Возможны ли путешествия во времени?

У физиков разные мнения на этот счет. Некоторые исследуют эту тему всерьез

Адольф Гитлер, 1930 год. Фото: wikipedia.org

Недавнее завершение «Мстителей» (предупреждение – спойлеры) – свежий пример сюжета, посвященного путешествиям во времени. Авторы, пытаясь добавить правдоподобия, упомянули несколько научных концепций и даже реально существующего ученого – профессора физики из Оксфорда Дэвида Дойча. Он публиковал исследования о замкнутых времениподобных линиях–структурах, которые, согласно некоторым гипотезам, можно использовать для путешествий в прошлое (хотя критики и отмечали, что фильм в итоге опирается больше на эффектный научный жаргон, чем существующие теоретические модели).

Создатели фильма отстаивают концепцию, что история неизменна. Что попытки повлиять на прошлое – если человек сможет туда попасть – лишь создают альтернативные реальности, где история идет по другому пути. Когда один из героев предлагает попасть в прошлое и убить их главного врага, Таноса, другой возражает, что это бессмысленно.

Спор напомнил о классическом мысленном эксперименте – путешествии в прошлое и убийстве Адольфа Гитлера с целью предотвратить войну. В научной фантастике это один из самых известных примеров того, как люди пытаются изменить историю – зачастую с непредсказуемыми последствиями.

Допускает ли наука такие сценарии? Представления ученых об этом – как и о самой возможности путешествий в прошлое – расходятся. Некоторые считают, что хотя путешествия во времени теоретически возможны, практические препятствия не позволят изменить прошлое.

Сложности

Теория относительности ⁠допускает ⁠путешествия во времени. Как отмечает Мэтт Виссер, профессор математики ⁠в Университете королевы Виктории, в космологических концепциях, ⁠основанных на ней, нередко описываются структуры, которые – по крайней ⁠мере, гипотетически – можно превратить в машины ⁠времени. Даже для путешествий в прошлое, которые гораздо более ⁠проблематичны, если вообще возможны (для путешествия в будущее может быть достаточно релятивистского замедления времени при движении на больших скоростях, принципа, который подтвержден экспериментами).

Сложность в том, что такие модели, как правило, не реалистичны. Некоторые предполагают использование объектов, которые пока еще недостаточно изучены (например, черных дыр). Другие – гипотетических структур наподобие «бесконечно длинного цилиндра» или сингулярности, находящейся за пределами черной дыры. Нередко они также требуют присутствия экзотической материи – как отмечал в своих лекциях Стивен Хокинг, для нужного искривления пространства-времени понадобилась бы материя с отрицательной массой и отрицательной плотностью энергии. Хотя в этой сфере и проводились эксперименты, пока неизвестно, можно ли получить достаточно вещества с необходимыми свойствами для машины времени, пригодной для человека.

Некоторые считают, что можно использовать червоточины – гипотетические «тоннели» в пространстве (гипотезу о том, как можно было бы применить их для путешествий во времени, еще в 1980-е годы предложили американские физики – она подразумевает, что один конец червоточины находится в покое, а другой движется на скоростях, близких к световым). Однако, как признает один из сторонников этой теории, американский астрофизик Эрик Дэвис, создание червоточины потребовало бы огромных усилий – не говоря уже о том, чтобы превратить ее в машину времени (одна из проблем в том, чтобы стабилизировать ее на срок, достаточный для путешествия).

Ряд ученых полагают, что препятствий для путешествий в прошлое слишком много. «Дело не только в том, что это, скорее всего, будет невозможно в ближайшее время, – говорит американский астрофизик, исследователь черных дыр Роберт Оуэн. – Вполне вероятно, что законы физики, когда мы полностью в них разберемся, вообще исключат такую возможность». «Мы пока не знаем, – соглашается Кип Торн, один из ведущих специалистов по червоточинам. – Но есть серьезные признаки того, что законы физики не допускают существования червоточин, по которым могли бы путешествовать люди. Это печально, но похоже, что дело обстоит именно так».

Стивен Хокинг, считавший, что существование замкнутых времениподобных линий (одной из основных моделей для путешествий в прошлое) невозможно, даже полусерьезно предположил, что все это выглядит как некий предохранительный механизм. «Похоже, что существует агентство защиты хронологии, – отмечал он, – которое не допускает образования таких структур и охраняет ход истории в нашей вселенной».

