Как построить машину времени?

Эксперимент Эйнштейна

Получается, точное определение машины времени легко может вывести каждый современный человек. С созданием же дело обстоит не столь радужно. Хотя нельзя отрицать, что неких успехов человечество достигло и на этом пути. К примеру, тот же Эйнштейн смог сконструировать систему, которая смогла скрыть целый авианосец не только с экранов следящей аппаратуры, но и заставить его исчезнуть из поля зрения наблюдателей и зрителей на целых 5 минут. Впрочем, члены экипажа затруднились рассказать, где они пребывали все это время, и пребывали ли где-то вообще. Эксперимент сложно назвать удачным. Вся команда вскоре погибла от неизвестной болезни. С другой стороны, Эйнштейн доказал, что человек может управлять временем. Остается только понять: возможна ли реальная машина времени, как сделать ее?

Автомобиль-вертолёт

Один из проектов летающего автомобиля. /Фото: reddit.com

И до Второй мировой войны, и во время нее инженеры пытались создать такое оружие или военную технику, чьи способности и характеристики кажутся впечатляющими даже сейчас. Одним из таких откровенно странных проектов можно смело назвать разработку нового летательного аппарата в виде гибрида вертолета и автомобиля.

Подобную машину решили спроектировать военные инженеры британской армии. В конечном итоге у них получился агрегат, который представлял собой внедорожник, оснащенный хвостом и несущим винтом от вертолёта. Поразительно, но эта машина действительно неплохо летала. Однако крест на развитии необычного концепта поставила банальная практичность: быстро стало ясно, что транспортировка наземной техники осуществляется немного проще посредством самолётов, нежели путем создания десятков и сотен гибридов.

Expeditionary Fighting Vehicle (EFV)

Боевая машина Expeditionary Fighting Vehicle. /Фото: naked-science.ru

Еще одна амбициозная задумка, однако теперь в виде одного образца техники. Проект Expeditionary Fighting Vehicle должен был подарить американской армии инновационную амфибийную боевую машину, удовлетворяющую нужды морских пехотинцев США. На первых порах, EFV была довольно перспективной: в ней объединились немалая боевая мощь, хорошая защита и приличная скорость.

Однако на этапе испытаний был выявлен ряд недостатков, которые фактически поставили крест на массовом производстве EFV. Так, например, машина никак не могла разогнаться до максимальной скорости на воде, ее силовая установка оказалась весьма капризной. Кроме того, морских пехотинцев откровенно оттолкнула цена амфибии – около 25 млн долларов за единицу. Даже сам концепт EFV подвергся критике, ведь к тому времени противокорабельные средства были достаточно эффективными, и защита машины оказывалась перед ними уязвимой.

«Алмазная галька»

Сеть противоракетных спутников с поэтичным названием. /Фото: trinixy.ru

Программа «Алмазная галька» (в других переводах — «Бриллиантовая галька») разрабатывалась в рамках так называемой Стратегической Оборонной Инициативы (сокр. СОИ, также «звездные войны»), которая, в свою очередь, представляла собой глобальную противоракетную сеть США в период Холодной войны. Ее начало объявил президент Рональд Рейган 23 марта 1983 года, а состояла она как из научно-исследовательской деятельности в данном направлении, так и опытно-конструкторских проектных работ.

Согласно сохранившимся свидетельствам, программа «Алмазная галька» была предложена в 1986 году и предусматривала создание сети из 4000 военных кинетических спутников-перехватчиков, которые должны были сбивать советские ракеты с помощью с помощью кинетического удара при прямом столкновении. Именно данная система считалась наиболее перспективной среди ряда других разработок программы СОИ, однако это не обеспечило ей достойного будущего, которое разбилось об исторический контекст. Проект не был реализован в конце 1980-х, а после развала СССР в нем уже не было необходимости, и его закрыли в 1994 году.

Создание собственного пространственно-временного тоннеля

Чем шире фантазия современного ученого, тем больших высот он может достичь в своей работе. Пока скептики отрицают любую возможность существование моста Эйнштейна-Розена, сторонники этой теории предлагают выход из ситуации. Если мы не способны обнаружить червоточину в непосредственной близости от нас, значит ее можно создать самим! Тем более, что наработки для этого уже есть. Пока эта теория находится в области фантастики, однако, как мы уже успели убедиться, большинство предсказаний фантастов сбылись.

