По мнению физиков существует два способа путешествий во времени

Мосты Эйнштейна-Розена

Мосты Эйнштейна-Розена, также известные как червоточины или кротовые норы, являются, пожалуй, наиболее известными средствами межзвездных путешествий — и, скорее всего, на самом деле существуют. Общая теория относительности Альберта Эйнштейна предсказала существование червоточин, хотя обнаружить их пока не удалось.

Если говорить простым языком, мост Эйнштейна-Розена является туннелем в пространстве, вызванным деформированием пространства-времени. Массивные объекты, такие как звезды или черные дыры, искривляют время и пространство, как шар для боулинга искривляет батут. Достаточно массивный объект может настолько изогнуть пространство-время, что создаст связь между двумя, достаточно удаленными в обычном состоянии точками.

Или можно воспользоваться объяснением, которое дается в одном из диалогов фильма «Интерстеллар». Представьте себе лист бумаги и две точки на нём. Вам необходимо добраться из одной точки в другую и, если вы будете передвигаться строго по поверхности бумаги, это «путешествие» займет какое-то время. Однако, если сложить лист так, чтобы точки совпадали, и проткнуть его в этом месте карандашом, то, воспользовавшись карандашом, как туннелем (или мостом), мы значительно сократим расстояние между точками.

Вход в кротовую нору часто представлялся в виде входа в туннель, что имеет смысл с учетом названия. Но это ошибочное представление. В фильме «Интерстеллар» этот момент показан правильно — с точки зрения наблюдателя в трехмерном пространстве червоточина должна выглядеть как сфера.

Червоточины — заманчивый метод осуществления межзвёздных перемещений, потому что они не требуют, чтобы вы превышали скорость света. Физика говорит нам, что ничто не может двигаться быстрее света. Но с червоточинами можно преодолевать огромные межзвездные расстояния, не нарушая этот закон.

Это делает их идеально подходящими для использования в фантастике, т.к. они позволяют быстро добраться из пункта А в пункт Б. В юмористической серии книг Дугласа Адамса «Автостопом по галактике» Земля была снесена воганами, чтобы освободить место для строительства гиперпространственной магистрали — или, другими словами, кротовой норы или червоточины.

Кинематографическая вселенная Marvel усеяна червоточинами. Биврёст, который позволяет Тору попадать из Асгарда на Землю, описывается доктором Джейн Фостер как мост Эйнштейна-Розена. В «Мстителях» вторжение инопланетян открывает портал над Нью-Йорком, напоминающий червоточину. Во второй части «Стражей Галактики» подобные порталы показаны как часть галактической системы супермагистралей, в то время как в «Тор: Рагнарёк» мстители покидают Сакаар через «Клоаку дьявола» описанную Брюсом Баннером как «коллапсирующая нейтронная звезда, входящая в мост Эйнштейна-Розена».

Теория кротовых нор также допускает возможность путешествия между Вселенными. Мосты Эйнштейна-Розена являются ключевыми для различных злоключений Рика и Морти; портальная пушка сумасшедшего учёного может открыть туннель в другие галактики и параллельные реальности.

Некоторые «занудные» ученые утверждают, что червоточина, образовавшаяся из-за сверхмассивной черной дырой, вероятно, будет слишком неустойчивой, чтобы пройти через неё. В статье 1962 года Джона Арчибальда Уилера и Роберта В. Фуллера утверждалось, что подобный туннель слишком быстро коллапсирует. С другой стороны, такие физики как Стивен Хокинг и Кип Торн, предположили, что при наличии достаточного количества энергии, червоточины могли быть, теоретически, стабилизированы. Но в этом предположении очень много «если».

Рейтинг достоверности: 4/5. Достаточно высокий, учитывая, какое количество предсказаний Эйнштейна было в итоге доказано. Вероятно, где-то там, в космосе, червоточины существуют… нам просто нужно их найти.

Космос и струны

Тонкие сингулярные кольца напоминают другие необычные объекты, предсказываемые современной физикой, космические струны, образовывавшиеся (согласно некоторым теориям) в ранней Вселенной при остывании сверхплотного вещества и смене его состояний. Они действительно напоминают струны, только необычайно тяжелые многие миллиарды тонн на сантиметр длины при толщине в доли микрона. И, как было показано американцем Ричардом Готтом и французом Жераром Клеманом, из нескольких струн, движущихся друг относительно друга с большими скоростями, можно составить конструкции, содержащие временные петли. То есть, двигаясь определенным образом в гравитационном поле этих струн, можно вернуться в исходную точку раньше, чем из нее вылетел.

