Как научиться путешествовать во времени
Как путешествовать во времени: все способы и парадоксы
Идея, что можно попасть в прошлое или будущее, породила целый жанр хронофантастики, — и кажется, что все возможные парадоксы и подводные камни нам давно известны. Теперь мы читаем и смотрим такие произведения не ради того, чтобы взглянуть на другие эпохи, а ради путаницы, которая неизбежно возникает при попытках нарушить ход времени. Какие же фокусы со временем лежат в основе всех хроноопер и какие сюжеты можно собрать из этих кирпичиков? Давайте разбираться.
Разбудите, когда наступит будущее
Самая простая задача для путешественника во времени — попасть в будущее. В таких историях можно даже не продумывать, как именно устроен временной поток: поскольку будущее на наше время не влияет, сюжет почти не будет отличаться от полёта на другую планету или в сказочный мир. В каком-то смысле все мы и так путешествуем во времени — со скоростью одна секунда в секунду. Вопрос только в том, как увеличить скорость.
В XVIII-XIX веках одним из фантастических явлений считались сновидения. Летаргический сон приспособили для путешествий в будущее: Рип ван Винкль (герой одноимённого рассказа Вашингтона Ирвинга) проспал двадцать лет и очутился в мире, где все его близкие уже умерли, а его самого успели забыть. Такой сюжет сродни ирландским мифам о народе холмов, который тоже умел манипулировать временем: тот, кто провёл под холмом одну ночь, возвращался через сотню лет.
Этот метод «попадания» не устаревает
С помощью снов писатели того времени объясняли любые фантастические допущения. Если рассказчик сам допускает, что диковинные миры ему привиделись, какой с него спрос? К такой хитрости прибегнул Луи-Себастьен де Мерсье, описывая «сон» об утопическом обществе («Год 2440»), — а это уже полноценное путешествие во времени!
Впрочем, если путешествие в будущее нужно правдоподобно обосновать, сделать это без противоречий с наукой тоже несложно. Прославленный «Футурамой» метод криогенной заморозки в теории может сработать — поэтому сейчас многие трансгуманисты стараются сохранить свои тела после смерти в надежде, что медицинские технологии будущего позволят их оживить. Правда, по сути это просто адаптированный под современность сон ван Винкля, поэтому сложно сказать, считать ли это «настоящим» путешествием.
Быстрее света
Для тех, кто хочет всерьёз поиграть со временем и углубиться в дебри физики, лучше подойдёт путешествие со скоростью света.
Теория относительности Эйнштейна позволяет на околосветовых скоростях сжимать и растягивать время, чем в фантастике с удовольствием пользуются. Знаменитый «парадокс близнецов» гласит, что если долго носиться по космосу на околосветовой скорости, за год-другой таких полётов на Земле пройдёт пара веков.
Более того: математик Гёдель предложил для уравнений Эйнштейна такое решение, при котором во вселенной могут возникать временные петли — нечто вроде порталов между разными временами. Именно этой моделью воспользовались в фильме «Интерстеллар», сперва показав разницу в течении времени возле горизонта чёрной дыры, а потом и прокинув с помощью «кротовой норы» мостик в прошлое.
Все сюжетные повороты, которые сейчас придумывают авторы хроноопер, уже были у Эйнштейна и Гёделя (снято на iPhone 5)
Можно ли таким образом попасть в прошлое? Учёные в этом сильно сомневаются, но фантастам их сомнения не мешают. Достаточно заявить, что превышать скорость света запрещено только простым смертным. А Супермен может сделать вокруг Земли пару оборотов и вернуться в прошлое, чтобы предотвратить гибель Лоис Лейн. Да что там скорость света — даже сон может работать в обратном направлении! А у Марка Твена янки получил ломом по голове и стал «попаданцем» при дворе короля Артура.
Конечно, в прошлое летать интереснее — как раз потому, что оно неразрывно связано с настоящим. Если автор вводит в историю машину времени, он обычно хочет как минимум запутать читателя временными парадоксами. Но чаще всего главная тема в таких историях — борьба с предопределением. Можно ли изменить собственную судьбу, если она уже известна?
Причина или следствие?
Ответ на вопрос о предопределении — как и сама концепция путешествия во времени — зависит от того, по какому принципу устроено время в конкретном фантастическом мире.
