце XXI столетия. Когда уже окончательно стало ясно: изобрести и построить хроноход будет проще, чем сверхсветовой корабль, способный преодолевать межзвёздные бездны за разумное время. Ведь физика запрещает обгонять свет, но против экспедиций в прошлое ничего не имеют ни теория относительности, ни квантовая механика. Принимая во внимание смертельную вражду и категорическую несовместимость этих теорий, такое согласие дорогого стоит!

Мировые линии замыкаются, и время начинает бесконечный бег по кругу внутри вращающейся чёрной дыры. Но полёт в эту зону займёт бесконечное время

В тазах человека простого понятие времени окружено мистическим ореолом, для учёных же оно лишь одно из измерений континуума. Ещё в 1936 году, работая с уравнениями Эйнштейна, голландский физик Виллем ван Стокум обнаружил, что в цилиндрическом гравитационном поле мировая линия тела (его траектория в пространстве-времени) может замкнуться. Правда, по силам такой трюк только фотону, ибо двигаться нужно точно со скоростью света. Но следствия всё равно получались интересными. Выполнив «петлю ван Стокума», релятивистский звездолёт сумел бы вернуться в прошлое, пусть и не к моменту своего взлёта. С точки зрения наблюдателя на Земле экспедиция заняла бы примерно столько же времени, сколько прошло по бортовым часам.

К сожалению, естественные гравитационные поля бывают только сферическими. Во всяком случае, так думали, пока в 1981 году Яков Зельдович не разработал теорию космических струн, названную так во избежание путаницы с теорией струн обычных, описывающей устройство микромира. Из хитрой математики выходило, что в первые мгновения существования Вселенной на ткани пространства-времени не только могли, но и должны были образоваться «складки» — бесконечно длинные топологические дефекты. При толщине всего 10-11 метра (поперечник протона — 10-17 метра) струна имеет чудовищную плотность — 1019 тонн на метр длины — и создаёт то самое цилиндрическое гравитационное поле. В 2010 году были получены косвенные доказательства реальности струн. Но оставались сомнения, что квантовые эффекты позволят мировой линии замкнуться даже в условиях сверхмощной «цилиндрической» гравитации.

Проверять эту гипотезу, естественно, выпало мне. Причём в эпоху, когда технические предпосылки для такой экспедиции ещё не назрела. Обнаружив неполадки в системе кондиционирования своей ракеты, потный и злой, я — уж не помню, каким способом, — возвращался в прошлое, в эпоху, когда гарантия производителя ещё действовала, чтобы потребовать замену товара. И в запарке промахнулся, приземлившись раньше, чем ракета моя была изобретена, а фирма-изготовитель кондиционера основана, — так что и претензии предъявлять оказалось некому. Зато сам я в тот момент был единственным капитаном дальнего галактического плавания на планете и ценность для науки представлял огромную. Я и слова не успел вымолвить, как меня запихнули обратно в ракету и отправили в экспедицию к ближайшей струне, вместо исправного кондиционера снабдив лишь бесплатным холодильником газировки в рамках рекламной акции. Стоит ли говорить, что выданный даром холодильный шкаф испортился на третий же день, а случайно брызнувшая из бутылки бурая жидкость проела мне переборку и вызвала разгерметизацию?

В 1948 году Курт Гёдель открыл ещё один способ замкнуть мировые линии. Нужно просто остановить расширение Вселенной и раскрутить её. Но этот способ создания машины времени признан излишне сложным

Тем не менее я рад был случаю послужить человечеству и, смахивая обильно текущий пот, проложил курс с такой точностью, что пронёсся на разворот в гравитационном поле пространственной «складки» вышел настолько крутым, что ракета моя зацепила носовым обтекателем собственные рули, а на камбузе побилась вся посуда, так что всю обратную дорогу мне пришлось заниматься ремонтом, перекусывая из единственной уцелевшей сковородки. И картошку я жарил, даже не включая плиту, — до того было жарко на корабле!

Обломки и осколки я привычно выбрасывал через шлюз, вследствие чего масса моей ракеты изменилась. По этой или по какой-то иной причине петля не замкнулась, и вернулся я на Землю уже во времена, когда подарившая мне холодильник фирма закрылась. Продавший же мне кондиционер «Космохолод» уже существовал, но приобретённую мною модель установки ещё не запускав в производство, на основании чего в ремонте мне отказали. Учёные же к результатам моего налёта проявили полное безразличие, так как за прошедшие годы бесполезность манёвров около струн была доказана теоретически. Выяснилось, что квантовая механика исключает образование пространственно-временной петли. Ведь мы не можем узнать положение частицы с абсолютной точностью, следовательно нельзя и утверждать, что, обогнув струну, она вернулась точно на своё место в пространстве и времени.

