Fizicianul teoretician Ben Tippett de la Universitatea din Columbia Britanică, împreună cu astrofizicianul David Tsang de la Universitatea din Maryland, au creat ceea ce se spune că funcționează. model matematic„mașină a timpului”, folosind principiul curburii spațiu-timp al Universului. Cercetările și descoperirile oamenilor de știință au fost publicate în revista Classical and Quantum Gravity.
Oamenii de știință, bazați pe teoria generală a relativității, au derivat un model matematic, pe care l-au numit TARDIS sau Domeniul retrograd acauzal traversabil în spațiu-timp. Dar nu te grăbi să te bucuri de oportunitatea de a-ți vizita bunica demult moartă în trecut, spun oamenii de știință. Există o problemă care nu permite verificarea acurateții modelului lor matematic, dar mai multe despre asta mai târziu.
„Oamenii cred că călătoriile în timp sunt științifico-fantastice. De fapt, credem că este imposibil doar pentru că nu am încercat încă”, spune fizicianul teoretician și matematician Ben Tippett.
„Cu toate acestea, o mașină a timpului este posibilă, cel puțin din punct de vedere matematic”, adaugă omul de știință.
Modelul oamenilor de știință se bazează pe ideea că există o a patra dimensiune a Universului, care este timpul. La rândul său, aceasta ne permite să presupunem existența unui continuum spațiu-timp în care diverse direcții spațiul și timpul sunt conectate prin țesătura Universului.
Teoria relativității a lui Einstein leagă efectele gravitaționale ale universului de curbura spațiu-timpului, fenomenul din spatele orbitelor eliptice ale planetelor și stelelor. Dacă ar exista un spațiu-timp „plat” sau necurbat, planetele s-ar mișca în linie dreaptă. Cu toate acestea, teoria relativității spune că geometria spațiului-timp devine curbată în prezența unor obiecte foarte masive, determinându-le să orbiteze în jurul stelelor.
Tippett și Tsang cred că nu numai spațiul poate fi curbat în Univers. Sub influența unui obiect cu o masă mare, timpul poate fi și curbat. Ca exemplu, ei citează spațiul din jurul găurilor negre.
„Cursul timpului în spațiu-timp poate fi, de asemenea, curbat. Un exemplu sunt găurile negre. Cu cât ne apropiem de ei, cu atât timpul începe să treacă mai încet pentru noi”, spune Tippett.
„Modelul meu de mașină a timpului folosește spațiu-timp curbat pentru a face timpul pentru pasageri mai degrabă un cerc decât o linie dreaptă. Și mutarea în acest cerc ne poate trimite înapoi în timp.”
Pentru a testa ipoteza, oamenii de știință propun crearea a ceva asemănător unei bule care să poată purta pe toți cei care se află în ea prin timp și spațiu de-a lungul unei căi curbe. Dacă această bulă se mișcă cu o viteză mai mare decât viteza luminii (conform oamenilor de știință, acest lucru este posibil și din punct de vedere matematic), atunci acest lucru va permite tuturor celor care se află în bulă să se deplaseze înapoi în timp.
Ideea devine mai clară dacă te uiți la diagrama lui Tippett. Are două actori: unul se află în interiorul bulei/mașinii timpului (persoana A), celălalt este un observator extern situat în afara bulei (persoana B).
Săgeata timpului, care este conditii normale(adică în Universul nostru) merge întotdeauna înainte, în diagrama prezentată face ca trecutul să devină prezent (indicat de săgeți negre). Potrivit omului de știință, fiecare dintre acești oameni va experimenta mișcarea timpului în mod diferit:
„În interiorul bulei, obiectul A va vedea evenimentele B schimbându-se periodic și apoi inversându-se. Un observator B din afara bulei va vedea două versiuni ale lui A ieșind din aceeași locație: acul ceasului întorcându-se la dreapta și cealaltă întorcându-se la stânga.”
Cu alte cuvinte, un observator exterior va vedea două versiuni ale obiectelor în interiorul mașinii timpului: o versiune se va deplasa înainte în timp, cealaltă se va deplasa înapoi.