Терминаторам законы физики не указ
В реальности главная проблема с путешествием в прошлое не скорость света. Если отправить назад во времени что угодно, хотя бы сообщение, это нарушит фундаментальный закон природы: принцип причинности. Даже самое захудалое пророчество — уже в каком-то смысле путешествие во времени! Все известные нам научные принципы строятся на том, что сперва происходит событие, а потом у него возникают последствия. Если следствие опережает причину, это ломает законы физики.
Чтобы «починить» законы, надо придумать, как мир реагирует на такую аномалию. Тут-то фантасты и дают волю воображению.
Если жанр фильма — комедия, то риска «сломать» время обычно нет: все поступки героев слишком малозначительны, чтобы повлиять на будущее, и главная задача — выпутаться из собственных проблем
Можно заявить, что время — единый и неделимый поток: между прошлым и будущим как бы натянута нить, по которой можно перемещаться.
Такой фатализм порождает самые ироничные истории о путешественниках во времени. Когда пришелец из будущего пытается исправить события прошлого, он внезапно обнаруживает, что сам стал их причиной, — более того, так было всегда. Время в таких мирах не переписывается — в нём просто возникает причинно-следственная петля, и любые попытки что-то изменить лишь закрепляют изначальный вариант. Этот парадокс одним из первых подробно описал Роберт Хайнлайн в новелле «По собственным следам» (1941), где оказывается, что герой выполнял задание, полученное от самого себя.
Герои мрачного сериала «Тьма» от Netflix отправляются в прошлое, чтобы расследовать преступление, но поневоле вынуждены сами совершать поступки, которые к этому преступлению ведут
О сериале
«Тьма»: атмосферный триллер по-германски
Первый немецкий сериал от Netflix часто сравнивают с «Очень странными делами». На самом деле это совершенно разные истории…
Бывает и хуже: в более «гибких» мирах неосторожный поступок путешественника может привести к «эффекту бабочки». Вмешательство в прошлое переписывает разом весь временной поток — и мир не просто меняется, а напрочь забывает, что изменился. Обычно только сам путешественник помнит, что раньше всё было иначе. В трилогии «Назад в будущее» за прыжками Марти не мог уследить даже док Браун — но он хотя бы полагался на слова товарища, когда тот описывал изменения, а обычно таким историям просто никто не верит.
В общем, однопоточное время — штука запутанная и безысходная. Многие авторы решают себя не ограничивать и прибегают к помощи параллельных миров.
Сюжет, в котором герой оказывается в мире, где его рождение кто-то отменил, пошёл от рождественского фильма «Эта прекрасная жизнь» (1946)
Раздвоение времени
Эта концепция не только позволяет избавиться от противоречий, но ещё и захватывает воображение. В таком мире возможно всё: каждую секунду он делится на бесконечное множество похожих друг на друга отражений, отличающихся парой мелочей. Путешественник во времени на самом деле ничего не меняет, а лишь скачет между разными гранями мультиверсума. Такой сюжет очень любят в сериалах: почти в любом шоу найдётся серия, где герои оказываются в альтернативном будущем и пытаются вернуть всё на круги своя. На бесконечном поле и резвиться можно бесконечно — и никаких парадоксов!
Сейчас в хронофантастике чаще всего используют модель с параллельными мирами (кадр из «Звёздного пути»)
Смотрите также
Параллельные миры в науке и фантастике
Идея, что наша Вселенная не одна, может показаться фантастикой, но сегодня она принимается как научный факт.
Но самое интересное начинается, когда авторы отказываются от «Б-теории» и решают, что фиксированного будущего не бывает. Может, неизвестность и неопределённость и есть нормальное состояние времени? В такой картине мира конкретные события происходят только на тех отрезках, на которых есть наблюдатели, а остальные моменты — всего лишь вероятность.
Прекрасный пример такого «квантового времени» показал Стивен Кинг в «Тёмной башне». Когда Стрелок невольно создал временной парадокс, он едва не сошёл с ума, потому что помнил одновременно две линии событий: в одной он путешествовал в одиночку, в другой со спутником. Если герою попадались на глаза свидетельства, напоминавшие о прошлых событиях, воспоминания об этих точках складывались в одну непротиворечивую версию, но промежутки были словно в тумане.
Квантовый подход в последнее время популярен — отчасти благодаря развитию квантовой физики, а отчасти потому, что он позволяет показывать ещё более запутанные и драматичные парадоксы.
Марти Макфлай едва не стёр себя из реальности, помешав своим родителям познакомиться. Пришлось срочно всё исправлять!
