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 пространствевремени . 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 .