Nima o'qish kerak: Katta savollarga qisqacha javoblar - Stiven Xokingning so'nggi kitobi

2024 Muallif: Malcolm Clapton | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 04:14

Buyuk olimning vaqt sayohati mumkinmi yoki yo'qmi, degan asaridan parcha.

Vaqt sayohati bilan chambarchas bog'liqlik kosmosning bir nuqtasidan ikkinchisiga tez o'tish qobiliyatidir. Yuqorida aytib o'tganimdek, Eynshteyn kosmik kemani yorug'likka yaqin tezlikka tezlashtirish uchun cheksiz kuchli reaktiv zarba kerakligini ko'rsatdi. Demak, galaktikaning bir qismidan ikkinchi qismiga oqilona vaqt oralig‘ida o‘tishning yagona yo‘li fazo-vaqtni shunday katlay olishdirki, bu kichik naycha yoki “chuvalchang teshigi” hosil bo‘ladi. U Galaktikaning ikki qismini bog‘lashi va ular orasidagi eng qisqa yo‘l vazifasini bajarishi mumkin; siz oldinga va orqaga uchib, barcha do'stlaringizni tiriklayin qo'lga olishingiz mumkin. Bunday "chuvalchang teshiklari" kelajak tsivilizatsiyasi uchun mavjud imkoniyat sifatida jiddiy ko'rib chiqildi. Agar siz bir necha hafta ichida Galaktikaning bir qismidan boshqasiga o'tishga muvaffaq bo'lsangiz, u holda siz boshqa "teshik" orqali qaytishingiz mumkin - yo'lga chiqishdan oldin. Bundan tashqari, agar uning ikkala uchi bir-biriga nisbatan harakatlansa, bitta "chuvalchang teshigi" orqali oldinga sayohat qilish va o'tmishga qaytishingizga hech narsa to'sqinlik qilmaydi.

Aytishimiz mumkinki, "chuvalchang teshigi" ni yaratish uchun fazo-vaqt uni oddiy materiya egayotgan tomonga qarama-qarshi tomonga egish kerak. Oddiy materiya fazo-vaqtni Yer yuzasi kabi o'ziga qarab egadi. Ammo “chuvalchang teshigi”ni yaratish uchun egar yuzasi kabi fazo-vaqtni teskari yo‘nalishda bukuvchi materiya kerak bo‘ladi. Xuddi shu narsa o'tmishga sayohat qilish uchun fazo-vaqtning boshqa har qanday egri chizig'i uchun ham amal qiladi, agar koinot shunchalik egri bo'lmasa, u allaqachon vaqtni sayohat qilish qobiliyatiga ega. Faqat bu holatda sizga salbiy massa va salbiy energiya zichligi bo'lgan materiya kerak bo'ladi.

Energiya pulga o'xshaydi. Agar sizda bankda ijobiy qoldiq bo'lsa, siz pulni xohlagan tarzda ishlatishingiz mumkin. Biroq, yaqin vaqtgacha o'zgarmas deb hisoblangan klassik qonunlarga ko'ra, energiyadan foydalanishda overdraftga yo'l qo'yilmaydi.

Klassik qonunlar bizni koinotni egishni imkonsiz qiladi, shunda vaqt sayohati mumkin bo'ladi. Ammo klassik qonunlar kvant nazariyasi tomonidan rad etiladi - umumiy nisbiylik nazariyasidan keyingi ikkinchisi, bizning koinot haqidagi tushunchamizdagi buyuk intellektual inqilob. Kvant nazariyasi ancha moslashuvchan va ba'zi hollarda overdraftga ruxsat beradi. Biroq, bank bizga etarlicha mehribon bo'lishi kerak. Boshqacha qilib aytganda, kvant nazariyasi ba'zi joylarda salbiy energiya zichligiga imkon beradi, agar siz boshqalarda ijobiy zichlikni ta'minlasangiz.