Totul sună foarte interesant, desigur, dar Tippett și Tsang spun că nu am ajuns la un asemenea nivel de tehnologie încât această ipoteză să poată fi testată în practică. Pur și simplu nu avem materialele potrivite pentru construcția unei astfel de mașini a timpului.
„Deși din punct de vedere matematic acest lucru poate funcționa, nu putem construi o astfel de mașină care să se miște în spațiu-timp, deoarece nu avem materialele necesare pentru asta. Iar materialele de aici vor necesita unele exotice. Ele vă vor permite să îndoiți spațiu-timp. Din păcate, știința nu a inventat încă așa ceva”, spune Tippett.
Ideea lui Tippett și Zang face ecoul unei alte idei pentru o mașină a timpului, așa-numita bulă Alcubierre, care ar folosi și materiale exotice pentru a călători prin spațiu și timp. Numai că în acest caz nu vorbim despre mișcare circulară în câmpul spațiu-timp, ci despre mișcare prin comprimarea spațiului din fața noastră și extinderea lui în spatele nostru.
Anterior:Fizicienii de la Universitatea din Queensland din Australia și-au pus sarcina
simulează un experiment pe computer care va dovedi posibilitatea călătoriei în timp la nivel cuantic, prezis încă din 1991.
Au fost capabili să simuleze comportamentul unui singur foton care trece printr-o gaură de vierme în spațiu-timp în trecut și interacționează cu el însuși.
O astfel de traiectorie a unei particule se numește curbă închisă asemănătoare timpului - fotonul revine la punctul original spațiu-timp, adică. linia sa mondială devine închisă.
Cercetătorii au analizat două scenarii. În primul dintre ele, o particulă trece printr-o gaură de vierme, revenind în trecutul său și interacționează cu ea însăși. În al doilea scenariu, un foton, închis pentru totdeauna într-o curbă închisă asemănătoare timpului, interacționează cu o altă particulă obișnuită.
Potrivit oamenilor de știință, munca lor va aduce o contribuție importantă la unificarea a două mari teorii fizice care până acum aveau puține în comun: teoria generală a relativității (GTR) a lui Einstein și mecanica cuantică.
Teoria lui Einstein descrie lumea stelelor și galaxiilor, în timp ce mecanica cuantică explorează în principal proprietățile particule elementare, atomi și molecule.
– Martin Ringbauer, Universitatea din Queensland
Relativitatea generală a lui Einstein permite posibilitatea ca un obiect să călătorească înapoi în timp, care apoi se încadrează într-o curbă închisă asemănătoare timpului. Cu toate acestea, această posibilitate poate provoca o serie de paradoxuri: un călător în timp poate, de exemplu, să-și împiedice părinții să se întâlnească, iar acest lucru va face imposibilă propria naștere.
În 1991, s-a sugerat pentru prima dată că călătoria în timp în lumea cuantică ar putea elimina astfel de paradoxuri, deoarece proprietățile particulelor cuantice nu sunt determinate cu precizie, conform principiului de incertitudine al lui Heisenberg.
Un experiment computerizat al oamenilor de știință australieni a fost primul care a studiat comportamentul particulelor cuantice într-un astfel de scenariu. În același timp, au fost identificate noi efecte interesante, a căror apariție este imposibilă în mecanica cuantică standard.
De exemplu, s-a dovedit că este posibil să distingem cu exactitate diferitele stări ale unui sistem cuantic, ceea ce este complet imposibil dacă rămânem în cadrul teoriei cuantice.
Surse:
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6382/aa6549/meta;jsessionid=F0836BB9CB9CAE5578D9E6B7E07F4CF5.c1.iopscience.cld.iop.org
Fizicianul teoretician Ben Tippett de la Universitatea din Columbia Britanică, împreună cu astrofizicianul de la Universitatea din Maryland David Tsang, au creat ceea ce ei spun că este un model matematic funcțional al unei „mașini a timpului” care utilizează principiul curburii spațiu-timpului în Univers. Cercetările și descoperirile oamenilor de știință au fost publicate în revista Classical and Quantum Gravity.