Кип Торн вместе со своими сторонниками продолжает работать над теорией кротовых нор. Ученый смог рассчитать, что спровоцировать рождение червоточины можно с помощью так называемой «темной материи» — таинственного строительного материала во Вселенной, который не удается обнаружить напрямую, но по предположениям физиков, из нее состоит 27% нашей вселенной. К слову, на долю барионной материи (той, из который мы с вами состоим и можем увидеть) приходится всего 4,9% от общей массы вселенной. Темная материя обладает удивительными свойствами. Она не испускает электромагнитного излучения, не взаимодействует с другими формами материи кроме как на гравитационном уровне, но ее потенциал поистине огромен.

По словам Торна, с помощью темной материи можно создать обратимую кротовую нору достаточных размеров, чтобы через нее мог пройти космический корабль. Проблема лишь в том, что для этого нужно накопить столько темной материи, что ее масса будет соразмерна с массой Юпитера. Человечество же пока не в состоянии заполучить даже грамм этого вещества, если к нему вообще применимо понятие «грамма». К тому же, необходимость путешествия со скоростью света никто не отменял, а это значит, что несмотря на все достижения человечества в области науки, мы до сих пор находимся на пещерном уровне развития, и до настоящих прорывных открытий нам очень далеко.

Послесловие

Идеи по изобретению настоящей машины времени, которая позволила бы нам открыть загадки прошлого и увидеть свое будущее, пока несбыточны. Впрочем, это не отменяет факта, что теория относительности, разработанная Эйнштейном, продолжает работать относительно каждого из нас. Например, найти настоящего путешественника во времени не составит труда даже сейчас. Чем быстрее движется человек, тем медленнее для него идет время, а это значит, что он медленно, но верно перемещается в будущее. Пилоты авиалайнеров, истребителей и в особенности космонавты, работающие на орбите – настоящие путешественники во времени. Пусть и на сотые доли секунды, но они опередили нас, людей, живущих на Земле.

Машина времени субатомного мира — Уже реальность

Но почему российский космонавт оказался в будущем всего на 1/44 секунды? Все дело в том, что он двигался на орбите Земли 879 дней на скорости 27 000 км/час. Как видите, по сравнению со скоростью света, на которой время останавливается, скорость на околоземной орбите ничтожно мала, чтобы в буквальном смысле отправить космонавта на сотни лет в будущее. Фактически космонавт совершил прыжок в будущее на ничтожно малое время. 

Теперь давайте посмотрим, что же произойдет, если мы создадим космический корабль, который сможет лететь быстрее, чем геостационарные объекты, которые сегодня двигаются по орбите Земли. Нет, как видите, мы не имеем в виду коммерческий авиалайнер, способный лететь на скорости 1000 км/час, или ракету, летящую к МКС на скорости 40 000 км/час. Давайте подумаем об объекте, который бы смог разогнаться почти до скорости света, составляющей почти 300 000 км в секунду. 

Думаете, такое невозможно в нашей природе? Оказывается, нет. Конечно, говорить о каком-то большом объекте, который можно разогнать до околосветной скорости, еще очень и очень рано. Но мы научились разгонять до скорости света субатомные частицы, в буквальном смысле отправляя их в далекое будущее. Речь идет о самом высокотехнологичном проекте ученых из многих стран мира за всю историю человечества – большом адронном коллайдере, который умеет разгонять субатомные частицы почти до скорости света.  

Вы не поверите, но этот ускоритель частиц способен разгонять протоны до 99,999999% скорости света. На этой скорости относительное время движется примерно в 6 900 раз медленнее по сравнению с их стационарными наблюдателями. 

«БОЛЬШОЙ АДРОННЫЙ КОЛЛАЙДЕР … РЕГУЛЯРНО ОТПРАВЛЯЕТ

СУБАТОМНЫЕ ЧАСТИЦЫ В БУДУЩЕЕ».

Итак, да, мы научились отправлять атомы в будущее. Причем ученые делают это уже в течение последнего десятилетия вполне успешно. Но отправить человека в будущее – это другое дело. 

Но самое интересное, что с учетом того, что ученые научились регулярно перемещать частицы со скоростью света, концептуально отправить человека путешествовать в будущее возможно. Дело в том, что путешествие человека в будущее реально возможно и не запрещено ни одним законом физики. 

По сути, для того чтобы, например, отправить человека в 3018 год, сегодня достаточно посадить его в космический корабль и разогнать челнок до 99,995 процентов скорости света. 

Предположим, что такой корабль создан. Итак, представьте, что вы садитесь в подобный суперкорабль, который отправляется на планету, находящуюся на расстоянии 500 световых лет от нас (например, на недавно обнаруженную планету, похожую на Землю, Kepler 186f, которая находится от нас на расстоянии 500 световых лет). Для тех, кто не знает или не помнит, напомним, что 500 световых лет – это расстояние, которое преодолеет свет за 500 лет своего путешествия. Зная скорость света, можете посчитать, какое это невероятное расстояние, на котором космическому телескопу Kepler удалось обнаружить планету, по характеристикам напоминающую Землю. 

