Путешествие в прошлое

Размышляя над свойствами "кротовых нор" и приключениями героев романа Сагана, Торн и его коллеги придумали простую конструкцию машины времени (если только слово «простая» применимо к космическим сооружениям), позволяющую путешествовать в любых направлениях во времени - в будущее, в прошлое, куда угодно.

Поскольку лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, представим себе, что мы отправляемся в путешествие с помощью одной из таких машин. Это поможет нам нагляднее понять принцип ее действия.

Машина соединяет "кротовой норой" два космических вокзала - Альфа и Бета, расположенных где-то между Землей и Марсом на сравнительно близком расстоянии друг от друга. Скажем, на расстоянии, которое можно за пару часов преодолеть на обычной ракете, а если воспользоваться "кротовым тоннелем", то из Альфы в Бету можно спокойно попасть за одну-две минуты. В космических масштабах экономия времени не так уж велика, но не в ней дело. Машина Торна предназначена для путешествий во времени, а не в пространстве, и в этом ее отличие от открытой героями романа Сагана транспортной системы Космических Предтечей.

Допустим далее, что так же, как на железных дорогах и аэродромах, на космических станциях установлено единое мировое время. Пусть, например, стенные часы и наши ручные хронометры, когда мы прощаемся с друзьями и входим в люк "кротовой норы" на станции Альфа, показывают ровно полночь - ноль часов. Такое же время на настенных часах вокзала станции Бета. Выглянув на этой станции из тоннеля, мы зафиксируем на наших хронометрах и на вокзальных часах несколько минут первого. Однако открывать люк и выходить из «норы» мы не будем - нас ждет еще одна важная особенность машины Торна.

Наверное, каждый из нас не раз бывал в туристских походах. Главное там - уметь смотреть по сторонам, чтобы в памяти остались не тяжесть рюкзака и усталость в ногах, а пейзажи и достопримечательности. Вот и мы, прежде чем двинуться дальше, задержимся на несколько минут, чтобы внимательнее оглядеться. Мы уже знаем, что входное и выходное отверстия "кротовой норы" представляют собой воронкообразные искривления пространства. А теория Эйнштейна говорит, что пространственные искривления всегда сопровождаются возникновением гравитационного поля, то есть им всегда сопутствует определенная энергия, а следовательно, и масса (вспомним еще раз формулу, связывающую массу с энергией).

Другими словами, воронка "кротовой норы" на станции Бета - это закрытый шарообразным металлическим люком сгусток силового поля, который ведет себя подобно массивному телу. Его можно привести в движение сначала ускорить, затем замедлить и вернуть на место. Для этого можно использовать, например, силу тяготения астероида с укрепленными на нем реактивными двигателями. Воронка "кротовой норы" будет следовать за ним, как железная гайка за магнитом.

Вспомним теперь, что движущиеся часы отстают от неподвижных. Поэтому, когда мы, совершив путешествие в кабине разогнанного до больших скоростей конца "кротовой норы", вернемся на исходное место и выйдем на вокзале станции Бета, наши часы покажут меньшее время, чем вокзальные.

Пусть скорость и время движения были таковы, что наши ручные часы показывают ровно час, а вокзальные часы на станциях Альфа и Бета - полдень. Это означает, что мы сдвинулись в будущее на целых одиннадцать часов.

И вот тут мы подходим к самому главному: сдвиг в будущее произошел лишь во внешнем пространстве, где от Альфы к Бете и обратно летают обычные ракеты. Если же смотреть сквозь "кротовую нору", то никакого сдвига нет, ведь наши ручные хронометры и стенные часы на вокзале Альфа все время оставались неподвижными относительно друг друга ("нора" передвигалась, но внутри нее никакого движения не было) и должны поэтому показывать одинаковое время. Иначе говоря, мы видим сразу два состояния вокзала Альфа: в бинокль из люка тоннеля на станции Бета наблюдаем за тем, что происходит там в полдень, а через тоннель рассматриваем события, происходившие там в час ночи. Это как при купании в реке. смотришь над водой - одна картина, чуть присел и посмотрел ниже ее уровня совсем другая, искривленная.

"Кротовая нора" соединяет теперь разделенные одиннадцатью часами прошлое и настоящее станции Альфа. С точки зрения здравого смысла этому трудно поверить - одно и то же место, но сразу в два различных момента времени! К тому, что можно видеть два различных места в одно время, мы привыкли с детства. Ваза на столе и книги в шкафу, интерьер комнаты с часами на стене и видимая из ее окна часть улицы, где часы, укрепленные на фонарном столбе, показывают точно то же самое время, для нас это естественный порядок вещей. Но вот чтобы из одного окна была видна улица, освещенная полуденным солнцем, с массой машин и прохожих, а из другого - пустынная ночная улица! Это всякому пребывающему в здравом уме человеку кажется просто невозможным. Несмотря на железную логику формул теории относительности, здравый смысл восстает против такого «абсурда»!