Взять, например, фильм «Петля времени» (2012): как только молодое воплощение героя совершало какие-то действия, пришелец из будущего тут же их вспоминал — а до того в его памяти царил туман. Поэтому он старался не вмешиваться лишний раз в своё прошлое — например, не показывал молодому себе фотографию будущей жены, чтобы не сорвать их первую неожиданную встречу.
«Квантовый» подход виден и в «Докторе Кто»: раз Доктор предупреждает спутников о специальных «фиксированных точках» — событиях, которые нельзя изменить или обойти, — значит, вся остальная ткань времени подвижна и пластична.
Впрочем, даже вероятностное будущее блекнет по сравнению с мирами, где Время обладает собственной волей — или на его страже стоят существа, подстерегающие путешественников. В такой вселенной законы могут работать как угодно — и хорошо ещё, если со стражами можно договориться! Самый яркий пример — лангольеры Стивена Кинга, которые после каждой полуночи съедают вчерашний день вместе со всеми, кому не повезло там оказаться.
Как работает машина времени
На фоне такого разнообразия вселенных сама техника путешествий во времени — вопрос второстепенный. Со времён Герберта Уэллса машины времени не изменились: можно придумать новый принцип действия, но вряд ли это повлияет на сюжет, и со стороны путешествие будет выглядеть примерно одинаково.
Машина времени Уэллса в экранизации 1960 года. Вот где стимпанк!
Чаще всего принцип работы вообще не объясняют: человек залезает в кабинку, любуется гудением и спецэффектами, а потом выбирается уже в другом времени. Этот способ можно назвать мгновенным скачком: ткань времени словно прокалывается в одной точке. Нередко для такого прыжка сперва надо разогнаться — набрать скорость в обычном пространстве, а техника уже переведёт этот импульс в скачок во времени. Так поступали и героиня аниме «Девочка, покорившая время», и док Браун на знаменитом DeLorean из трилогии «Назад в будущее». Видимо, ткань времени — из тех препятствий, которые штурмуют с разбега!
DeLorean DMC-12 — редкая машина времени, которая вправе называться машиной (JMortonPhoto.com & OtoGodfrey.com [CC BY-SA 4.0] )
Суровее всего с такими «статичными» путешествиями обошлись в фильме «Детонатор» (2004): там машина времени проматывала ровно минуту за минуту. Чтобы попасть во вчерашний день, надо было просидеть в железной коробке целых 24 часа!
Иногда модель, в которой больше трёх измерений, трактуют ещё хитрее. Вспомним теорию Гёделя, согласно которой между разными временами можно прокладывать петли и тоннели. Если она верна, через дополнительные измерения можно попробовать пробраться в другое время — чем и воспользовался герой «Интерстеллара».
В более ранней фантастике по схожему принципу работала «воронка времени»: некое подпространство, куда можно попасть специально (на TARDIS Доктора Кто) или случайно, как произошло с экипажем эсминца в фильме «Филадельфийский эксперимент» (1984). Полёт по воронке обычно сопровождается головокружительными спецэффектами, а выходить из корабля не рекомендуется, чтобы не потеряться во времени навсегда. Но по сути это всё та же обычная машина времени, доставляющая пассажиров из одного года в другой.
Внутри временных воронок почему-то всегда бьют молнии и иногда летают титры
Если же авторы не хотят углубляться в дебри теорий, аномалия времени может существовать сама по себе, без всяких приспособлений. Достаточно войти не в ту дверь, и вот герой уже в далёком прошлом. Тоннель это, точечный прокол или магия — кто его разберёт? Главный вопрос — как выбраться обратно!
Чего сделать нельзя
Впрочем, обычно фантастика всё-таки работает по правилам, пусть и вымышленным, — поэтому для путешествий во времени часто придумывают ограничения. Например, можно вслед за современными физиками заявить, что перемещать тела быстрее скорости света (то есть в прошлое) всё-таки нельзя. Но в некоторых теориях есть частица под названием «тахион», на которую это ограничение не действует, потому что у неё нет массы… Может, сознание или информацию всё-таки можно отправить в прошлое?
Когда за путешествия во времени берётся Макото Синкай, у него всё равно получается трогательная история о дружбе и любви («Твоё имя»)
О фильме
«Твоё имя»: шедевр Макото Синкая
Ещё одна волшебная притча — возможно, лучшая в карьере режиссёра. И самое кассовое аниме в Японии.