Итак, теперь давайте представим, что вы сели в космический корабль, который летит на планету Kepler 186f. Далее ваш корабль разгоняется до скорости света и летит в течение 500 лет, двигаясь почти со скоростью света. Подлетев к планете, ваш корабль разворачивается и летит обратно к Земле в течение еще 500 лет на той же околосветной скорости. 

В итоге на все путешествие у вас уйдет 1000 лет. Когда корабль вернется на Землю, будет уже 3018 год.

Но постойте, как же вы сможете выжить в этом космическом корабле в течение 1000 лет? Ведь люди не могут жить так долго? 

Вот тут на помощь и приходит теория относительности Эйнштейна. Все дело в том, что, когда вы будете двигаться 500 лет (по земным меркам) в сторону дальней родственницы Земли со скоростью света, время для вас будет течь медленнее, чем для всех жителей планеты. 

Так, при движении на околосветной скорости ваши часы на корабле и все ваши процессы в организме замедлятся. Например, ваши часы на космическом корабле будут тикать на 1/100 от скорости хода часов на Земле. То есть, преодолев расстояние 500 световых лет и столько же обратно, вы состаритесь только на 10 лет, тогда как на Земле за время вашего путешествия пройдет 1000 лет. 

Но это лишь теория и наши с вами фантазии. Да, как видите, теоретически путешествие во времени возможно. Оно реально. К сожалению, между теорией и реальностью всегда существует огромная пропасть. Ведь построить сегодня космический корабль, который смог бы разгоняться почти до скорости света, мы не можем. Так как же мы преодолеем проблемы по созданию машины времени?

Предопределение

Концепция предопределения напоминает кальвинистскую модель, согласно которой время возникло одновременно с пространством в его неизменной форме, поэтому «эффект бабочки» невозможен, а фиксированными точками являются все моменты времени.

Доктрина предопределения нашла отражение в фильме 2014 года «Патруль времени» (англ. Predestination). Главная героиня этого фильма Джейн живет в нелинейной реальности: она встречается с собой из будущего, и эта встреча приводит к тому, что она появляется на свет. Сюжет наполнен временными петлями.

Прошлое и будущее в «Патруле времени» — такие же неизменные физические величины, как расстояние от одного объекта до другого. Если ты пытаешься изменить прошлое, то оказывается, что твое будущее (а возможно, и вся твоя жизнь) основано как раз на твоей попытке изменить прошлое. Твоего будущего не существовало бы, если бы ты не стал вмешиваться в определенный момент своей жизни. Четкого движения времени из точки А в точку В, по сути, нет, потому что всё время, вся история уже существует. В таком времени возможны парадоксы вроде «человек родил себя» как раз потому, что каждый миг, включая путешествия во времени, предопределен.

Из этой концепции вытекает несколько вопросов, которые можно разделить на две части.

Этой теме посвящен фильм «Прибытие» (2016). На Землю прилетают инопланетяне, чье восприятие времени нелинейно. Их язык и культура основаны на таком восприятии, и единственный способ наладить контакт с людьми — научить их своему «нелинейному» языку. Находясь рядом с инопланетянами, лингвист Луиза Бэнкс начинает видеть будущее (фильм во многом основан на идее о том, что понимание языка — ключ к пониманию культуры). Действительно, наше восприятие времени заложено в грамматических конструкциях родного языка, которые определяют то, как мы мыслим и видим мир. Но если бы наш язык был другим, могли бы мы воспринимать жизнь совсем по-другому? В уже упомянутом фильме «Господин Никто» сделана попытка обрисовать сознание героя, для которого равноправно существуют все альтернативные версии его жизни, появившиеся в момент принятия решения, — он может прожить все варианты одновременно.

Возможно, мы будем воспринимать время иначе в далеком будущем. Если человечество просуществует достаточно долго, оно может эволюционировать и в этом плане.

Несмотря на то что некоторые ученые критикуют фильм за неправдоподобное изображение экологического кризиса, сюжет о различном течении времени в космосе и на Земле и об ускорении времени рядом с черной дырой довольно достоверный с научной точки зрения. В частности, американский физик-теоретик Митио Каку и бывший инженер НАСА Тимоти Рейс считают, что этот фильм должен стать золотым стандартом изображения подобных процессов в научной фантастике.

