Как войти в машину времени?

Пятая сила

Путешествие во времени: это что - сказка или научная проблема, ждущая своего решения? Безусловно, это проблема науки, причем уже частично решенная. Путешествия вперед во времени возможны и даже экспериментально проведены. Для этого требуется - в соответствии с теорией относительности Эйнштейна - околосветовая скорость перемещения в пространстве. Правда, пока такая скорость достижима лишь для микроскопических объектов, например, элементарных частиц в ускорителе. Для них темп течения времени замедляется во много раз, например, при скорости v=290 тысяч километров в секунду он замедляется в 4 раза. В ускорителе элементарных частиц быстро распадающиеся мезоны совершают путешествие в будущее на значительно больший срок, чем им отпущено природой в состоянии покоя. Для макроскопических тел также проведены эксперименты с перемещением в будущее, например, на борту реактивного самолета. Результаты этих экспериментов полностью согласуются с теорией относительности, но при существующих скоростях самолетов полет в будущее происходит на столь малые интервалы времени, что измерить их удается лишь точнейшими атомными часами. Вот когда будут созданы субсветовые звездолеты, их экипажи в полной мере ощутят эффекты относительного замедления времени и смогут путешествовать в будущее на огромные времена. Скажем, некий космонавт отправится к спиральной галактике Туманность Андромеды, до которой около 2 миллионов световых лет. Если он будет лететь туда и обратно с постоянным ускорением 2g, то затратит на весь путь по собственным часам около 29 лет, а по земным часам к моменту его возвращения пройдет около 4 миллионов лет. (Тем, кто до сих пор не знал о возможности путешествий в будущее и о связанном с ними "парадоксе близнецов", советуем начать с популярных книг Ландау и Румера ("Что такое теория относительности". - М.: Советская Россия, 1959, 1963, 1975) и Гарднера ("Теория относительности для миллионов". - М.: Атомиздат, 1965, 1967, 1979), а осуществимость космических путешествий в будущее обсуждает Левантовский ("Механика космического полета в элементарном изложении". - М.: Наука, 1980).)

А что можно сказать о путешествиях во времени назад, и вообще, какое отношение имеют машины времени к приливам? Ответим сразу: ничего определенного о путешествиях назад во времени пока не известно; а раз так, то и неясно, имеют ли к ним отношение приливы. Но есть идея.

Специалисты по теории тяготения подозревают, что путешествия назад во времени возможны, причем "воротами во временной тоннель" могут служить... черные дыры! Первыми эту идею стали разрабатывать американский астрофизик Кип Торн со своими учениками, российский астрофизик Игорь Дмитриевич Новиков и их коллеги. О причудливой истории этих исследований и о том, как повлияли на них романы Герберта Уэллса "Машина времени" (1895) и Карла Сагана "Контакт" (1985), вы можете прочитать в книге Игоря Новикова ("Куда течет река времени?". - М.: Молодая гвардия, 1990). А я лишь замечу, что эта идея основывается на предположении о многосвязности пространственно-временной структуры Вселенной и о возможности создания в ней топологических тоннелей, сокращающих путь в пространстве между удаленными точками. Эти гипотетические тоннели называют мостами Эйнштейна-Розена, или кротовыми норами, или червячными ходами (wormholes). Концы этих пространственно-временных тоннелей - горловины Шварцшильда - по внешним свойствам напоминают черные дыры, с той лишь разницей, что в них можно не только входить, но и выходить. Вот тут-то мы и вспомним о приливах, которые чрезвычайно сильны в окрестности черных дыр, и найдем массу таких черных дыр, которые безопасны для прохода сквозь них во временной тоннель человека. Как известно, радиус черной дыры массой M, так называемый радиус Шварцшильда (r_g), определяется выражением r_g=2GM/c².

Это совершенно точное выражение, следующее из релятивистской теории гравитации, но получить его можно (хотя и не совсем "честно") в рамках ньютоновой физики, приравняв кинетическую энергию "частицы света" (mc²/2) к ее гравитационной энергии связи на поверхности черной дыры (GMm/r_g). Вблизи этой поверхности на тело размером l действует приливное ускорение Δa=2GMl/r_g³=lc⁶/(4G²M²). Очевидно, для человека (l=1 метр) верхняя граница сжимающего или растягивающего его тело ускорения близка к Δa_max=g=9,8 м/с². Отсюда получаем нижний предел массы черной дыры: M_min=(l/g)^1/2c³/(2G)=6·10³⁴кг=30000M.

При значительно меньшей массе горловины Шварцшильда путешественник во времени рискует быть вытянутым в макаронину прежде, чем он пересечет вожделенную поверхность. А нужно заметить, что черная дыра с массой порядка 10⁵M - это далеко не рядовой объект Галактики. В результате нормальной эволюции звезд такие объекты не формируются. Их присутствие подозревается в ядрах некоторых галактик, в том числе и нашей, но как они там образовались или как туда попали - пока не совсем ясно; вполне вероятно, что это результат еще одного замечательного гравитационного явления - динамического трения.

Астрономические наблюдения весьма определенно указывают на присутствие в ядрах крупных галактик и квазаров черных дыр с массами 10⁶-10⁹M. Служат ли они элементами транспортной системы во времени и пространстве - интригующий вопрос, положительный ответ на который может перевернуть наши представления о причинно-следственных отношениях и еще о многом другом. Во всяком случае, если такая транспортная система существует и охватывает миллионы галактик в их далеком прошлом и настоящем, то и человеку туда вход не заказан, по крайнем мере, мы легко выдержим возникающие при этом гравитационные приливные напряжения. Лишь бы обнаружить эти "кротовые норы", тогда уже ничто не остановит нас от проникновения в них: человека непременно толкнут туда могучие приливы любознательности.

Владимир Георгиевич Сурдин, 2002 год