Математическая модель для машины времени

Время прочтения: 5 минут

Физик-теоретик Бен Типпет из Университета Британской Колумбии вместе с астрофизиком Университета Мэриленда Дэвидомом Цзаном создали, по их словам, работающую математическую модель «машины времени», использующую принцип искривления пространства-времени Вселенной. Исследование и выводы ученых были опубликованы в журнале Classical and Quantum Gravity.

Ученые на основании общей теории относительности вывели математическую модель, которую они назвали TARDIS или Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-time («Проходимые аказуальные ретроградные зоны в пространстве-времени»). Но не спешите радоваться возможности посетить в прошлом вашу давно почившую бабушку, отмечают ученые. Есть проблема, которая не позволяет проверить верность их математической модели, но об этом позже.

«Люди думают о путешествиях во времени как о фантастике. На самом деле, мы считаем это невозможным только потому, что мы еще не пытались это сделать на самом деле», — говорит физик-теоретик и математик Бен Типпет.

«Однако машина времени возможна, по крайней мере математически», — добавляет ученый.

В основе модели ученых лежит идея о наличии четвертого измерения Вселенной, которым является время. В свою очередь это позволяет предположить существование пространственно-временного континуума, в котором различные направления пространства и времени соединены тканью Вселенной.

Теория относительности Эйнштейна связывает гравитационные эффекты Вселенной с искривлением пространства-времени, феноменом, стоящим за эллиптическими орбитами планет и звезд. При наличии «плоского» или не искривленного пространства-времени, планеты двигались бы по прямой. Однако теория относительности говорит, что геометрия пространства-времени становится искривленной в присутствии очень массивных объектов, заставляя их крутиться вокруг звезд.

Типпет и Цанг считают, что изогнутым во Вселенной может быть не только пространство. Под действием объектом с большой массой изогнутым может быть и время. В качестве примера они приводят пространство около черных дыр.

«Ход движения времени внутри пространства-времени тоже может быть изогнутым. В качестве примера можно привести черные дыры. Чем сильнее мы к ним приближаемся, тем медленнее для нас начинает течь время», — говорит Типпет.

«Моя модель машины времени использует искривленное пространство-время, чтобы время для пассажиров стало кругом, а не прямой. И движение по этому кругу может отправить нас во времени назад».

Для проверки гипотезы ученые предлагают создать нечто вроде пузыря, который сможет нести всех, кто в нем будет находиться через время и пространство по изогнутой траектории. Если этот пузырь будет двигаться со скоростью выше, чем скорость света (по мнению ученых, это тоже математически возможно), то это позволит всем, кто будет находиться в пузыре, переместиться назад во времени.

Идея становится более понятной, если взглянуть на схему, предложенную Типпетом. В ней два действующих лица: один находится внутри пузыря/машины времени (человек А), другой — внешний наблюдатель, находящийся за пределами пузыря (человек B).

Стрела времени, которое в обычных условиях (то есть в нашей Вселенной) всегда движется вперед, в представленной схеме заставляет прошлое становиться настоящим (указана черными стрелками). По словам ученого, каждый из этих людей будет по-разному ощущать движение времени:

 «Внутри пузыря объект А увидит, что события B периодически меняются, а затем реверсируются. Находящийся снаружи пузыря наблюдатель B увидит, что две версии A выходят из одного и того же местоположения: часовая стрелка поворачивается вправо, а другая — влево».

Другими словами, внешний наблюдатель увидит две версии объектов внутри машины времени: одна версия будет развиваться вперед во времени, другая — назад.

Звучит все, конечно, очень интересно, однако Типпет и Цзан говорят, мы не достигли такого уровня технологий, чтобы эту гипотезу можно было проверить на практике. У нас просто нет подходящих для строительства такой машины времени материалов.

«Хотя с математической точки зрения это может сработать, построить такую машину для перемещения внутри пространства-времени мы не можем, поскольку не обладаем нужными для этого материалами. А материалы здесь потребуются экзотические. Они позволят искривить пространство-время. К сожалению, наука пока еще не изобрела ничего подобного», — говорит Типпет.