Астрономы давно ищут такого рода космические объекты, и на сегодня один «хороший» кандидат уже имеется объект CSL-1. Это две удивительно похожие галактики, которые в реальности наверняка являются одной, только раздвоившейся из-за эффекта гравитационного линзирования. Причем в данном случае гравитационная линза не сферическая, а цилиндрическая, напоминающая длинную тонкую тяжелую нить.

Поможет ли пятое измерение?

В том случае, если пространствовремя содержит больше четырех измерений, архитектура кротовых нор обретает новые, неведомые ранее возможности. Так, в последние годы приобрела популярность концепция «мира на бране». Она предполагает, что вся наблюдаемая материя располагается на некоторой четырехмерной поверхности (обозначаемой термином «брана» урезанным словом «мембрана»), а в окружающем пятиили шестимерном объеме нет ничего, кроме гравитационного поля. Поле тяготения на самой бране (а только его мы и наблюдаем) подчиняется модифицированным уравнениям Эйнштейна, а в них есть вклад от геометрии окружающего объема. Так вот, этот вклад и способен играть роль экзотической материи, порождающей кротовые норы. Норы могут быть любого размера и при этом не обладать собственным тяготением.

Этим, конечно, не исчерпывается все разнообразие «конструкций» кротовых нор, и общий вывод таков, что при всей необычности их свойств и при всех трудностях принципиального, в том числе и философского, характера, к которым они могут привести, к их возможному существованию стоит отнестись с полной серьезностью и должным вниманием. Нельзя, например, исключить, что норы больших размеров существуют в межзвездном или межгалактическом пространстве хотя бы по причине концентрации той самой темной энергии, что ускоряет расширение Вселенной

Однозначного ответа на вопросы как они могут выглядеть для земного наблюдателя и существует ли способ их обнаружения пока нет. В отличие от черных дыр у кротовых нор может даже не быть сколько-нибудь заметного поля притяжения (не исключено и отталкивание), а следовательно, в их окрестности не стоит ожидать заметных концентраций звезд или межзвездного газа и пыли. Но полагая, что они могут «закорачивать» далекие друг от друга области или эпохи, пропуская через себя излучение светил, вполне можно ожидать, что какая-то далекая галактика покажется необычайно близкой. За счет расширения Вселенной чем дальше галактика, тем с большим смещением спектра (в красную сторону) приходит к нам ее излучение. Но при взгляде сквозь кротовую нору красного смещения, возможно, и не будет. Или будет, но другое. Некоторые такие объекты можно будет наблюдать одновременно двумя способами сквозь нору или «обычным» образом, «мимо норы».

Таким образом, признак космической кротовой норы может быть следующим: наблюдение двух объектов с очень похожими свойствами, но на разных видимых расстояниях и с разными красными смещениями. Если кротовые норы все-таки обнаружат (или построят), перед той областью философии, что занимается интерпретацией науки, встанут новые и, надо сказать, очень непростые задачи. И при всей кажущейся абсурдности временных петель и сложности проблем, связанных с причинностью, эта область науки, по всей вероятности, рано или поздно со всем этим как-нибудь разберется. Так же, как в свое время «справилась» с концептуальными проблемами квантовой механики и теории относительности Эйнштейна

Кирилл Бронников, доктор физико-математических наук

Суть парадокса[править]

Согласно соотношению неопределённостей, мы не можем измерить одновременно координату частицы и её импульс. Причина этого состоит в том, что производя измерение одной величины, мы вносим принципиально неустранимые возмущения в её движение и искажаем значение другой величины. Исходя из этого, можно предложить способ, которым соотношение неопределённостей можно обойти.

Допустим, две одинаковые частицы A{\displaystyle A} и B{\displaystyle B} образовались в результате распада третьей частицы C{\displaystyle C}. В этом случае, по закону сохранения импульса, их суммарный импульс pA+pB{\displaystyle \mathbf {p} _{A}+\mathbf {p} _{B}} должен быть равен исходному импульсу третьей частицы pC{\displaystyle \mathbf {p} _{C}}, то есть, импульсы двух частиц должны быть связаны. Это даёт нам возможность измерить импульс одной частицы и по закону сохранения импульса pA=pC−pB{\displaystyle \mathbf {p} _{A}=\mathbf {p} _{C}-\mathbf {p} _{B}} рассчитать импульс второй, не внося в её движение никаких возмущений. Поэтому, измерив координату второй частицы, мы сумеем получить для этой частицы значения двух неизмеримых одновременно величин, что по законам квантовой механики невозможно. Таким образом получается, что соотношение неопределённостей не является абсолютным, а законы квантовой механики являются неполными и должны быть в будущем уточнены.