Препятствия

Но если даже человек попал в прошлое – начинаются другие сложности. Если влияние на историю возможно, если это отражается именно на той реальности, из которой прибыл путешественник (а не создает новые миры, как полагают создатели «Мстителей»), – это может приводить к парадоксам. Если – в примере с Гитлером – человек построит машину времени и отправится в прошлое, чтобы убить вождя нацистов, значит ли это, что после убийства причина для путешествия исчезнет? Значит ли это, что в таком мире убийце из будущего уже не надо отправляться в прошлое? Но если этого не произойдет, получается, что покушения не происходит, Гитлер остается в живых, а история возвращается к прежнему сценарию?

Существует гипотеза, что законы Вселенной не допускают таких ситуаций. Принцип, который в 1980-е годы сформулировал российский астрофизик Игорь Новиков, предполагает, что действия путешественника во времени, способные привести к парадоксам, будут просто невозможны. Что бы он ни делал в прошлом, события будут развиваться так, чтобы соответствовать известному ему будущему. «Вы не сможете, например, убить самого себя из прошлого, – описывает этот принцип американский астроном Крэйг Уилер. – Вы сможете общаться, вместе пить пиво, праздновать день рождения, но обстоятельства всегда будут складываться так, чтобы ваше поведение не вызвало парадоксов».

Сценарий с убийством Гитлера иногда используется как этическая дилемма – например, для обсуждения того, можно ли наказывать человека за преступления, которые он еще не совершил. В другой форме, которую несколько лет назад использовала New York Times для своего опроса, людей спрашивали, могли бы они убить Гитлера, когда он был еще ребенком. Впрочем, если цель в том, чтобы нейтрализовать вождя нацистов, то этическая проблема легко снимается – один из участников опроса, например, предложил повлиять на молодого Гитлера, чтобы он продолжил карьеру художника и не занимался политикой.

Можно допустить, что изменение прошлого создает альтернативные реальности. Но тогда теряется смысл таких изменений. Если после изменения истории (например, убийства Гитлера до его прихода к власти) история пойдет по другой ветке, то, предположительно, сохранится и прежняя – та, из которой прибыл путешественник во времени. «Ваше путешествие не сделает жизнь лучше в той истории, из которой вы прибыли, – описывает такой сценарий американский астрофизик Брайан Коберлин. – И еще неизвестно, какой окажется жизнь в новой реальности».

Последствия

Допустим, историю все же можно изменить. Допустим, парадоксы – не проблема, «агентства по защите хронологии» не существует и можно делать все, что угодно. Но остается, возможно, самое серьезное препятствие – невозможность предсказать последствия, если речь идет об истории в десятки или сотни лет.

Многократно описанное препятствие – «эффект бабочки» (случайное убийство бабочки из рассказа Рэя Брэдбери, которое неожиданно изменило историю). И сценарий с ликвидацией Гитлера создает достаточно возможностей для незапланированных последствий. Например, для того, чтобы его место во главе нацистов занял кто-то еще хуже.

Такой сценарий описал британский комик Стивен Фрай. В его романе путешественник во времени попадает в прошлое и предотвращает рождение Гитлера, сделав его отца бесплодным. Но вернувшись в свое настоящее, он выясняет, что у нацистов появился другой лидер – более расчетливый, проницательный и опасный. При нем Германия создает атомную бомбу, атакует Советский Союз и завоевывает Европу (путешественник в итоге возвращается в прошлое, чтобы восстановить прежний вариант).

«Небольшое отклонение в системе со временем может привести к большим расхождениям, – рассуждает американский астрофизик, исследователь теории Большого взрыва Итан Сигел. – У каждой частицы во Вселенной есть своя история, но она не предопределена. Многие процессы, происходящие в том числе на квантовом уровне, случайны. Если предположить, что историю Вселенной можно отмотать назад, а затем запустить вновь – практически невероятно, чтобы результат получился таким же. Так что если вы измените прошлое – то однозначно вернетесь совсем не в тот мир, который покинули. И от последствий вам, вполне возможно, станет не по себе».

Есть и еще один очевидный аспект. Гитлер, отмечает Дженет Стимвидел, профессор философии Университета Сан-Хосе, никогда не смог бы совершить все это зло в одиночку. «Разумеется, мы вправе винить его за его поступки, но если мы хотим что-то изменить, то не можем игнорировать коллективную ответственность, – рассуждает она. – Иначе нет никакой гарантии, что историческую нишу Гитлера, убитого путешественником во времени, просто не займет кто-то другой».

Михаил Тищенко Редактор Republic