Идея Типпета и Цзана перекликается с еще одной идеей машины времени, так называемым пузырем Алькубьерре, в основе которого тоже должны использоваться экзотические материалы для перемещения в пространстве и времени. Только в этом случае речь идет не о круговом движении в поле пространства-времени, а о движении путем сжатия пространства перед собой и расширения его позади.

* * *

Ранее:

Физики из Квинслендского университета в Австралии поставили перед собой задачу.

смоделировать компьютерный эксперимент, который докажет возможность путешествий во времени на квантовом уровне, предсказанную еще в 1991 году.

Им удалось смоделировать поведение отдельного фотона, который проходит через кротовую нору в пространстве-времени в прошлое и входит во взаимодействие с самим собой.

Такая траектория частицы называется замкнутой времениподобной кривой – фотон возвращается в исходную пространственно-временную точку, т.е. его мировая линия становится замкнутой.

Исследователи рассмотрели два сценария. В первом из них частица проходит через кротовину, возвращаясь в свое прошлое, и взаимодействует сама с собой. Во втором же сценарии фотон, навечно заключенный в замкнутую времениподобную кривую, взаимодействует с другой, обычной частицей.

По мнению ученых, их работа внесет важный вклад в объединение двух великих физических теорий, которые до сих пор имели между собой мало что общего: общую теорию относительности (ОТО) Эйнштейна и квантовую механику.

Теория Эйнштейна описывает мир звезд и галактик, в то время как квантовая механика исследует, в основном, свойства элементарных частиц, атомов и молекул.

– Мартин Рингбауэр, Квинслендский университет

ОТО Эйнштейна допускает возможность путешествия объекта назад во времени, который попадает при этом в замкнутую времениподобную кривую. Однако такая возможность способна вызвать ряд парадоксов: путешественник во времени может, например, помешать встретиться своим родителям, а это сделает невозможным его собственное появление на свет.

В 1991 году впервые было выдвинуто предположение, что путешествие во времени в квантовом мире может исключить подобные парадоксы, поскольку свойства квантовых частиц точно не определены, согласно принципу неопределенности Гейзенберга.

В компьютерном эксперименте австралийских ученых впервые было изучено поведение квантовых частиц в подобном сценарии. При этом были выявлены новые интересные эффекты, появление которых невозможно в стандартной квантовой механике.

Например, оказалось, что возможно точно выделить различные состояния квантовой системы, что совершенно исключено, если оставаться в рамках квантовой теории.

Источник:

https://masterok.livejournal.com/

← Гравитационные волны указали на отсутствие дополнительных измерений

время, путешествия во времени

Поделиться в социальных сетях:

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

Понравилась статья? Поддержите Салика, жмите:

+15

16.09.2018

301

SALIK

Распечатать

Комментарии

• Комментарии

RSS

Написать комментарий

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Похожие статьи

Машина времени возможна, уверяют ученые, создавшие ее математическую модель

Существование машины времени доказали математически

Ученые создали модель машины времени

Математическая модель объяснила парадокс планктона

Высший разум рекомендует

• Машина времени возможна, уверяют ученые, создавшие ее математическую модель
• Время прочтения: 5 минут
• Реальность путешествий в прошлое и в будущее подтверждают формулы.
• Путешествия во времени возможны — по крайней мере, математически. Так считает канадец Бен Типпетт (Ben Tippett) — преподаватель математики и физики в Университете Британской Колумбии (University of British Columbia). Вместе с коллегой — американцем Дэвидом Цангом (David Tsang) из Университета Мэриленда (University of Maryland) — они по сути создали машину времени. Создали, конечно, на бумаге — в виде математической модели. Но формулы, которые легли в ее основу, вроде бы доказывают: машина эта вполне работоспособна. То есть, должна перемещать, забравшегося внутрь смельчака и в прошлое и в будущее. По желанию. Как машина времени у ее первого «изобретателя» — Герберта Уэллса.
• 
• Бен Типпет
• TARDIS (Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-time) — так назвали ученые свое «изобретение», о котором рассказали на сайте Университета Британской Колумбии. Рассказали с большим аншлагом еще в апреле 2017 года. В нынешнем году канадско-американская машина времени вдруг «всплыла» — почему-то опять набирает популярность в интернете, хотя ученые ничего нового за год не добавили. Но и не опровергли свои выводы.
• Типпет и Цанг уверяли и уверяют, что их «математика» находится в полном соответствии с Общей теорией относительности Альберта Эйнштейна — в первую очередь с, казалось бы, безумной его идеей о том, что пространство-время способно искривляться под воздействием гравитационных полей. Ученые полагают, что они — эти поля — как раз и возникают в результате тех или иных искривлений. Мол, искривленное пространство-время как раз и заставляет планеты двигаться по круговым или эллиптическим орбитам. Иначе бы они летали по прямой.
• 
• Формулы из числа тех, которые обосновывают реальность машины времени.
• Недавно физики большого международного коллектива (LIGO Scientific Collaboration) уловили гравитационные волны, которые сотрясают и корежат пространство-время, например тогда, когда сталкиваются или сливаются черные дыры — объекты чудовищного веса. Тем самым удалось подтвердить, что Эйнштейн был прав на счет искривлений. То есть, они и в самом деле имеются.
• Обосновывая возможность путешествий во времени, Типпет и Цанг объясняют: время это не какое-то отдельное — четвертое — измерение. Оно словно бы вплетено в три пространственные измерения нашего трехмерного мира. Стало быть, его — время — тоже можно искривить. Искривить вместе с пространством. В этом-то вся суть «изобретения».
• Решительные последователи Уэллса полагают, что время можно искривить очень сильно — так, что оно согнется в бублик. То есть, его движение станет замкнутым. Что и позволит возвращаться в прошлое. Или устремляться в будущее, направляясь в другую сторону. Путешественник при этом будет находиться в неком подобии пузыря, отделяющего его от окружающего пространства-времени.
• Фантастика? Отнюдь. По крайней мере для теоретиков, специализирующихся в области математической физики. Они давно уже обзавелись терминами для обозначения таких умопомрачительных несуразиц: «замкнутая времениподобная линия», «замкнутая врмениподобная кривая»… Еще в 1949 году австрийский философ математики Курт Гедель, получив точные решения уравнений Эйнштейна, заявил, что эти линии-кривые реально могут существовать.
• 
• Схема, которой ученые проиллюстрировали принцип перемещения в прошлое и обратно - в будущее.
• Типпет и Цанг признают, что их «изобретение» — теоретическое. Мол, пока было бы наивным даже мечтать о настоящей машине времени — эдаком устройстве, в которое можно было бы забраться сегодня, а вылезти хотя бы позавчера. Ведь чтобы создать нечто подобное нужна, оказывается, некая экзотическая субстанция — энергия с так называемой отрицательной плотностью. Где ее добыть, как использовать, никто не знает. Хотя говорить о том, что такого нет в природе, было бы опрометчиво. Искомая субстанция вроде бы существует не только гипотетически. Например, в виде так называемой темной энергии, под воздействием которой наша Вселенная ускоренно расширяется. А не должна бы, если бы в пространстве-времени действовали лишь гравитационные силы.