Мост Эйнштейна-Розена стихи. Я пытаюсь написать верлибр

каждое классическое написание стиха похоже на переездиз одной съемной квартиры в другуютело свое перетаскиваешь, хлам в коробках, старые вещи —ощущения законсервированные как препараты в мед. академиирифмы давно избитые как колени ребенкатолько затянется ссадина коркой ее свозит с удвоенной силойобразы — потомственные бедуины, кочуют по словесной пустыне изученными дорогамиизредка делая перестановки внутри каравана, пытаясь вдохнуть что-то новоепотому что рано или поздно упираешься в то что всё ограниченновсё действительно ограниченно и люди друг на друга похожи больше чем кажетсярано или поздно ты встретишь, обязательно встретишь того кто уместитвсё твоё горе в одно единственное произведениеа твои опусы — будто балласт многотонный, будет тянуть ко дну и казаться бессмысленнымэто так хорошо, что когда стареешь становится безразличнокак Лебовски, которого бьют ****ом о раковину , — где стихи про любовь хотя бы, юноша?а я собирая остатки гордости отправляю их за член подержатьсяну вот опять рифмы выползли, а я давил эти рифмы как Шариков кошека любовные темы давно похожи на старые дырявые тряпки для мытья половздравый смысл говорит мне, что я идиот, и если так дальше пойдетто я ничего не добьюсь и писать надо рифмуя по типу «нежность» — «промежность»и желательно кратко, и не строить мною любимые огромные пизанские башнии что я никто, если ни разу не упоминал в стихотворениях о Герде с Каеми вообще, псевдоним у меня какой-то неправильныйа я им всем отвечаю, почти срываясь на войчто не подхожу по возрастной категории под это дерьмои что дети из сказки крайне плохо закончилипотому что у бедняков в то время не было выбора изначальноодна выросла и пошла в проституцию или в лучшем случае прачкойдругой стал простым наемным рабочим, бьющим жену и детейпосле еды вытирающим руки о вонючую одежду на обвисшем пузеспускающим последние крохи на дешевое поило в кабакеи меня ужасно бесят, меня действительно бесятбесконечные пледы, чаи, свитера, письма в конвертах, простуженные голосаи прочий утрамбованный перегной в однотипных болезненных высерахгордо именующихся поэзией от чувственных авторовчто порождают естественно непреодалимое желание выслеживать оных,как Андрей Чикатило, и пускать на свиную вырезкумой внутренний Маяковский грозит кулаком мирозданию, бородатому богучто же ты, отче!наказание сущеезубами впитьсяв яремную венуна землю хлещутслова утробныезверем вмерзшим бытьв ледпростоты и обыденностиу меня со спины слезает кожавот он я — на съедение падальщикаммаслы измусоленыслюнявыми пастямипойдешь по миру после — не в гробу открытома по рукамкак проститутка дешеваятак что же сам то ты, отче?имя твоё что монеткапопавшая в сточные воды, упоминаемо всуеи несется с грязным потокомчеловечьего родая устал, я действительно очень устал обходить капканызажимая руками рот вырезать кочевой народ безжалостноа всё чего ради? можно подумать, что я с заговорщицким видом как повар из общепитаподсовываю мясные верлибры в веганские салатики из банальных стишати смотреть как жрут мой нутряк, нахваливая мастерствопока в горле не встанет ребром моя дикая животная скорбьи они поймут, что это совсем не вкусовая добавка из соиа уродливая реальность, и мне остается смотреть как посетители с воплем сбегаюти я получаю своё право хранить молчание, но мне страшно не меньше ихно на самом деле все проще, всё действительно прощея вообще никогда не писал стихов и поэзию чуть меньше чем ненавижупотому что это такой ограниченный жанр искусства, смотри, я повторяюсь, видишь?но отними у меня бумагу и ручку и я точно сойду с умаот неспособности выражать свои чувства.

Требуется дырка от бублика

До сих пор речь шла о тоннелеобразных кротовых норах с гладкими горловинами. Но ведь ОТО предсказывает и другой вид кротовых нор и они принципе вообще не требуют никакой распределенной материи. Существует целый класс решений уравнений Эйнштейна, в которых четырехмерное пространство-время, плоское вдали от источника поля, существует как бы в двух экземплярах (или листах), а общими для них обоих являются лишь некое тонкое кольцо (источник поля) и диск, этим кольцом ограниченный. Кольцо это обладает поистине волшебным свойством: можно сколь угодно долго «бродить» вокруг него, оставаясь в «своем» мире, но стоит пройти его насквозь и попадешь совсем в другой мир, хотя и похожий на «свой». А чтобы вернуться назад, надо еще раз пройти сквозь кольцо (причем с любой стороны, не обязательно с той, с которой только что вышел).