В реальности, скорее всего, так смухлевать не получится — всё из-за того же принципа причинности, которому до типа частиц нет дела. Но в фантастике «информационный» подход кажется более правдоподобным — да ещё и оригинальным. Он позволяет герою, например, оказаться в собственном молодом теле или отправиться в путешествие по чужим сознаниям, как происходило с героем сериала «Квантовый скачок». А в аниме Steins;Gate поначалу умели отправлять в прошлое только SMS — попробуй измени ход истории с такими ограничениями! Но от ограничений сюжеты только выигрывают: чем сложнее задача, тем интереснее смотреть, как её решают.
Гибрид телефона с микроволновкой для связи с прошлым (Steins;Gate)
Иногда дополнительные условия накладывают и на обычные, физические путешествия во времени. Например, зачастую машина времени не может отправить никого в прошлое раньше того момента, когда она была изобретена. А в аниме «Меланхолия Харухи Судзумии» путешественники во времени разучились отправляться в прошлое дальше определённой даты, потому что в этот день произошла катастрофа, повредившая ткань времени.
И тут начинается самое интересное. Незамысловатые скачки в прошлое и даже временные парадоксы — это лишь вершина айсберга хронофантастики. Если время можно изменить или даже повредить, что ещё с ним можно сделать?
Парадокс на парадоксе
Путешествия во времени мы любим за путаницу. Даже простой скачок в прошлое порождает такие завихрения, как «эффект бабочки» и «парадокс дедушки», — в зависимости от того, как устроено время. Но на этом приёме можно строить куда более сложные комбинации: например, прыгнуть в прошлое не единожды, а несколько раз подряд. Так создаётся стабильная временная петля, или «день сурка».
— У вас бывает дежа-вю?
— А разве ты меня об этом уже не спрашивала?
Смотрите также
Фильмы, похожие на «День сурка»
Обзор фильмов о «петле времени» — многократном повторении одних и тех же событий. Обзор фильмов о «петле времени» — многократном повторении одних и тех же событий. Обзор фильмов о…
Зациклить можно один день или несколько — главное, чтобы всё заканчивалось «сбросом» всех изменений и путешествием обратно в прошлое. Если мы имеем дело с линейным и неизменным временем, такие петли сами возникают из причинно-следственных парадоксов: герой получает записку, отправляется в прошлое, пишет эту записку, отправляет самому себе… Если же время каждый раз переписывается или порождает параллельные миры, получается идеальная ловушка: человек раз за разом переживает одни и те же события, но любые изменения всё равно заканчиваются сбросом на исходную позицию.
Чаще всего такие сюжеты посвящены попыткам разгадать причину временной петли и вырваться из неё. Иногда петли завязаны на эмоции или трагические судьбы персонажей — особенно этот элемент любят в аниме («Девочка-волшебница Мадока», «Меланхолия Харухи Судзумии», «Когда плачут цикады»).
Но у «дней сурка» есть несомненный плюс: они позволяют за счёт бесконечных попыток рано или поздно добиться успеха в любом начинании. Недаром Доктор Кто, попав в такую ловушку, вспоминал легенду о птичке, которая за многие тысячи лет по крошке сточила каменную скалу, а его коллега Стивен Стрэндж ухитрился своими «переговорами» довести до белого каления внеземного демона! В таком случае разрушить петлю можно не геройским поступком или прозрением, а обычным упорством, — и по пути научиться паре-тройке полезных навыков, как случилось с героем «Дня сурка».
О фильме
Грань будущего
Ещё один способ построить из обычных прыжков более сложную конструкцию — синхронизировать два отрезка времени. В фильме «Люди Икс: Дни минувшего будущего» и в «Разведчике времени» Роберта Асприна временной портал умели открывать только на фиксированное расстояние. Грубо говоря, в полдень воскресенья можно переместиться в полдень субботы, а час спустя — уже только в час дня. При таком ограничении в истории о путешествии в прошлое появляется элемент, которого там, казалось бы, не может быть — цейтнот! Да, можно отправиться назад и попытаться что-то исправить, но в будущем время идёт своим чередом — и герой, например, может опоздать вернуться.
Чтобы усложнить путешественнику жизнь, можно сделать прыжки во времени случайными — отобрать у него контроль над происходящим. В сериале «Остаться в живых» такая беда случилась с Десмондом, который слишком плотно взаимодействовал с временной аномалией. Но ещё в 1980-х на той же идее построили сериал «Квантовый скачок». Герой постоянно оказывался в разных телах и эпохах, но не знал, сколько продержится в этом времени, — и уж тем более не мог вернуться «домой».