Oamenii de știință, bazați pe teoria generală a relativității, au derivat un model matematic, pe care l-au numit TARDIS sau Domeniul retrograd acauzal traversabil în spațiu-timp. Dar nu te grăbi să te bucuri de oportunitatea de a-ți vizita bunica demult moartă în trecut, spun oamenii de știință. Există o problemă care nu permite verificarea acurateții modelului lor matematic, dar mai multe despre asta mai târziu.
„Oamenii cred că călătoriile în timp sunt științifico-fantastice. De fapt, credem că este imposibil doar pentru că nu am încercat încă”, spune fizicianul teoretician și matematician Ben Tippett.
„Cu toate acestea, o mașină a timpului este posibilă, cel puțin din punct de vedere matematic”, adaugă omul de știință.
Modelul oamenilor de știință se bazează pe ideea că există o a patra dimensiune a Universului, care este timpul. La rândul său, aceasta sugerează existența unui continuum spațiu-timp, în care diferite direcții ale spațiului și timpului sunt conectate prin țesătura Universului.
Teoria relativității a lui Einstein leagă efectele gravitaționale ale universului de curbura spațiu-timpului, fenomenul din spatele orbitelor eliptice ale planetelor și stelelor. Dacă ar exista un spațiu-timp „plat” sau necurbat, planetele s-ar mișca în linie dreaptă. Cu toate acestea, teoria relativității spune că geometria spațiului-timp devine curbată în prezența unor obiecte foarte masive, determinându-le să orbiteze în jurul stelelor.
Tippett și Tsang cred că nu numai spațiul poate fi curbat în Univers. Sub influența unui obiect cu o masă mare, timpul poate fi și curbat. Ca exemplu, ei citează spațiul din jurul găurilor negre.
„Cursul timpului în spațiu-timp poate fi, de asemenea, curbat. Un exemplu sunt găurile negre. Cu cât ne apropiem de ei, cu atât timpul începe să treacă mai încet pentru noi”, spune Tippett.
„Modelul meu de mașină a timpului folosește spațiu-timp curbat pentru a face timpul pentru pasageri mai degrabă un cerc decât o linie dreaptă. Și mutarea în acest cerc ne poate trimite înapoi în timp.”
Pentru a testa ipoteza, oamenii de știință propun crearea a ceva asemănător unei bule care să poată purta pe toți cei care se află în ea prin timp și spațiu de-a lungul unei căi curbe. Dacă această bulă se mișcă cu o viteză mai mare decât viteza luminii (conform oamenilor de știință, acest lucru este posibil și din punct de vedere matematic), atunci acest lucru va permite tuturor celor care se află în bulă să se deplaseze înapoi în timp.
Ideea devine mai clară dacă te uiți la diagrama lui Tippett. Există două personaje în el: unul se află în interiorul bulei/mașinii timpului (persoana A), celălalt este un observator extern situat în afara bulei (persoana B).
Săgeata timpului, care în condiții normale (adică în Universul nostru) merge mereu înainte, în diagrama prezentată forțează trecutul să devină prezent (indicat de săgeți negre). Potrivit omului de știință, fiecare dintre acești oameni va experimenta mișcarea timpului în mod diferit:
„În interiorul bulei, obiectul A va vedea evenimentele B schimbându-se periodic și apoi inversându-se. Un observator B din afara bulei va vedea două versiuni ale lui A ieșind din aceeași locație: acul ceasului întorcându-se la dreapta și cealaltă întorcându-se la stânga.”
Cu alte cuvinte, un observator exterior va vedea două versiuni ale obiectelor în interiorul mașinii timpului: o versiune se va deplasa înainte în timp, cealaltă se va deplasa înapoi.
Totul sună foarte interesant, desigur, dar Tippett și Tsang spun că nu am ajuns la un asemenea nivel de tehnologie încât această ipoteză să poată fi testată în practică. Pur și simplu nu avem materialele potrivite pentru construcția unei astfel de mașini a timpului.
„Deși din punct de vedere matematic acest lucru poate funcționa, nu putem construi o astfel de mașină care să se miște în spațiu-timp, deoarece nu avem materialele necesare pentru asta. Iar materialele de aici vor necesita unele exotice. Ele vă vor permite să îndoiți spațiu-timp. Din păcate, știința nu a inventat încă așa ceva”, spune Tippett.