Само кольцо сингулярно кривизна пространства-времени на нем обращается в бесконечность, но все точки внутри него вполне нормальны, и движущееся там тело не испытывает никаких катастрофических воздействий.

Интересно, что таких решений великое множество и нейтральных, и с электрическим зарядом, и с вращением, и без него. Таково, в частности, знаменитое решение новозеландца Р. Керра для вращающейся черной дыры. Оно наиболее реалистично описывает черные дыры звездных и галактических масштабов (в существовании которых большинство астрофизиков уже не сомневается), так как едва ли не все небесные тела испытывают вращение, а при сжатии вращение только ускоряется, тем более при коллапсе в черную дыру.

Итак, получается, что именно вращающиеся черные дыры «прямые» кандидаты в «машины времени»? Однако черные дыры, образующиеся в звездных системах, окружены и заполнены горячим газом и жесткими смертоносными излучениями. Помимо этого чисто практического возражения есть и принципиальное, связанное со сложностями выхода из-под горизонта событий на новый пространственно-временной «лист». Но на этом не стоит останавливаться подробнее, так как согласно ОТО и многим ее обобщениям кротовые норы с сингулярными кольцами могут существовать и без всяких горизонтов.

Так что есть по крайней мере две теоретические возможности для существования кротовых нор, соединяющих разные миры: норы могут быть гладкими и состоять из экзотической материи, а могут возникать за счет сингулярности, оставаясь при этом проходимыми.

Суть парадокса

В парадоксе Ейнштена-Подольского-Розена рассматривается связанная система двух частиц и приходится, что выполнение измерения над одной из пространственно разнесенных частиц приводит к мгновенному воздействию на состояние другого.

В оригинальной работе Ейнштена, Подольского и Розена рассматриваются пространственно разнесении системы I и II, которые до начала наблюдения были во взаимодействии течение определенного времени. Зная состояния обеих систем до начала взаимодействия, с помощью уравнения Шредингера можно определить состояние (то есть найти волновую функцию) объединенной системы I + II в любой последующий момент времени. Состояния же отдельных систем I и II может быть определен измерением над одной из систем путем так называемого процесса редукции волновой функции.

Пусть над системой I осуществляется измерение физической величины A, например, координаты. Тогда волновую функцию объединенной системы можно разложить по собственным функциям этой величины _u n _(x i):

где _x I, _x II обозначают совокупность параметров, которые служат для описания соответственно систем I и II.

Если, измерением величины A, получено одно из ее значений, то система I остается в состоянии, которое описывается соответствующей этому значению волновой функцией _u k _(x I). Происходит процесс редукции волновой функции системы из бесконечного ряда к одному члену _w k _(x I) _u k _(x II). Вследствие этого же процесса, также происходит редукция волновой функции системы II к одному члену _w k _(x II). Таким образом, если теперь осуществить измерения над системой II, с вероятностью 1 (то есть достоверно), будет получено значение, соответствующее функции _w k _(x II).

Последовательность функции _u n _(x I) определяется выбором для измерения физической величины A. Если осуществлять измерения другой величины B, то волновая функция объединенной системы будет разлагаться в ряд по собственным функциям _v n _(x I) величины B:

В процессе измерения над системой I будет получено значение _b i величины B, и, после редукции, состояния систем будут описываться волновыми функциями _v r _(x I) и ф _r(x II).

Итак, измерения приводят к таким противоречий, в которых как раз и заключается парадокс:

1. В результате двух различных измерений, которые были осуществлены над первой системой, вторая система может оказаться в двух разных состояниях, которые описываются различными волновыми функциями.
2. Во время измерения системы уже не взаимодействуют, а потому, в результате каких-либо измерений над первой системой, во второй системе не должно происходить никаких изменений вследствие этих измерений. Но процесс редукции волновой функции первой системы приводит к мгновенной редукции волновой функции второй системы без непосредственного воздействия на нее, и, соответственно, к изменению состояния системы, что противоречит принципу локальности.

Выявленные противоречия, по мнению авторов, свидетельствуют, что волновая функция не может полностью характеризовать состояние квантово-механического объекта, и, соответственно, что квантовая механика не может быть целостной физической теорией.