Kvant nazariyasi salbiy energiya zichligiga ruxsat beradi, chunki u noaniqlik printsipiga asoslanadi. Va u zarrachaning joylashuvi va tezligi kabi ba'zi xususiyatlar bir vaqtning o'zida aniq o'lchangan qiymatlarga ega bo'lolmaydi, deb ta'kidlaydi. Zarrachaning joylashuvi qanchalik aniq aniqlansa, uning tezligiga nisbatan noaniqlik shunchalik yuqori bo'ladi va aksincha. Noaniqlik printsipi maydonlarga ham tegishli - masalan, elektromagnit yoki tortishish maydoniga. Uning ta'kidlashicha, bu maydonlar hatto biz bo'sh joy bor deb o'ylagan joyda ham nol qiymatga ega bo'lolmaydi. Haqiqat shundaki, agar ularning qiymatlari nolga teng bo'lsa, bu ularning aniq belgilangan pozitsiyasi, nolga teng va aniq belgilangan tezligi nolga teng bo'lishi kerakligini anglatadi. Va bu noaniqlik tamoyiliga ziddir. Bu shuni anglatadiki, maydonlar minimal tebranishlarga ega bo'lishi kerak. To'satdan paydo bo'ladigan, ajralib chiqadigan, keyin yana birlashib, yo'q bo'lib ketadigan, o'zaro yo'q bo'lib ketadigan juft zarralar va antizarralar ko'rinishidagi vakuum tebranishlarini tasavvur qilish mumkin.

Bunday juft zarralar - antizarralar virtual hisoblanadi, chunki ularni zarrachalar detektori yordamida bevosita aniqlab bo'lmaydi. Ammo bilvosita ta'sirni kuzatish mumkin. Buning uchun Casimir effekti qo'llaniladi. Bir-biridan qisqa masofada joylashgan ikkita parallel metall plitalarni tasavvur qilishga harakat qiling. Plitalar virtual zarralar va antipartikullar uchun ko'zgu vazifasini bajaradi. Bu shuni anglatadiki, plitalar orasidagi bo'shliq organ trubasiga o'xshaydi, faqat u ma'lum bir rezonans chastotasining yorug'lik to'lqinlarini uzatadi. Natijada, ma'lum miqdorda kvant tebranishlari plitalari o'rtasida sodir bo'ladi, ularning orqasida sodir bo'ladigan narsadan farq qiladi, bu tebranishlar har qanday to'lqin uzunligiga ega bo'lishi mumkin. Plitalar va tashqi tomondan virtual zarrachalar sonining farqi plitalarning bir tomondan boshqasiga qaraganda ko'proq bosim ostida ekanligini anglatadi. Kichkina kuch paydo bo'ladi, bu esa plitalarni bir-biriga yaqinlashtiradi. Ushbu kuchni eksperimental ravishda o'lchash mumkin. Shunday qilib, virtual zarralar haqiqatda mavjud va haqiqiy ta'sirga ega.

Plitalar o'rtasida virtual zarrachalar yoki vakuumda kvant tebranishlari kamroq bo'lganligi sababli, bu erda energiya zichligi ham atrofdagi bo'shliqqa qaraganda pastroq. Ammo plitalardan katta masofada joylashgan bo'sh joyning energiya zichligi nolga teng bo'lishi kerak. Aks holda fazo-vaqt egri bo'ladi va Olam butunlay tekis bo'lmaydi. Bu plitalar orasidagi sohada energiya zichligi salbiy bo'lishi kerakligini anglatadi.

Yorug'likning eksperimental tarzda isbotlangan burilishi fazoviy vaqtning egri ekanligini ko'rsatadi va Casimir effekti egrilikning salbiy bo'lishi mumkinligini tasdiqlaydi. Va shunday tuyulishi mumkinki, ilm-fan va texnologiya rivojlanib borar ekan, biz o‘tmishga sayohat qilish uchun “chuvalchang teshiklari” yaratish yoki fazo va vaqtni boshqa yo‘l bilan egishimiz mumkin. Ammo bu holatda bir qator savollar va muammolar muqarrar ravishda paydo bo'ladi.

Misol uchun: agar kelajakda vaqt sayohati mumkin bo'lsa, nega kelajakdan hech kim bizga qaytib kelmadi va buni qanday qilishni aytmadi.