Ideea lui Tippett și Zang face ecoul unei alte idei pentru o mașină a timpului, așa-numita bulă Alcubierre, care ar folosi și materiale exotice pentru a călători prin spațiu și timp. Numai că în acest caz nu vorbim despre mișcare circulară în câmpul spațiu-timp, ci despre mișcare prin comprimarea spațiului din fața noastră și extinderea lui în spatele nostru.
Chiar înainte ca Einstein să propună că timpul este relativ și flexibil, omenirea se gândea deja la călătoria în timp. Eroii operelor science-fiction fac astfel de mișcări datorită superputerilor lor, dar mai des folosesc un dispozitiv cunoscut sub numele de „mașină a timpului”.
Fizicieni din SUA și Canada și-au propus ideea despre cum ar putea fi o mașină reală care să călătorească între trecut și viitor din punct de vedere matematic.
Spațiu-timp curbat. © Design interior | Shutterstock
„Oamenii consideră că călătoria în timp este ceva fantastic, iar noi nu facem excepție. Dar din punct de vedere matematic este posibil"
Omul de știință numește incorectă împărțirea spațiului în trei dimensiuni cu timpul într-o dimensiune separată. Cele patru dimensiuni, spunea el, trebuie reprezentate simultan, cu direcții diferite conectate, ca un continuum spațiu-timp. Pe baza teoriei lui Einstein, curbura spațiu-timp determină orbitele planetelor. În spațiu-timp „plat”, planetele și stelele s-ar mișca în linii drepte.
Modelul mașinii timpului folosește curbura spațiu-timpului din univers pentru a curba timpul pentru pasageri într-un cerc în loc de o linie dreaptă. Un fel de „bulă” sau „cutie” de geometrie spațiu-timp transportă tot spațiul și timpul pe o cale circulară închisă la o viteză de multe ori mai mare decât viteza luminii pentru a obține o accelerație constantă. De fapt, el se mișcă „înainte” și apoi „înapoi” în timp.
În unele privințe, aceasta seamănă Alcubierre bubbleși curbe ipotetice închise asemănătoare timpului (curba în timp închisă în engleză). Așa arată schematic ideea.
Pasagerul din interiorul bulei/mașinii timpului este A. Observatorul din exterior este B. Săgeata timpului, care în condiții normale (cel puțin pentru Universul nostru) indică întotdeauna înainte, transformând trecutul în prezent, este reprezentată de săgeți negre.
Atât Persoana A, cât și Persoana B vor experimenta timpul diferit, explică cercetătorii:
„Cei din bula A vor vedea că evenimentele B se dezvoltă periodic și apoi se vor inversa. Observatorul B va vedea două versiuni ale lui A în același loc, deoarece unele mâini se vor roti în sensul acelor de ceasornic, iar altele se vor roti în sensul acelor de ceasornic. sens invers».
Deși este posibil să descriem acest tip de călătorie în timp folosind o ecuație matematică, Tippett se îndoiește că cineva va construi vreodată o mașină de lucru.
„Acest lucru nu este posibil încă, deoarece avem nevoie de materiale pe care le numim materie exotică pentru a îndoi spațiu-timp în acest mod incredibil. Dar acestea pot fi deschise în viitor”.
Mașina timpului a fost numită TARDIS (ing. Domeniul retrograd acauzal traversabil în spațiu-timp), ca în serialul britanic de televiziune Doctor Who. Studiul a fost publicat în jurnal Gravitația clasică și cuantică.
Oamenii de știință au confirmat realitatea călătoriei în timp
Profesor de fizică și matematică la Universitatea Columbia și co-fondator al World Science Festival Brian Greene a spus ce știu oamenii de știință despre călătoria în timp.
Este foarte important să înțelegeți că există două tipuri de călătorie în timp și sunt radical diferite. Călătorind în viitor este cu siguranță posibilă. Știm cum să o facem pentru că Einstein ne-a arătat calea în urmă cu peste o sută de ani. Este uimitor cât de puțini oameni știu despre asta. El a arătat că dacă mergi în spațiu și zbori cu viteza luminii, ceasul tău va merge mai încet. Astfel, când te vei întoarce, Pământul va fi deja într-un viitor îndepărtat.