• Кстати, в числе скептиков — ученых, которые вообще не верят в машину времени, даже в теоретическую — состоял недавно скончавшийся Стивен Хокинг. Он полагал, что никакая времениподобная кривая никогда не замкнется — ей всегда будет мешать некое непреодолимое препятствие. От греха, что называется.
• Реальные путешествия во времени в принципе невозможны в силу так называемой «хронологической цензуры», которая не позволит путешественнику нарушить «принцип причинности» — например, приехать в прошлое и убить своего дедушку.
• Спору нет: идеи Типпета и Цанга кажутся полоумными. Но с научной точки зрения придраться к ним сложно. Статья ученых опубликована в серьезном научном журнале Classical and Quantum Gravity. Об их исследованиях в свое время рассказалавторитетный научный портал Phys.org. Новость подхватили множество западных СМИ. Сейчас подключился российский сегмент интернета.
• — Исследование пространства-времени увлекает, — объясняет феномен Бен Типпет. — А особенно захватывающим его делают физика и математика.
• 
• Сквозь года... Возможно, когда-нибудь поучится. Хотя сомнительно: из будущего к нам еще никто не приехал.
• Ученые на модели с фотонами доказали: путешествия во времени возможны
• Время прочтения: 2 минуты
• Ученые на модели с фотонами доказали: путешествия во времени возможны
• Фото:
• studentersamfundet.no
• Яндекс.Директ
•  
• Согласно известному парадоксу убитого дедушки, невозможность путешествия во времени объясняется тем, что вернувшись в прошлое путешественник может помешать встрече своих бабушки и дедушки, и, тем самым, предотвратит свое рождение.
• Однако некоторые исследователи полагают иначе. Ученым впервые удалось добиться успеха при моделировании взаимодействия на квантовом уровне двух фотонов во время путешествия во времени. Это исследование может стать первым доказательством того, что прыжки сквозь время возможны.
• Исследование проводилось группой ученых из Университета Квинсленда в Австралии и их результаты опубликованы в журнале Nature Communications. В исследовании были использованы фотоны – простейшие частицы света — для имитации квантовых частиц, отправленных назад во времени.
• Изучая их поведение, ученые выявили возможные причудливые аспекты современной физики. При моделировании исследователи изучили два возможных исхода для фотона при путешествии во времени.
• Скидки на кухни −70%! Только 1 месяц!
• happykitchen.ru
• Кухни из МДФ прямо от производителя. Замер, проект бесплатно. Гарантия. Рассрочка 0%!
• Содействие в подборе финансовых услуг/организаций
• НОВЫЙ FORD В РАССРОЧКУ 0%
• ford-spb.alarm-motors.ru
• Выгода до 925 500 ₽! Новый FORD за 4 500 ₽/мес. с FORD Options. КАСКО в подарок!
• Согласно первому, «фотон один» поедет через горловину кротовой норы — гипотетическая топологическая особенность пространства-времени, представляющая собой в каждый момент времени «туннель» в пространстве — в прошлое и вступит во взаимодействие со своей версией из прошлого, сообщает в свежем номере британское интернет-издание Mail Online.
• Согласно же второму, «фотон два» выходит из нормального пространства-времени, но взаимодействует с фотоном, который застрял в горловине кротовой норы, известной как замкнутая кривая времени.
• Имитация поведения фотона два позволило изучить поведение фотона один и, как показали результаты, путешествия во времени возможны, по крайней мере, на квантовом уровне.
• По определению «квант» относится к самым маленьким возможным частицам, которые могут существовать независимо друг от друга, например, фотоны. Тем не менее пока сложно судить, доказывает ли это, что результаты данной симуляции могут быть применены и к более крупным частицам или группам частиц, таких как атомы.
• Отметим, что возможность путешествий во времени в квантовом мире была впервые предсказана еще в 1991-м году.
• «Свойства квантовых частиц» нечетки, что дает им достаточно простора для маневра, чтобы избежать противоречивых ситуаций при путешествиях во времени", — сказал профессор Тимоти Ральф, один из исследователей, участвовавших в моделировании.
• Яндекс.Директ
• Яндекс.Недвижимость: продажа и аренда
• realty.yandex.ru
• Удобный поиск по фильтрам и карте. Тысячи предложений. Проверенные квартиры.
• Содействие в подборе финансовых услуг/организаций
• УАЗ Патриот от 525 500 рублей!
• leningrad-auto.com
• В феврале скидка до 173 500 руб! Кредит от 0%. В кредит КАСКО в подарок!
• Источник:
• http://fedpost.ru
• ← Школьник сфотографировал призрака, охранявшего солдатские могилы
• Привидение пугает сторожей сельской школы под Гомелем →