Крутим время
Героиня игры Life is Strange встаёт перед трудным выбором: отменить все правки, которые она вносила в ткань времени ради спасения подруги, или погубить целый город
Второй приём, с помощью которого разнообразят путешествия во времени, — изменение скорости. Если можно промотать пару лет, чтобы оказаться в прошлом или будущем, почему бы, например, не поставить время «на паузу»?
Как показал ещё Уэллс в рассказе «Новейший ускоритель», даже замедление времени для всех, кроме себя — очень мощный инструмент, а уж если его совсем остановить, можно куда-нибудь тайно проникнуть или выиграть дуэль — причём совершенно незаметно для противника. А в веб-сериале «Червь» один супергерой умел «замораживать» предметы во времени. С помощью этого нехитрого приёма можно было, например, пустить под откос поезд, поставив у него на пути обычный лист бумаги, — ведь застывший во времени объект не может измениться или сдвинуться!
Застывшие во времени враги — это очень удобно. В шутере Quantum Break в этом можно убедиться лично
Скорость можно изменить и на отрицательную, и тогда получатся знакомые читателям Стругацких контрамоты — люди, живущие «в обратную сторону». Такое возможно только в мирах, где работает «Б-теория»: вся временная ось уже предопределена, вопрос только в том, в каком порядке мы её воспринимаем. Чтобы ещё сильнее запутать сюжет, можно запустить в разных направлениях двух путешественников во времени. Так случилось с Доктором и Ривер Сонг в сериале «Доктор Кто»: они скакали по эпохам туда-сюда, но первая (для Доктора) их встреча для Ривер была последней, вторая — предпоследней, и так далее. Чтобы избежать парадоксов, героине приходилось следить, чтобы случайно не проспойлерить Доктору его будущее. Потом, правда, порядок их встреч превратился в полную чехарду, но героям «Доктора Кто» к такому не привыкать!
Фильм «Прибытие», снятый по мотивам «Истории твоей жизни», начинается с флешбэков… Или нет?
Физика реальных хронопутешествий Как попадать в прошлое и будущее без вреда для себя и окружающих
21 октября 2015 года Марти Макфлай и Док Браун, согласно сюжету кинотрилогии «Назад в будущее», прибудут к нам в гости — прямиком из 1985-го. Возможны ли путешествия во времени и изменение прошлого а-ля Макфлай с точки зрения современной физики? Как следует вести себя хронопутешественникам и в какие миры они попадают?
Когда во II веке нашей эры основатель жанра научной фантастики Лукиан Самосатский описал путешествие на Луну, Венеру и межпланетные войны, он и сам вряд ли верил в то, что ближайшие небесные тела столь густо населены разумными существами. Однако самолеты, вертолеты, полеты в космос, телевидение и даже видеочат были предсказаны в XIX веке именно фантастами, а Игорь Сикорский называл свой вертолет попыткой перенести в реальную жизнь вымысел Жюля Верна.
Те же фантасты XIX века описали и машину времени, однако она до сих пор не только не создана, но и сама ее принципиальная возможность по-прежнему вызывает горячие споры. Почему же бурный прогресс науки не прояснил этот вопрос?
Эйнштейн — крестный отец хронопутешествий
В 1881 году Эдвард Митчелл опубликовал рассказ «Часы, которые шли назад». Описанная там машина времени и вызванные ею парадоксы были абсолютно невозможны с научной точки зрения той эпохи. Считалось, что «течение абсолютного времени изменяться не может», и никакие путешествия в прошлое или будущее (кроме будничного старения) в принципе исключены.
Теория относительности Эйнштейна и соответствующая ей картина Вселенной все резко изменили. Выяснилось, что неизвестно, существовало ли время вообще до планковской эпохи, близкой в Большому взрыву. Зато обнаружилось, что в будущее можно путешествовать существенно быстрее, чем со скоростью одного часа в час. В 1905 году Эйнштейн сформулировал это так: «Если в точке А находится пара синхронно идущих часов и мы перемещаем одни из них по замкнутой кривой с постоянной скоростью до тех пор, пока они не вернутся в А (на что потребуется, скажем, t секунд), то эти часы по прибытии в А будут отставать по сравнению с часами, остававшимися неподвижными».