© andrey_l | Shutterstock
El a arătat, de asemenea, că dacă pluți lângă o sursă suficient de puternică de gravitație - stea neutronică sau o gaură neagră - și se apropie de marginea acestui obiect la o distanță sigură, timpul va încetini și pentru tine în raport cu orice altceva. Și apoi, când te vei întoarce pe Pământ, te vei regăsi în viitorul îndepărtat.
Nu există nicio îndoială. Orice fizician care știe ce despre care vorbim, ar fi de acord cu asta. Dar un alt tip de călătorie în timp - călătoria în trecut printr-o mașină a timpului - este deja un subiect de dezbatere, iar majoritatea oamenilor de știință consideră că este imposibil.
Conceptul principal de mașină a timpului, căruia i se acordă de obicei atenție atunci când se discută despre călătoriile în trecut, este asociat cu așa-numitele găuri de vierme, sau găuri de vierme. În linii mari, este un pod de la un loc la altul sau un tunel care îți oferă cea mai scurtă cale de traversat. Einstein a descoperit acest fenomen în 1935, dar ulterior și-a dat seama că dacă manipulezi găurile dintr-o gaură de vierme - apropiindu-te de gaura neagră sau deplasându-te cu viteză mare - atunci timpul din cele două găuri ale acelui tunel va trece cu viteze diferite, așa că nu vei mai fii doar să te muți dintr-un loc în spațiu în altul. Dacă treci prin acest tunel, vei trece dintr-un moment în timp în altul. Urmând un drum, vei merge în trecut, iar celălalt, dimpotrivă, în viitor.
Dar nu știm cât de reale sunt și dacă poți trece peste ele. Deci aici sunt tot felul de incertitudini. Majoritatea oamenilor de știință cred că nu vei putea călători printr-o gaură de vierme în trecut, dar, pe de altă parte, este încă posibil.
Universul ar putea fi o hologramă
Ideea că Universul ar putea fi o hologramă gigantică - o realitate bidimensională care pare doar tridimensională - plutește de mult în comunitatea științifică. Recent, o echipă de cercetători austrieci a făcut calculul pentru a demonstra că un astfel de scenariu nu este atât de exagerat pe cât pare. Rezultatele calculului au fost publicate în revista Physical Review Letters.
© Technische Universität Wien
Ipoteza că universul nostru este o proiecție tridimensională pe o suprafață plană din spațiul cosmic se întoarce la principiul holografic. Conform conceptului conturat în anii 1990. fizicienilor Gerard 't HooftŞi Leonard Susskind, toate informațiile necesare pentru a descrie complet o regiune a spațiului pot fi codificate în două dimensiuni.
Pentru a demonstra o astfel de presupunere îndrăzneață, este necesar să existe un fenomen a cărui fizică este descrisă atât de teoria cuantică a câmpului, cât și de teoria gravitației cuantice a spațiului plat și că calculele corespunzătoare sunt corecte.
Într-un studiu recent, oamenii de știință au calculat entropia naturală a entanglement-ului cuantic - întanglementul dintre molecule (procesul de legare a particulelor și de influențare reciprocă) într-un sistem cuantic - și au descoperit că valoarea entropiei de întanglement a fost aceeași atât în cuantum. gravitația spațiului plat și în teoria câmpului cuantic bidimensional.
Aceasta înseamnă că principiul holografic se aplică Universului nostru, care, prin urmare, ar putea fi teoretic o hologramă gigantică. Ceea ce, desigur, nu înseamnă că ea este - doar că acum a devenit mai dificil să excludeți această stare de lucruri.
A fost dezvoltat un sistem de modelare computerizată a Universului
Un grup de astronomi britanici și olandezi a dezvoltat un sistem modelare pe calculator Univers. Datorită acestui fapt, oamenii de știință vor putea studia dezvoltarea galaxiilor și vor înțelege cum se extinde Universul.
