По какой причине путешествие в прошлое называют парадоксом

Путешествия во времени нередко фигурируют в кинофильмах. Жаль, что ученым не угнаться за фантазией сценаристов. BBC Future бъясняет, почему в научной фантастике больше фантастики, чем науки.

Где-то мы это уже видели. «Патруль времени», на днях стартовавший в британском прокате, пополнил и без того обширную коллекцию фильмов, посвященных путешествиям во времени. С тех пор, как 30 лет назад вышли первые серии фильмов «Терминатор» и «Назад в будущее», таких картин сняли уже более сотни. Все они относятся к жанру научной фантастики, но имеют мало общего с научными фактами.

В основе «Патруля времени» увлекательный сюжет: герой Итана Хоука отправляется в прошлое, чтобы предотвратить преступления до того, как они будут совершены. Как это бывает с такими фильмами, хронология в нем выстроена вопреки законам здравого смысла: кинематографические путешествия во времени заставляют нас забыть о достижениях науки и отдаться во власть временного безумия.

Сюжетные перипетии плохо укладываются в голове. Например, как вам такое: человек построил машину времени. Что мешает ему вернуться на минуту раньше и разбить машину, не успев ей воспользоваться? Получается, машину так и не запустили — тогда почему она разбита? Множество парадоксов, возникающих благодаря путешествиям в прошлое — например, стать собственным дедушкой, убить Гитлера до того, как он начал Вторую мировую войну, и так далее, — идет вразрез с основными законами физики. А Вселенная, насколько мы ее понимаем, любит играть по правилам.

И физика, и другие аспекты нашей жизни во многом подчиняются закону причины и следствия, причем всегда именно в таком порядке. Если бы вы могли изменить прошлое, этот закон был бы нарушен. Ваши действия сказались бы на том, из-за чего вы изначально отправились в прошлое. Например, если бы вам удалось убить Гитлера, он не смог бы совершить тех действий, которые сподвигли вас на мысль вернуться и его устранить.

Тем не менее, кинорежиссеры продолжают фантазировать, что произошло бы, если бы мы смогли заглянуть в историю. Для Голливуда аплодисменты и спецэффекты важнее, чем причинно-следственные связи, поэтому путешествия во времени позволяют разгуляться фантазии — и компьютерной графике. В роли машин времени на экране фигурировали полицейская будка («Доктор Кто»), телефон-автомат («Невероятные приключения Билла и Теда»), спорткар «ДеЛориан» («Назад в будущее») и большой энергетический шар, где можно путешествовать исключительно без одежды («Терминатор»).

Лазейка в кротовую нору

Многие темы, к которым частенько обращается научная фантастика — например, роботы, превосходящие человека своим интеллектом, межзвездные полеты или встреча с инопланетянами — либо теоретически возможны, либо могут воплотиться в будущем. А вот вероятность путешествий в прошлое современной наукой отвергнута окончательно и бесповоротно.

Ну, почти бесповоротно. Есть одна лазейка. Крошечная лазейка, которая называется кротовой норой, или кротовиной.

Стивен Хокинг — лишь один из целого ряда уважаемых ученых, которые убеждены, что вся Вселенная пронизана кротовинами, по сути являющимися «туннелями» в пространстве и во времени. Существование кротовин не противоречит теории относительности Эйнштейна и другим, популярным в современном мире представлениям о природе вещей. Вместе с тем, «кротовые норы» делают потенциально возможными не только путешествия во времени (можно попасть в кротовину с одной стороны и покинуть ее с другого конца на несколько дней, лет или веков раньше), но и перемещения в пространстве, между далекими друг от друга частями космоса, со скоростью, превышающей скорость света. Неудивительно, что концепция кротовой норы так часто встречается в научно-фантастических фильмах (среди которых «Звездный путь», «Звездные врата», «Мстители» и «Интерстеллар»).

Впрочем, не торопитесь строить свой космический корабль и брать курс на ближайшую кротовину. Пусть кротовые норы существуют, пусть их много, пусть попадание в них позволяет преодолеть пространство и время — все равно не факт, что ими можно воспользоваться. Профессор Хокинг признает, что он «одержим временем» и что он хотел бы верить в возможность путешествий во времени. Тем не менее, даже Хокинг ссылается на существующий в научном мире консенсус, согласно которому кротовины существуют лишь в «квантовой пене» — то есть речь идет о частицах меньше атомов. Пожалуй, космический корабль туда не влезет. И Арнольд Шварценеггер тоже. И даже Майкл Джей Фокс, исполнитель роли Марти МакФлая в фильме «Назад в будущее».