Внимание исследователей в тот момент привлекала другая, куда более перспективная лазейка. Ведь, помимо струи, в молодой Вселенной должны были образоваться и «червоточины*. Пространство часто сравнивают с упругой поверхностью. И его можно смять так, что два удалённых участка соприкоснутся. В современном космосе уже нет сил, способных сотворить такое. Но в молодой Вселенной властвовали психоделические законы микромира. Потом, когда совсем уж неописуемые безобразия прекратились, червоточины должны были «схлопнутъся». Однако оказалось, что тончайшие слои вакуума создают эффект присасывания — внешнее давление виртуальных частиц оказывается больше внутреннего. Это называется «силой Казимира». Соприкасающиеся элементы пространственной ткани могут неограниченно долго удерживаться отрицательным давлением.

Протяжённость кротовины не должна превышать 10 нанометров, но расстояние между входами в обычном пространстве может достигать 90 миллиардов световых лет, — это реальный поперечник видимой части Вселенной. Хоть и кажется, что наиболее удалённые космические тела всего в 13 миллиардах световых лет от нас, в действительности, пока свет квазаров летел до Земли, сами эти тела удалялись. Я это сам проверял, отправляясь к дальним галактикам именно сквозь «кротовины».

«Дальнобойность» червоточин ограничена. Всё-таки они соединяют некогда близкие точки, пусть и разнесённые за миллиарды лет расширением Вселенной. Но, по одной из версий, кротовины могу вести и в другие вселенные

Увы, подходящие норы отыскать непросто. Обычно диаметр пронзающих пространство каналов настолько мал, что сквозь них и молекулу не протиснуть, не говоря уж о ракете. Как-то раз я нашёл «кротовину» добрых два метра в поперечнике, но и то мне пришлось разбирать корабль, просовывать его в нору по частям и монтировать вновь — уже с другой стороны. И представьте себе моё огорчение, когда, проделав эту адскую работу, я определил положение ракеты относительно звёзд и обнаружил, что гиперпространственный тоннель десять нанометров длиной ведет к выходу, расположенному всего в трёх нанометрах от входа!

СКВОЗЬ ПРОСТРАНСТВО

«Физическая» машина времени на основе червоточины или космической струны, в отличие от фантастических устройств, сама во времени не перемещается и от галактики отстать не рискует

Пронзая время, фантастический хроноход, как правило, остаётся неподвижным в пространстве. Но «неподвижность» — вещь весьма относительная. Земля вращается, несётся по орбите, не стоят на месте Солнце и Млечный путь, и спустя N лет вперёд или назад в точке старта ничего пригодного для высадки не окажется. Переход должен предваряться точным расчётом, а самой машине, чтобы успеть за убегающей планетой, придётся телепортироваться. В противном случае даже при использовании ядерного ракетного двигателя экспедиция на пару лет назад имеет шансы продлиться более двух лет, и, догнав Землю, машина доставит исследователей в будущее, а не в прошлое.

Совершать манёвры во времени безопаснее всего на орбите. Ибо при телепортации есть риск, что место, в которое перенесётся машина, окажется чем-то занято. Например, воздухом. Фантасты по-разному решают эту проблему, но физической зашиты от «наложения» нет. После квантового скачка атомы тел пилотов окажутся перемешанными с атомами газа. А пары граммов азота и кислорода, оказавшихся в мозгу, вполне достаточно для летального исхода.

ЧЕРВОТОЧИНА

В отличие от бесконечно массивной струны, «червоточина» вообще ничего не весит. Дыра в пространстве так же нематериальна, как и, скажем, дыра в бюджете. Как следствие, уже в XXII веке, основательно попрактиковавшись на финансах, наука овладела и искусством прокалывать вакуум. Так были созданы первые работающие машины времени. Ведь если у одного из выходов замедлить ход часов мощным гравитационным полем, то, войдя с другой стороны портала, можно очутиться в прошлом.