Bizni zulmatda ushlab turish uchun yaxshi sabablar bo'lsa ham, odamlar uchun hech kim paydo bo'lishni va bizga kambag'al qoloq dehqonlarga vaqt sayohati sirini ochishni xohlamasligiga ishonish qiyin. Albatta, ba'zilarning ta'kidlashicha, kelajakdagi mehmonlar bizga allaqachon tashrif buyurishmoqda - ular NUJlarda uchishadi va hukumatlar mehmonlar o'zlari bilan olib yuradigan ilmiy bilimlardan foydalanish uchun bu faktlarni yashirish uchun ulkan fitnaga jalb qilingan. Men faqat bir narsani ayta olaman: agar hukumatlar nimanidir yashirayotgan bo'lsa, ular haligacha o'zga sayyoraliklardan olingan foydali ma'lumotlardan foydalana olmaydilar. Men "fitna nazariyasi" ga juda shubha bilan qarayman va men yanada ishonchli "tartibsizlik nazariyasi" ni topaman. NUJ hisobotlari faqat o'zga sayyoraliklar bilan bog'liq bo'lishi mumkin emas, chunki ular bir-biriga ziddir. Ammo bu kuzatuvlarning ba'zilari shunchaki xato yoki gallyutsinatsiyalar ekanligini tan olsak, bizga kelajakdan yoki Galaktikaning boshqa qismidan mehmonlar tashrif buyurishiga ishonishdan ko'ra, ularni tan olish mantiqiyroq emasmi? Agar bu mehmonlar haqiqatan ham Yerni mustamlaka qilishni yoki bizni qandaydir xavf haqida ogohlantirmoqchi bo'lsa, unda ular juda samarasiz.

Vaqt sayohati g'oyasini kelajakdagi mehmonlarni hech qachon uchratmaganligimiz bilan uyg'unlashtirishning bir usuli bor. Aytishimiz mumkinki, bunday sayohat faqat kelajakda mumkin bo'ladi. Bizning o'tmishimizning fazo vaqti qat'iydir, chunki biz uni kuzatdik va vaqt ichida sayohat qilishimiz uchun u etarlicha egri emasligini ko'rdik. Kelajak esa ochiq, shuning uchun qachondir biz fazo-vaqtni egishni o'rganamiz va vaqt ichida sayohat qilish imkoniyatiga ega bo'lamiz. Ammo biz fazo-vaqtni faqat kelajakda egishimiz mumkin bo'lganligi sababli, biz undan hozirgi kunimizga ham, undan oldingi holatimizga ham qaytolmaymiz.

Bunday rasm nima uchun biz kelajakdan sayyohlar oqimini boshdan kechirmayotganimizni yaxshi tushuntirishi mumkin. Ammo u hali ham ko'plab paradokslar uchun joy qoldiradi. Aytaylik, kosmik kemada uchish va parvoz boshlanishidan oldin qaytish imkoniyati mavjud. Uchirish joyida raketani portlatishingizga nima xalaqit beradi va shu bilan o'zingiz uchun bunday parvozni amalga oshirish imkoniyatini istisno qiladi? Boshqa paradoksal versiyalar ham bor: masalan, o'tmishga qaytib, tug'ilishdan oldin ota-onangizni o'ldirish. Buning ikkita mumkin bo'lgan echimi mavjud.

Bir narsani men izchil tarixiy yondashuv deb atagan bo'lardim. Bunday holda, fizik tenglamalarning izchil yechimini topish mumkin - garchi fazoviy vaqt o'tmishga sayohat qilish mumkin bo'lgan darajada egri bo'lsa ham. Shu nuqtai nazardan, agar siz unga qaytmagan bo'lsangiz va uchirish maydonchasini portlata olmagan bo'lsangiz, o'tmishga sayohat qilish uchun raketani tayyorlay olmaysiz. Bu ketma-ket rasm, lekin u biz butunlay qat'iy ekanligimizni aytadi: biz fikrlarimizni o'zgartira olmaymiz. Bu iroda erkinligi uchun juda ko'p.

Yana bir yechim men muqobil tarix yondashuvi deb atayman. Bu fizik Devid Deutsch tomonidan qo'llab-quvvatlangan va ehtimol "Kelajakka qaytish" ning yaratuvchilari tomonidan nazarda tutilgan. Ushbu yondashuv bilan, bitta muqobil tarixda raketa uchirilishidan oldin kelajakdan qaytish bo'lmaydi va shunga mos ravishda uni portlatish imkoniyati bo'lmaydi. Ammo sayohatchi kelajakdan qaytganida, u o'zini boshqa muqobil tarixda topadi. Unda inson zoti kosmik kemani qurish uchun aql bovar qilmaydigan harakatlarni amalga oshiradi, ammo Galaktikaning boshqa qismidan boshlashdan oldin, xuddi shunday kema paydo bo'ladi va qurilgan kemani yo'q qiladi.

David Deutsch fizik Richard Feynman tomonidan ilgari surilgan tarixlar ko'pligi tushunchasiga muqobil tarixiy yondashuvni afzal ko'radi. Uning fikri shundan iboratki, kvant nazariyasiga ko'ra, olam o'ziga xos va noyob tarixga ega emas.