Есть сторонники идеи, что развитие технологий, усилия физиков-теоретиков и, эм-м-м, само время помогут нам заполучить в свое распоряжение парочку бесконечно малых кротовин и увеличить их в миллиарды раз, чтобы отправиться в произвольное время и место. Пока это всего лишь умозрительные рассуждения, но представим, что рано или поздно будет создан подобный туннель, подходящий для человека. Даже если вы не станете вмешиваться в ход истории, всё равно вас ждет очередной парадокс, угрожающий всей вашей затее.

Осторожно, эффект бабочки

Данный эффект хорошо описан в известном рассказе Рэя Брэдбери, написанном в начале 1950-х годов — «И грянул гром». Его герои отправляются в доисторические времена на нашей планете, передвигаясь там по антигравитационной тропе, чтобы свести к минимуму вероятность контакта с прошлым. Один из персонажей сошел с тропы и случайно раздавил бабочку. Вернувшись в свое привычное время, герои обнаруживают, что многое изменилось — от правописания слов до исхода выборов. Получается, они создали альтернативную реальность.

Рассказ Брэдбери часто цитируется в работах по теории хаоса, поскольку в нем впервые упоминается так называемый «эффект бабочки»: незначительное изменение сейчас может иметь большие и зачастую непредсказуемые последствия в будущем. И это серьезное препятствие к тому, чтобы путешествовать в прошлое. Даже если кто-нибудь преодолел бы все трудности и придумал бы, как это сделать технически, не менее трудно было бы совершить подобное путешествие, не рискуя изменить ход истории.

Опять же, есть люди, которые ломают голову над способами обойти эти ограничения. Существуют самые разные теории, предполагающие различные конфигурации многочисленных кротовин, «замкнутые временеподобные кривые» и другие затейливые альтернативы. К несчастью для любителей кинофантастики, предпочитающих иметь научное обоснование для происходящего на экране, существует единственная причина, по которой все эти проблемы и парадоксы выглядят неразрешимыми — они просто таковыми являются. Как бы нам ни хотелось изменить прошлое и избавиться от совершенных ошибок — меня вот, например, крайне разочаровало купленное в 2007 году пальто — похоже, ничто не может помочь нам в этом, включая кротовые норы.

Моложе на долю секунды

С другой стороны, не факт, что путешествия в будущее невозможны. Более того, существуют люди, которым это уже удалось. Величайший из них — космонавт Сергей Крикалев, рекордсмен Земли по суммарному времени пребывания в космосе. Его можно считать «хрононавтом», поскольку в результате своего пребывания на орбите Крикалев попал в собственное будущее примерно на 1/200 секунды раньше окружающих.

Немного, наверное. И все же этого достаточно, чтобы заставить вас крепко задуматься. Все дело в расширении времени — явлении, описанном в теории относительности Эйнштейна. Чем быстрее передвигается человек (а Сергей Крикалев провел более двух лет на борту станции «Мир» и Международной космической станции, движущихся со скоростью почти 30 тысяч км/ч), тем медленнее идут его часы по сравнению с часами на Земле. На самом деле все еще сложнее из-за гравитации, однако, в целом Крикалев постарел за это время чуть меньше, чем если бы он не отправился в космос.

Увеличив скорость, мы добьемся более выраженного эффекта: если бы хрононавт провел свои два года в космосе, передвигаясь чуть медленнее скорости света (то есть почти в 40 тысяч раз быстрее, чем скорость МКС), он вернулся бы и обнаружил, что на Земле прошло два столетия или даже больше.

Вот это и правда, путешествия во времени. Безусловно, никто не гарантирует, что когда-нибудь нам удастся развить такую скорость, да и отправиться можно только в одну сторону, однако в отличие от погружения в историю мы, по крайней мере, знаем, что это возможно. Поэтому фильмы о путешествиях в прошлое являются чистым вымыслом, а вот те картины, где герои оказываются в будущем, частично основаны на научных фактах. Жаль, что их снимают так мало!

Среди немногих фильмов, где так или иначе фигурируют путешествия в будущее, можно назвать две экранизации романа Герберта Уэллса «Машина времени», трилогию «Назад в будущее» и блокбастер «Планета обезьян».

Единственный известный мне фильм, создатели которого попытались воссоздать условия путешествий во времени — прошлогодний «Интерстеллар». Картина посвящена расширению времени, ее герои — астронавты, обнаружившие после возвращения, что их близкие и друзья постарели гораздо быстрее их самих. Подобный персонаж — Рип ван Винкль, проспавший 20 лет своей жизни — появился в литературе еще в начале 19 века благодаря американскому писателю Вашингтону Ирвингу.

Возможно, «Интерстеллар» положит начало эпохе картин о путешествиях во времени, основанных на научных фактах, но верится в это с трудом. Пусть снимают больше несерьезных фильмов, герои которых самым неправдоподобным образом обнаруживают себя в гуще тех или иных исторических событий. Таких фильмов, как, например, «Невероятные приключения Билла и Теда» с его парадоксальной концовкой. Его я готов пересматривать бесконечно.

Источник