Машина времени без особых затрат
Кротовая нора — это короткий путь через пространство—время; она позво-
ляет добраться из одного места в другое намного быстрее, чем если бы вы
воспользовались прямым маршрутом через обычное пространство—время .
С вашей, локальной точки зрения ваша скорость никогда не превышает скорость
света, однако вы добираетесь до точки назначения быстрее, чем это смог бы
сделать свет в отсутствие кротовой норы . Мы знаем, что перемещения со сверх-
световой скоростью открывают нам двери к путешествиям в прошлое . Проход
через кротовую нору — не в точности тот же самый, хотя и похожий процесс .
В конечном счете Торн, работая совместно с Майклом Моррисом и Ульви
Юртсевером, обнаружил способ, как при помощи кротовой норы создать
замкнутую времениподобную кривую .25
Секрет заключается вот в чем: когда мы бросаемся заявлениями вроде
«кротовая нора соединяет две удаленные области пространства», мы не долж-
ны забывать о том, что в действительности это означает, что она соединяет два
набора событий в пространстве—времени . Представим себе, что простран-
ство—время абсолютно плоское (за исключением кротовой норы) и что мы
определили «фоновое время» в некоторой покоящейся системе координат .
Отождествляя две сферы для того, чтобы создать кротовую нору, мы делаем
это «одновременно» по отношению к этой конкретной координате фонового
времени . В какой-то другой системе координат соответствующие моменты
времени не совпадали бы .
Теперь примем серьезное допущение: разрешим себе перемещать любое
из устьев кротовины независимо от противоположного . Для того чтобы оправ-
дать такое допущение в глазах других ученых, вам пришлось бы провести не-
мало часов в жарких спорах, но в целях нашего мысленного эксперимента все
совершенно нормально . Теперь пусть одно устье так и сидит себе спокойно на
траектории, соответствующей движению без ускорения, а второе мы будем
перемещать туда и сюда на очень высокой скорости .
Для того чтобы понять, чем это обернется, вообразите, что и к одному
и к другому устью мы прикрепили часы . Часы на стационарном устье идут с той
же скоростью, что и часы, отсчитывающие координату фонового времени .
Однако для часов на движущемся устье времени проходит намного меньше —
так происходит в теории относительности с любым движущимся объектом .
В результате, когда мы снова располагаем устья рядом друг с другом, часы на
том конце, который мы перемещали с большой скоростью, здорово отстают по
сравнению с часами, которые оставались на одном месте .
156
Часть II . Время во Вселенной Эйнштейна
Попробуем рассмотреть ту же ситуацию с точки зрения наблюдателя, гля-
дящего сквозь кротовую нору . Вспомните, что, заглянув в горловину, вы не
увидите ничего пугающего — только то, что находится на противоположном
конце кротовой норы . Когда мы смотрим в устье кротовой норы, нам кажется,
что часы на обоих концах неподвижны друг относительно друга . Причина в том,
что длина горловины всегда остается неизменной (в нашем упрощенном при-
мере она равна нулю), даже когда мы передвигаем одно из устий . Для наблюда-
теля, находящегося возле кротовой норы, эти двое часов всего лишь стоят
рядом друг с другом совершенно неподвижно . Следовательно, идут они абсо-
лютно синхронно, и оба циферблата показывают точное время .
Как двое часов могут показывать одинаково точное время, если часы,
прикрепленные к подвижному устью, в конце эксперимента должны сильно
отставать? Легко! Когда на часы смотрит внешний наблюдатель, показания
на них отличаются, а если смотреть на часы сквозь кротовую нору, то время
они показывают одинаковое . Этот загадочный феномен объясняется очень
просто: как только два устья начинают двигаться по разным путям через про-
странство—время, с точки зрения внешнего наблюдателя они больше не
принадлежат одному и тому же моменту времени . Сфера, представляющая
одно устье, по-прежнему отождествлена со сферой, представляющей второе
устье, но теперь они отождествлены в разные моменты времени . Проходя
сквозь одно устье, вы перемещаетесь в прошлое — относительно фонового
времени; проходя по кротовой норе в обратную сторону, вы снова перено-
ситесь в будущее .
Следовательно, такой тип кротовой норы абсолютно идентичен вратам во
вчера . Манипулируя входами кротовой норы с коротким туннелем, мы соеди-
нили две разные области пространства—времени, «живущие» в совершенно
разных временах . Теперь мы можем проходить сквозь кротовую нору и пере-
мещаться во времени точно так же, как по замкнутым времениподобным кривым,
и снова начинать беспокоиться о всевозможных парадоксах . Если бы эту про-
цедуру можно было воспроизвести в реальном мире, то результат, несомненно,
можно было бы считать построением настоящей машины времени, отвечающей
требованиям из нашего предыдущего обсуждения .