Koinotda barcha mumkin bo'lgan hikoyalar mavjud, ularning har biri o'ziga xos ehtimollik darajasiga ega.

Yaqin Sharqda barqaror tinchlik bo'lgan voqea ehtimoli bo'lishi kerak, ammo bunday hikoyaning ehtimoli juda past.

Ba'zi hikoyalarda raketa kabi ob'ektlar o'z o'tmishiga qaytishi uchun fazo vaqti burishgan. Lekin har bir hikoya ajralmas va o‘z-o‘zidan yetarli bo‘lib, nafaqat egri-bugri fazo-vaqtni, balki undagi barcha narsalarni ham tasvirlaydi. Shuning uchun, qaytib kelgan raketa boshqa muqobil tarixga kira olmaydi. Bu o'z-o'zidan izchil bo'lishi kerak bo'lgan bir xil hikoyada qoladi. Va men, Deutschdan farqli o'laroq, ko'p hikoyalar g'oyasi muqobil tarixiy yondashuvdan ko'ra izchil tarixiylik foydasiga ishlaydi, deb ishonaman.

Ko'rinib turibdiki, biz izchil tarixiy manzaradan voz kechish imkoniyatiga ega emasmiz. Biroq, bu determinizm va iroda erkinligi muammolarini hal qilmasligi mumkin, agar makroskopik miqyosdan tashqarida vaqt sayohati mumkin bo'lgan fazoda egri bo'lgan hikoyalar ehtimoli juda kichik bo'lsa. Men buni xronologik xavfsizlik gipotezasi deb atayman: fizika qonunlari makroskopik darajada vaqt sayohatini oldini olishga mo'ljallangan.

Ko'rinishidan, agar fazo-vaqt o'tmishga sayohat qilish uchun etarlicha egri bo'lsa, virtual zarralar yopiq traektoriyalar bo'ylab harakatlanadigan deyarli haqiqiy zarralarga aylanishi mumkin. Virtual zarrachalarning zichligi va ularning energiyasi sezilarli darajada oshadi, ya'ni bunday hikoyalar ehtimoli juda kichik. Garchi bu tarixchilar uchun dunyoni saqlab qolishga intilayotgan xronologik himoya agentligi faoliyatiga o'xshash bo'lsa-da. Ammo makon va vaqtning egriligi mavzusi hali boshlang'ich bosqichida. Umumiy nisbiylik va kvant nazariyasini birlashtirishdan umidvor bo'lgan M-nazariyasi deb nomlanuvchi simlar nazariyasining birlashtiruvchi shakliga ko'ra, fazoda vaqt biz boshdan kechirayotgan to'rtta emas, o'n bitta o'lchovga ega bo'lishi kerak.

Xulosa shuki, bu o'n bir o'lchovning ettitasi shunchalik kichik bo'shliqqa o'ralganki, biz buni sezmaymiz. Boshqa tomondan, qolgan to'rtta o'lchov deyarli tekis va biz fazo-vaqt deb ataydigan narsani ifodalaydi. Agar bu rasm to'g'ri bo'lsa, unda qandaydir tarzda to'rtta tekis o'lchamni qolgan ettita yuqori kavisli yoki buzilgan o'lchamlar bilan bog'lash mumkin bo'lishi kerak. Bu nima bo'ladi, biz hali bilmaymiz. Ammo imkoniyatlar hayajonli.

Xulosa qilib, men quyidagilarni aytaman.

Bizning zamonaviy kontseptsiyalarimiz tez kosmik sayohat va o'tmishga qaytish imkoniyatini istisno qilmaydi. Bu juda katta mantiqiy muammolarni keltirib chiqarishi mumkin, shuning uchun keling, odamlarning o'tmishga qaytishi va ota-onalarini o'ldirishiga to'sqinlik qiladigan Xronologik xavfsizlik qonuni borligiga umid qilaylik.

Ammo ilmiy fantastika muxlislari xafa bo'lmasligi kerak. M-nazariyasi umid beradi.

Dunyoga mashhur fizik Stiven Xokingning so'nggi ishi, kitob vasiyatnomasi bo'lib, unda u hamma uchun qiziq bo'lgan eng muhim mavzularni umumlashtiradi va gapiradi.

Insoniyat omon qoladimi? Kosmosda shunchalik faol bo'lishimiz kerakmi? Xudo bormi? Bular uning so'nggi kitobida tarixdagi eng buyuk aqllardan biri tomonidan javob berilgan savollarning bir nechtasi.