Но даже современные физики не знают, смогли бы люди из будущего, используя для коммуникации гравитацию, отправить послание нашим современникам, чтобы помочь им эвакуироваться с умирающей Земли.

Так насколько сильно люди будущего могут отличаться от нас? Что сделало бы с нами иное восприятие времени?

Чтобы ответить на этот вопрос, можно посмотреть на людей, которые никогда не воспринимали время по-ньютоновски, то есть как непрерывный поток, движущийся из прошлого в будущее.

Те, кто много работает и общается с аутичными людьми, знают, что для некоторых из них грань между настоящим и прошлым весьма условна. События из прошлого в их сознании связаны множеством «нитей» с событиями настоящего и могут казаться им существующими в настоящем.

На подобную систему рецепции указывают и автобиографии некоторых аутичных авторов, и множество статей, в которых аутичные люди описывают свой способ восприятия. Исследований восприятия времени аутистами мало, но существующие указывают, что у многих аутистов оно нетипичное.

Связано ли это с нелинейным восприятием времени — неясно. Точно так же неясно, насколько часто нелинейное восприятие встречается у неаутичных людей и как оно в целом влияет на жизнь. Известно только, что нетипичное восприятие времени делает людей менее восприимчивыми к посттравматическому стрессовому расстройству, препятствуя работе механизма вытеснения (классическое ПТСР основано на этом механизме).

Каково время в действительности: оно есть и течет из прошлого в будущее; или его нет нигде, кроме как в нашем языке, а все события существуют одновременно; или мы просто движемся по временному континууму, как идем по земле? На эти вопросы нет ответов, хотя фантастические фильмы помогают нам размышлять над ними.

Феномен Эйнштейна

С древних времен человек воспринимал окружающее его пространство, как значение трех измерений: длину, ширину и высоту. Разговоры о времени были уделом философов, лишь в 17 веке ввели понятие времени в науку, как физической величины, однако ученые, в том числе и Ньютон, воспринимали время как нечто неизменяемое, прямолинейное.

Ньютоновская физика предполагала, что часы, которые будут расположены в любой части Вселенной, всегда покажут одинаковое время. Ученых устраивало текущее положение дел, ведь проводить расчеты по таким данным гораздо проще.

Все изменилось в 1915 году, когда за трибуну встал Альберт Эйнштейн. Доклад о Специальной теории относительности (СТО) и Общей теории относительности (ОТО) поставил ньютоновское восприятие времени на колени. В его научных работах время существовало неразрывно с материей и пространством и не было прямолинейным. Оно могло менять свой ход, ускоряться или замедляться, в зависимости от условий.

У сторонников ньютоновской вселенной опустились руки. Теория Эйнштейна была крайне логичной, все основные законы физики продолжали работать в ней безупречно, поэтому научному сообществу осталось принять ее, как данное.

«Воображение важнее, чем знания. Знания ограничены, тогда как воображение охватывает целый мир, стимулируя прогресс, порождая эволюцию».

Альберт Эйнштейн

В своих уравнениях ученый представил искривления пространства-времени, вызванные гравитационной составляющей материи. В них учитывались не только геометрические особенности объектов, но также плотность, давление и другие факторы, которыми они обладают. Особенность уравнений Эйнштейна в том, что их можно читать как справа-налево, так и слева-направо. В зависимости от этого будет изменяться восприятие окружающего нас мира и взаимодействие пространства-времени.

XM29 OICW

Футуристическая винтовка, так и не вышедшая в серию. /Фото: wikiрedia.org

В девяностых годах прошлого века две компании — американской Alliant Techsystems и немецкой Heckler & Koch — начали разработку совместной программы по созданию принципиально нового вида оружия, построенного по модульной схеме: в результате должна была получиться наполовину винтовка со стандартными пулями 5.56 мм, наполовину гранатомёт калибра 20 мм с боезапасом осколочного боеприпаса дистанционного (воздушного) подрыва.

Примерно в 1999 году необычный концепт обрел материальную форму в виде модели XM29 OICW. При многообещающих технических характеристиках внешний вид оружия оказался соответствующим — неоднократно отмечалось, что оно похоже на футуристическую «пушку» из видеоигр. Однако на деле концепт не оправдал ожидания заказчиков, оказавшись малоэффективным: неудовлетворительное поражающее действие гранаты, а также «неприемлемая масса» самого оружия поставило точку в его дальнейшей разработке, и проект был закрыт в 2004 году.

Об этой статье

Соавтор(ы):
Штатный редактор wikiHow

В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту. wikiHow тщательно следит за работой редакторов, чтобы гарантировать соответствие каждой статьи нашим высоким стандартам качества. Количество просмотров этой статьи: 5732.