Конечно, это были несовершенные машины, позволяющие перемещаться только внутри периода, пока они включены. Этого недостаточно, чтобы вмешаться в историю древнего мира или вернуться в свою эпоху после трансгалактического рейса. Но вполне хватает для встречи с самим собою вчерашним, Испытателем первой такой установки, само собой, снова оказался я. Ибо только у меня опыт общения с собой прошлым и будущим уже имелся — пусть и приобретённый, если не ошибаюсь, через полтора века после описываемых событий. Кроме того, мне было нечем заняться, пока «Космохолод», до того торговавший мороженым, налаживал производство бытовой техники ad modum (лат., по образцу) моего кондиционера.

Машина времени из кинофильма «Назад в будущее» срабатывает только в движении. Это логично, но скорость автомобили маловата, чтобы хроноход поспевал и планетой

Для начала мне предстояло отправиться в прошлое всего на пару месяцев. Искусственная «кротовина» соединила исследовательский центр с окрестностями чёрной дыры, вблизи которой время замедлялось вдесятеро. Машина заработала в конце мая, стартовать же сквозь червоточину мне предстояло в начале августа, чтобы очутиться в начале июня — около чёрной дыры всё ещё был бы июнь, а к середине июля — недели за три до старта — вернуться на базу.

Но в июне завершение эксперимента оказалось под большим вопросом. Я был в ужасном состоянии и, очевидно, никуда не мог лететь. В какой-то момент, буквально на полушаге, мой вес уменьшился вдвое, вследствие чего я подпрыгнул, ударился головой о потолок и утратил половину воспоминаний. Более того, тело моё стало полупрозрачным и зыбким, осязаемым лишь наполовину. В среднем. Степень моей материальности беспорядочно колебалась, иногда опускаясь до столь незначительных величин, что во сне я проваливался сквозь кровать, наяву же легко проходил сквозь двери.

В июле приземлилась ракета со вторым мною, летавшим к чёрной дыре. У бедняги были те же самые симптомы. Мне так и не пришлось перекинуться с собой будущим даже парой слов, чтобы узнать, как прошёл бросок сквозь кротовину. Ведь либо я сам, либо же второй я находились в состоянии, развоплощённом более чем наполовину!

Эксперимент уже хотели сворачивать по причинам моральным, этическим и финансовым, а также потому, что он был уже завершён, — ведь из экспедиции я уже вернулся. Большого труда мне стоило, то материализуясь, то частично растворяясь в воздухе, доказать на заседании очередной комиссии, что до августа, пока я не отправлюсь в прошлое, машину времени отключать ни в коем случае нельзя. Ибо, если я не стартую в августе, выйдет полная ерунда — моё прибытие в июле станет необъяснимым!

С каждым часом колебания моей материальности лишь обострялись. И в результате я так никуда и не полетел. За четыре часа до старта я развоплотился настолько, что случайно застрял в стене. И спасатели не могли меня вытащить, хватая за локти и лодыжки, так как их пальцы проходили сквозь мою призрачную плоть почти без сопротивления. Это было сущее наказание!

Однако же возможности отложить полёт не имелось, ибо тогда я не успел бы вернуться ко дню, когда вернулся. Рассмотрев и отвергнув план погрузки меня на корабль вместе с фрагментом кладки (взлётный вес оказался бы превышен, что снижало скорость полёта и, опять-таки, грозило опозданием и парадоксом причинности), комиссия запихнула в ракету того из двух Ийонов Тихих, за которого можно было ухватиться. То есть второго меня, уже однажды улетавшего из августа в июнь. Откуда он, кстати, взялся, до сих пор остаётся для меня загадкой. Ведь если в августе я не направлял свою ракету на ведущую к чёрной дыре «червоточину», то в июле никак не мог встретить самого себя на космодроме. Значит, я встретил тогда кого-то другого. Но кого?! И почему мы с этим самозванцем были похожи как две капли воды? Загадка.

ПАРАДОКС ПРИЧИННОСТИ

Что случилось бы, если после моего (или не моего?) возвращения на Землю в июле, но ещё до отлёта в августе, машину времени выключили бы? Фантасты XX-XXI столетии любили строить гипотезы на эту тему и напридумывали уйму чуши. По их мнению, в результате возникшего причинно-следственного парадокса моё alia editio должно было бесследно исчезнуть или же сбитой с толку Вселенной следовало бы коллапсировать в точку с последующим перезапуском бытия через новый Большой взрыв. Или раздвоилась бы реальность, распадаясь на параллельные ветви, различающиеся количеством Ийонов Тихих.