© Maria Starovoytova | Shutterstock.com
Un sistem numit VULTUR (Evoluția și asamblarea galaxiilor și a mediului lor - Evoluția și formarea galaxiilor și a zonelor înconjurătoare) este conceput pentru a crea modele computerizate ale galaxiilor a căror masă, dimensiune și vârstă sunt similare cu galaxiile observate în univers real. Acest lucru este raportat de "RIA Novosti". Un articol care descrie rezultatele muncii oamenilor de știință va fi publicat în ianuarie 2015 în jurnal. Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie.
Să reamintim că specialiștii NASA au lansat recent imagini ale fuziunii galaxiilor NGC 2207 și IC 2163, obținute cu echipamente de la Observatorul american de raze X Chandra. Galaxiile care fuzionează sunt situate în constelație Canis Major la o distanţă de 130 de milioane de ani lumină de Pământ. În ultimii 15 ani, în ele au fost înregistrate trei explozii de supernove.
În plus, comunitatea științei spațiale este alarmată de descoperirea unei galaxii spirale neobișnuite, care conține fluxuri uriașe de particule elementare care se repetă spre exterior cu aproape viteza luminii.
Evaluarea generală a materialului: 4,8
MATERIALE SIMILARE (DUPĂ ETICĂ):
Istoria aterizărilor pe Marte abia începe Cum funcționează familia de rachete Angara Manuscris necunoscut al lui Nikola Tesla
Călătoria în timp este teoretic posibilă, dar omenirea nu are încă capacitatea de a o face materialele necesare pentru a construi o „mașină a timpului”. Lucrări științifice aceasta a fost publicată în revista Classical and Quantum Gravity, site-ul Phys.org descrie pe scurt teoria.„Oamenii consideră că călătoria în timp este ceva fantastic. Suntem obișnuiți să credem că acest lucru este imposibil pentru că nu o facem., - a spus Ben Tippett(Ben Tippett), fizician teoretician și matematician la Universitatea British Columbia din Canada. — Dar din punct de vedere matematic este posibil.”
Tippett și colegul său David Tsang au creat un model matematic numit Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-time (TARDIS).
Tippett și Tsang au folosit teoria generală a relativității a lui Einstein ca bază pentru modelul lor. Teoria leagă efectele gravitaționale din Univers cu deformarea spațiului-timp. Această curbură explică deplasarea orbitelor planetelor, care sunt afectate de gravitația obiectelor spațiale masive.
Tippett și Tsang susțin că nu numai că spațiul fizic poate fi îndoit sau răsucit, dar și timpul poate fi deformat atunci când obiecte cu masă mare sunt în apropiere.
„Direcția timpului pe suprafața spațiu-timpului arată, de asemenea, o distorsiune. Se știe că, cu cât suntem mai aproape de o gaură neagră, cu atât timpul curge mai lent, explică Tippett. — Modelul meu de mașină a timpului folosește spațiu-timp curbat pentru a include curba timpului într-un inel.”
Cercetătorii au descris mașina timpului ca pe o „bulă” în care o „cutie” cu un observator se mișcă într-un cerc în spațiu-timp. Viteza cutiei este de câteva ori mai mare decât viteza luminii, ceea ce îi permite să se întoarcă în trecut.
„Această bula se va putea mișca pe o cale circulară, mai întâi înainte și apoi înapoi. Observatorii din afara vor putea vedea cum se dezvoltă „călătorii” în direcția opusă: colectarea cojilor de ouă și separarea smântânii de cafea.”
Imagine: B. K. Tippett et. al. /sciencealert.com
Cercetătorii au descris ce ar vedea observatorii din interiorul și din afara bulei. Un observator din interiorul bulei va putea mai întâi să observe desfășurarea evenimentelor în direcția „obișnuită”, iar apoi în direcția opusă. Un observator din afara bulei va vedea două opțiuni pentru desfășurarea evenimentelor în interiorul „mașinii” - atât „direct”, cât și „invers”.
„Deși este fezabil din punct de vedere matematic, nu este încă posibil să se construiască o mașină spațiu-timp.”, scriu autorii lucrării. Pentru aceasta, în opinia lor, vor avea nevoie de „materie exotică”, care va permite spațiu-timp să fie curbat în modul necesar. Omul încă nu a descoperit-o.