Категории: Хобби и рукоделие

Español:construir una máquina del tiempo imaginaria

Italiano:Costruire una Finta Macchina del Tempo

Deutsch:Eine als ob Zeitmaschine bauen

Français:construire une fausse machine à voyager dans le temps

Bahasa Indonesia:Membuat Mesin Waktu Mainan

Печать

«Тэйлситтеры»

Один из первых самолетов вертикального взлета. /Фото: popmech.ru

Пожалуй, концепция вертикально взлетающего летательного аппарата появилась едва ли не с начала эпохи авиации, однако попытки воплотить ее в жизнь были предприняты гораздо позже. Так, одна из первых разработок, призванных удовлетворить данный запрос, был открыт к середине прошлого века.

Проект по созданию так называемых «Тэйлситтеров» был начат в 1950 году, а представлял собой одну из первых вариантов самолетов, «сидящих на хвосте», то есть таких, которые взлетали бы вертикально. Казалось бы, что успешно отстроенные опытные образцы обеспечат успешный исход испытаний, однако на деле все случилось иначе

Выяснилось, что взлёт и приземление самолетов данного типа требовали от летчиков большой осторожности и мастерства. Угроза жизни управлении и стали причиной закрытия проекта, хотя основные составляющие концепта тэйлситтеров в дальнейшем использовались при создании летающих дронов

Игры со временем

Время — хозяин всего сущего. И теперь предмет его вожделений — машина времени. Как создать ее? Задача человека — переместить чашу власти в свою сторону. И если в реальности этот вопрос пока еще неразрешим, то в виртуальном мире управлять временем может каждый. К примеру, симулятор построения собственной вселенной в реальном времени Minecraft (этот симулятор предусматривает перемещение игрока по вселенной в реальном времени, что в ходе игры и постепенном разрастании мира становится проблемой) позволяет каждому игроку получить собственную машину времени. Чего же такого нет в нашем мире, что есть в проекте «Майнкрафт»? Как сделать машину времени? Использовать моды, находящиеся в широком доступе. В общем, были бы у наших ученых какие-то секретные каналы доступа к данным о пространстве, была бы и у нас машина времени.

Следующий вопрос: перемещение куда?

Земля движется вокруг Солнца. Ее координаты в пространстве постоянно меняются. К тому же Земля вращается вокруг собственной оси, а значит, любой предмет на ее поверхности, устремившись в будущее или прошлое, может оказаться в то время, но не в том месте. В открытом космосе, например. Получается, что необходимо не только разобраться с тем, как сделать машину времени, инструкция к которой не известна, создать некий аппарат, который будет отсчитывать минуты в обратном порядке или ускоренном режиме, но и учитывать пространственные координаты, которые, возможно, непредсказуемы. Значит, определение машины времени можно с уверенностью дополнить: это устройство обратимого пилотируемого перемещения в системе пространственных координат, зависимой от времени.

Boeing YAL-1

Самолет, который должен был сбивать противника лазером. /Фото: medium.com

Boeing YAL-1 — это концепт экспериментального боевого самолёта, которых должен был уничтожать вражеские объекты, в том числе баллистические ракеты, используя мощный химический (бортовой) лазер. Первые упоминания о подобной программе датируются еще концом восьмидесятых, однако первые реальные результаты были получены в 2002 году, когда был собран, оставшийся единственным, опытный образец самолета с необычной возможностью уничтожения вражеского оружия и техники.

Главным плюсом данной системы была возможность ликвидации стартующих баллистических и крылатых ракет с ядерной боевой частью еще на начальном участке траектории полета. Однако даже эта многообещающая технология оказалась беззащитна перед банальным сокращением военного бюджета США. Именно по этой причине в 2001 году проект был закрыт, а еще три года спустя единственный образец Boeing YAL-1 утилизировали.

«Gyrojet»

Не самый удачный бесшумный пистолет. /Фото: alloutdoor.com

В начале 1960-х годов компания MB Associates дала начало появлению целого семейства уникальных ракетных пистолетов и винтовок. В сущности, эти модели оружия были не такими плохими: они имели удовлетворительную эффективность, к тому же являлись бесшумными.

Однако их история не была успешной, и, пожалуй, главным их достижением оказалось появление в киноленте про легендарного агента 007 Джеймса Бонда «Живёшь только дважды». Ведь практика его использования показала, что за пределами экрана оружие было недостаточно точным, малополезные снаряды при использовании на ближних дистанциях, к тому же часто допускало осечки.