Когда-то некоторые учёные даже утверждали, будто создание машины времени невозможно именно потому, что путешествия в прошлое приводят к парадоксам причинности. Основательно поплутав по эпохам, я на основании собственного опыта могу сообщить, что это полная ерунда. Во-первых, потому что причинность не является фундаментальным физическим принципом и нарушать её можно сколько угодно. На уровне микромира она вообще не действует. Во-вторых, потому что парадокс есть нечто противоречащее себе, абсурдное, невозможное. В реальности парадоксов не бывает, и, соответственно, эксплуатация машины времени не способна их породить.

Невозможность причинно-следственных парадоксов следует из очевидного и бесспорного факта: прошлое уже прошло. Соответственно, и все события в прошлом, включая и вызванные деятельностью хроноходцев из будущего, уже произошли. Незадачливый охотник из легендарного рассказа Рэя Брэдбери «И грянул гром» не может изменить мир, отправившись в мезозой и раздавив там бабочку. Ведь бабочка была раздавлена сначала — 100 миллионов лет назад. А машина времени и растяпа-охотник появились только лотом, когда насекомое уже погибло и все последствия его безвременной кончины давным-давно имели место,

De facto петля времени порождает не парадокс, а предопределение. Если бабочка была раздавлена пришельцем из будущего, то машину времени изобретут, а охотник родится. Это неизбежно, как тепловая смерть Вселенной! А если в июле, совершив путешествие сквозь «червоточину» к чёрной дыре, хроноходец вернулся на Землю, значит, в августе старт ракеты состоится, и тут уж ничего нельзя поделать — проект не будет лишён финансирования, Земля не погибнет, налетев на космическую струну, а машина времени сработает штатно. Так что удивляться нечему.

ОБРАТНЫЙ ХОД

Хотя в норме темпоральные поля, создаваемые машиной времени, не воздействуют ни на неё, ни на пассажиров, по эпохам ходят упорные слухи об «омолаживающих шкафах», устроенных в точности наоборот — то есть обращающих время внутри себя. Считаю своим долгом подчеркнуть, что это полная ерунда. Машина, способная, оставаясь в настоящем, вызывать старение или омоложение содержимого, существовать не может.

Ещё в середине прошлого века высказывалась гипотеза, согласно которой половина материи во Вселенной движется назад во времени. Фантастов идея контрамоции восхитила — достаточно вспомнить «Понедельник начинается в субботу» братьев Стругацких. Но физики к ней быстро охладели, поняв, что для материи направленность времени значения не имеет. Ведь вместе со временем не обратятся вспять уже произошедшие события,

Если поместить в камеру темпорального шкафа камень, мы увидим, что царапина, нанесённая всего минуту назад, не исчезнет, даже когда булыжник станет на час моложе. Ведь царапина это борозда. В ней камня нет, и омолаживаться нечему. То же самое будет касаться и трещин, и выбоин. Не осыплется и приставшая к камню грязь. Ведь для её отделения нужно приложить силу, а само по себе время такую услугу не окажет.

Не обретёт в темпоральном шкафу свежесть и подгнивший помидор. Обратившиеся вспять биохимические процессы не приведут к восстановлению однажды пройденного состояния. Ведь никто не вернёт томату излучённое при разложении углеводородов тепла а также улетучившиеся водяной пар и углекислый газ.

Самая знаменитая машина времени — ТАРДИС из сериала «Доктор Кто» — способна переноситься и в пространстве

Но если «парадокс причинности» является мнимым, то другой порождаемый путешествиями во времени парадокс совершенно реален. Не могу понять, почему фантасты дружно забывают о проблеме с сохранением материи! Ведь в период, когда я ещё не отбыл в августе, но уже вернулся в июле, существовало сразу двое Ийонов Тихих — то есть бесконечная масса Вселенной, по логике, должна была увеличиться на одного капитана дальнего галактического плавания. А это невозможно. Закон сохранения столь суров, что даже исполненная безграничного презрения ко всему, что мы считаем «реальностью», квантовая механика допускает его нарушения лишь по принципу «не пойман — не вор»! Виртуальные частицы появляются из ничего, но и исчезают раньше, чем принцип неопределенности позволяет их обнаружить,

В действительности, как и мне самому пришлось убедиться, машина времени не запрещена физикой именно потому, что возврат в прошлое к удвоению массы вовсе не ведёт. Просто в моменты «раздвоения» хроноходца каждой из слагающих его тело элементарных частиц приходится находиться в двух местах разом… Но для электронов и протонов такой трюк не составляет труда. Пребывая везде и нигде, частицы наблюдается в разных точках Вселенной с разной вероятностью. Соответственно, если в какой-то момент меня во Вселенной много, то каждому электрону приходится выбирать, в котором из Ийонов выполнять свои функции.