Впрочем, что такое "здравый смысл"? Ведь это всего лишь закрепленная многократным повторением привычка. Современную физику нельзя просто понимать, к ее выводам нужно еще и привыкнуть. К примеру, далеко не сразу осознаешь, как это можно - одним глазом видеть, что происходит на улице днем, а другим - что творится на ней ночью. Для этого придется не раз, рисуя на бумаге графики, совершать мысленное путешествие из Альфы в Бету и обратно.

У читателя теперь есть две возможности: поверить логическим рассуждениям, как говорится, на слово и, вопреки "здравому смыслу", признать, что на любую вещь можно смотреть не только с разных пространственных, но и с разных временных сторон, либо постараться выработать у себя новый "здравый смысл", рассматривая прилагаемые к статье рисунки и вычерчивая им подобные.

Туда и обратно:

Чтобы лучше понять, как работает машина времени, предположим, что билетный кассир со станции Альфа желает исправить сделанную им несколько часов назад ошибку. Для этого ему следует побыстрее перелететь ракетой на станцию Бета, а затем, воспользовавшись тоннелем, вернуться на свой вокзал. При этом он сдвинется в прошлое. Насколько - зависит от настройки машины времени, от того, каковы были скорость и время петлеобразного движения ее конца Бета.

Такое движение воронка Бета должна совершить всего лишь однажды, и машина будет настроена. Далее ею можно пользоваться сколько угодно раз и в каком угодно направлении - из настоящего и будущего в прошлое и обратно. Нетрудно сообразить, что свое единственное космическое путешествие воронка Бета может совершить, управляемая автоматами, без всяких пассажиров, с огромной скоростью и за короткое время. И тогда машина будет соединять времена, разделенные тысячелетиями и еще большими интервалами.

Вернемся, однако, к нашему кассиру-путешественнику. Если, возвратившись на свой вокзал Альфа, он снова перелетит на станцию Бета и еще раз перейдет на свой родной вокзал Альфа тоннелем, то обнаружит себя сдвинувшимся еще на один интервал в прошлое. Ну а если вместо этого он перейдет с вокзала Альфа на вокзал Бета тоннелем и вернется домой на станцию Альфа пассажирской ракетой, то возвратится в свое настоящее. Повторив такую петлю еще раз, сдвинется в будущее, и так далее.

Сознание с трудом воспринимает эти выводы, но логические рассуждения убеждают в их справедливости. Казалось бы, гениальное изобретение! Но нет ли тут все же каких-либо "подводных камней"?

Как быть с причинностью?:

Благодаря машине времени будущее может вмешиваться в прошлое, изменяя уже сложившийся ход событий. Используя такую машину, мы каждый раз деформируем историю. При этом неизбежно возникают парадоксальные ситуации. Кассир может убить сам себя в прошлом, и тогда все последующие связанные с ним события станут беспричинными: нельзя будет установить, что стало в его жизни исходным - прошлое для будущего или будущее для прошлого. Наступит хронологический хаос.

Можно сказать, что в мире, где действует хотя бы одна машина времени, события могут развиваться вперед в прошлое и назад в будущее. Вот уж поистине - где тут начало того конца, которым кончается это начало!

И все же от машины Торна нельзя отделаться так легко, поскольку для ее сооружения не нужно никаких дополнительных гипотез, все, что требуется, это известные нам физические законы. Ни один из них не запрещает ее построения, а значит, и разрушающего причинность влияния будущего на прошлое. И вместе с тем интуиция подсказывает нам, что здесь что-то не так. Но что? Ответа на этот вопрос пока нет.

Может быть, дело тут в необходимости какого-то нового, более глубокого понимания причинности? Подобные переоценки в науке случались уже не раз. А может, мы просто не понимаем чего-то весьма важного в существующих теориях и машина Торна - сигнал об этом? До сих пор физики были уверены в том, что их теории не нарушают причинности, а теперь мы видим: дело обстоит не так просто. Не исключено, что современную физику придется дополнить какими-то новыми принципами, которые как раз и запретят нарушающие причинность временные петли. Пока это вопросы для размышлений.

Как бы там ни было, придуманная Торном и его коллегами машина времени - интересная логическая конструкция, своеобразный мысленный эксперимент, помогающий нам лучше понять свойства пространства и времени.

«XX век: Хроника необъяснимого. Время - Назад», Николай Николаевич Непомнящий, 2000г.