Два фізики з Університету Квінсленда розробили модель, яка вивчає гіпотетичні подорожі в часі. Їхня робота розширює так званий простір-час Алькуб’єрре, вперше опублікований фізиком Мігелем Алькуб’єрре понад 30 років тому, повідомляє Popular Mechanics.
Подорожі в часі гіпотетичні, вчені, як правило, вивчають кілька шляхів, здебільшого для розваги і розширення меж фізичних досліджень. Австралійські вчені доопрацювали теорію Алькуб’єрре, щоб зробити ще один крок у галузі подорожей у часі.
Алькуб’єрре частіше згадується як автор можливого (і, знову ж таки, вельми гіпотетичного) шляху до подорожі зі швидкістю варпа, тобто зі швидкістю, що перевищує швидкість світла. У відомому Всесвіті рухатися зі швидкістю, вищою за швидкість світла, неможливо, оскільки цього не дозволяє фізика простору-часу. Щоб обійти цей факт, двигун Алькуб’єрре створює своєрідну бульбашку, яка переміщує сам простір-час із передньої частини космічного корабля в задню. Це можна порівняти з тим, що корабель стоїть на столі, а хтось переміщує під ним скатертину простору-часу.
Вчені також використали ідею австро-угорського математика Курта Гьоделя про простір-час, що допускає “замкнуті часоподібні криві” (ЗЧК). Гьодель опублікував свою ідею 1949 року як частину спеціального рішення стійкої системи рівнянь Альберта Ейнштейна. У 1994 році сам Алькуб’єрре заявив, що його “бульбашка Алькуб’єрре” може бути обмежена таким чином, щоб у неї також були ЗЧК.
Тепер легендарний учений Тім К. Ральф об’єднав зусилля з аспірантом Ачінтьєю Саджендраном і опублікував статтю в рецензованому журналі APS Physical Review D. У своїй роботі вони стабілізують один вимір простору-часу Алькуб’єрре, прив’язуючи його до координат у бульбашці, перетворюючи ЗЧК на складні фігури, звані геодезичними колами. Вони називали їх “замкнуті часоподібні геодезії” (ЗВГ).
“Така ЗВГ ідеально підходить для вивчення ситуацій, у яких частинка взаємодіє зі своїм минулим або майбутнім “я”, наприклад, у задачі про більярдну кулю, і, як правило, може служити корисним майданчиком для дослідження класичних і квантових моделей подорожей у часі”, – написали вчені.
Проблема більярдної кулі полягає в тому, що в кишеньковому просторі-часі із замкнутими часоподібними кривими в однієї більярдної кулі може бути не один передбачуваний шлях. У 1990 році вчені припустили, що один із них – потрапити в червоточину і згенерувати два результати замість одного передбачуваного. У 2017 році дослідники припустили, що більярдна куля може зіткнутися з власним минулим “я”.
Такі приклади можуть звучати як фарс, але саме такі прикордонні випадки допомагають ученим зрозуміти, де їхні моделі можуть зазнати невдачі.
“Незважаючи на сумнівну фізичну реалізованість нашої метрики, ми припускаємо, що вона може стати корисною основою для майбутніх теоретичних досліджень класичних і квантових моделей подорожей у часі в рамках загальної теорії відносності”, – заявили Ральф і Саджендран.