Фантасты много шутят по поводу принципа согласованности. В «Фантастической саге» Гарри Гаррисона «открывшими Америку викингами» оказываются актёры из будущего, снявшиеся в фильме об открытии Америки

В случае возвращения во времени масса хроноходца убывает вдвое, разделившись между им бывшим и им же будущим. Но обычно меня это не беспокоит, так как почти всегда хотя бы один из единовременно существующих Ийонов Тихих движется к звёздам с околосветовой скоростью. И масса его, благодаря релятивистским эффектам, так велика, что её с избытком хватает на всех.

Машина времен меняет причину и следствие местами, не ослабляя связь между ними. Из того, что в XIII веке появилась экспедиции хрононавтов следует, что в XXII веке эта экспедиций будет отправлена

СОГЛАСОВАНИЕ

Хроноходы, позволяющие перемещаться во времени без помощи чёрных дыр и космических струн, появились лишь в XXIV столетии, — а в XXVI веке путешествия по эпохам стали так же обычны, как выезды на пикник. Тогда-то, кстати, удалось точно установить способ перемещения тысячетонного блока Баальбекской террасы — он был доставлен из каменоломни совместными усилиями тридцати тысяч историков, желающих экспериментально подтвердить или опровергнуть возможность транспортировки тяжестей с помощью верёвок и катков. И тянули его, кстати, только две тысячи человек. Остальные выступали с конструктивной критикой.

И это лишь один из бесчисленных примеров самосогласования в истории. Прошлое нельзя изменить. Тем паче нельзя изменить настоящее и будущее, вмешавшись в прошлое. Но если вам известно, что гигантский блок в Баальбеке был перемещён, вы смело можете садиться в хроноход и таскать этот каменный параллелепипед в своё удовольствие. В худшем случае — если его сдвинул кто-то другой — у вас ничего не получится. Но запросто может оказаться, что именно вы его и перетащили. Многие находят лестным почувствовать себя причастным к великому свершению. И в далёком будущем, редко, впрочем, посещаемым мною, темпоральный туризм процветает.

Сам же я не люблю размениваться на мелочи вроде каналов и пирамид. Своё двадцатое путешествие я посветил решению самой большой проблемы мироздания. Как известно, давший начало нашей Вселенной Большой взрыв не мог произойти, ибо событие должно иметь причину, а ему ничто не предшествовало. Само время, в котором определены понятия «до» и «после», существует только с момента Большого взрыва! Соответственно, причина рождения Вселенной может существовать лишь в ней самой. И важнейшая задача хроноходчества заключается в создании causa prima (лат., первопричина) пусть и задним числом. Как известно теперь… впрочем, нет, это станет известно лишь в XXVI веке… взрыв был произведён контрамотным электроном, выпущенным вашим покорным слугой из будущего.

Может показаться, что одного электрона мало для создания безграничной вселенной. Но в том-то и дело, что она бесконечна! И если возможна машина времени, то возможен и я, использующий её для выстрела по «точке ноль». А все незапрещённые состояния реализуются в бесконечной вселенной бесконечное количество раз каждую секунду.

Это значит, что непрерывный огонь из хроногаубиц будет вестись примерно 150 миллиардов лет (до тех пор, пока звёзды способны поддерживать разумную жизнь) и все выпущенные в первые 10-43 секунды бытия снаряды поразят цель одновременно. Бесконечно суммирующиеся бесконечности электронов, гиперкварковых бомб и капсул с антиматерией и образуют ту самую стремящуюся к бесконечности плотность вещества, необходимую для того, чтобы дать толчок расширению вселенной.



Время было всегда и будет вечно, поскольку в нём определено бытие. Но вечность на данный момент — это только 13,7 миллиарда лет, И машина времени, в отличие от межзвёздного корабля, способна вырваться за пределы бесконечности. Ведь временная ось, в отличие от пространственных, имеет конечную протяжённость.

Что будет, если отправиться plus ultra (лат., за предел), выставив на таймере «минус 14»? Летящий сквозь эпохи хроноход окажется вне времени и вне физических взаимодействий. А значит, даже сингулярность его не остановит.