«Парадокс близнецов». Изображение: physicsforme.com
В дело вступает релятивистское замедление времени — эффект теории относительности, из-за которого в движущемся теле все физические процессы проходят медленнее, чем в неподвижном. Этот эффект обычно иллюстрируют «парадоксом близнецов». Отправив одного близнеца в космос на близкой к световой скорости на 20 лет по земному времени, мы обнаружим, что он почти не постарел, в отличие от его брата-близнеца, оставшегося на Земле. Поскольку лазерный и солнечный парус теоретически могут разогнать человека до таких скоростей, обе эти конструкции фактически — машины времени для перемещения в будущее. Отличие от описаний Уэллса только в том, что путешественнику придется перемещаться не только во времени, но и в пространстве.
Сложнее с путешествием в прошлое. Перемещение быстрее света должно вести именно к нему — и именно это называют главной причиной его неосуществимости. Чисто гипотетически построить машину времени можно с помощью отрицательной энергии. Само существование квантовых флуктуаций означает, что даже во вроде бы пустом пространстве на деле присутствует множество пар виртуальных частиц, которые появляются и исчезают, аннигилируя друг с другом. Один из элементов каждой такой виртуальной пары имеет положительную энергию, а другой — отрицательную. В ряде случаев аннигиляция может не случиться — и возникнет материя с экзотическими свойствами, пригодная для создания машины времени.
Космический корабль, проходящий сквозь кротовую дыру. Изображение: Mopic / Alamy / Diomedia
Другое гипотетическое средство хронопутешествий — кротовые норы, «туннели» в пространстве, соединяющие две сколь угодно удаленные друг от друга точки (как в фильме «Интерстеллар»). Кротовые норы предсказаны теорией относительности, и единственное, что требуется, чтобы они не схлопывались, — это вышеописанная материя с отрицательной энергией.
Сходные возможности дает и пузырь Алькуберре, предложенный физиками-теоретиками более 20 лет назад. Такой объект может перемещаться быстрее света, сжимая пространство прямо перед собой и расширяя его позади себя. Хотя самого сверхсветового движения при этом не происходит (перемещение идет за счет искривления пространства), отправившись к далекой звезде, а затем вернувшись к Земле, экипаж пузыря должен попасть в прошлое. Как и в случае с эйнштейновским путешествием в будущее на субсветовых скоростях, теоретически в пузыре нет никаких противоречий известным законам физики, нужно лишь решить практические сложности по его созданию.
Машина судного дня
Одно из ключевых возражений против путешествий в прошлое сформулировал четверть века назад физик Стивен Хокинг: «Если путешествия во времени возможны, то где в таком случае путешественники?» Оппоненты быстро указали на концептуальное сходство этого возражения с известной поговоркой насчет ума и денег: множество гениев умерло в бедности, но это вовсе не означает, что создатель геометрии Лобачевского был неумен.
Конечно, Хокинг включил в свою гипотезу о защите хронологии не только этот тезис. По его мнению, путешествия в прошлое для макроскопических объектов (например, человека) невозможны, поскольку этому препятствуют физические законы. Он предложил рассматривать путешествие во времени как замкнутую времениподобную кривую (прошлое — будущее — прошлое —. ). Та область в пространстве, где она работает, ограничена, а на ее границе должен возникать горизонт событий, чем-то сходный с горизонтом событий черной дыры. Одна беда: по такой замкнутой времениподобной кривой должны перемещаться замкнутые лучи света, бесконечно наворачивающие круги по этой кривой. Бесконечно вращающиеся виртуальные частицы в такой ситуации не исчезают со временем, накапливаясь и доводя плотность энергии на горизонте событий машины времени до бесконечности. «Выходит, что человек или космический зонд, который попробует пересечь горизонт и попасть в машину времени, будет полностью уничтожен завесой излучения», — резюмирует Хокинг.
Стивен Хокинг читает лекцию. Фото: Valentin Flauraud / Reuters
Но главная проблема гипотезы Хокинга в том, что полноценной теории, учитывающей и гравитацию, и квантовые эффекты (которые, по Хокингу, уничтожат путешественника во времени), пока нет. Теория квантовой гравитации еще не построена — прежде всего потому, что две физические теории, которые она пытается связать воедино (квантовая механика и общая теория относительности) опираются на разные наборы принципов. Первая описывает временнУю эволюцию физических систем на фоне внешнего пространства-времени, которого в ОТО нет вовсе (точнее, оно является динамической переменной теории). Иными словами, хотя большинству физиков импонирует идея о невозможности безопасного движения назад во времени, на данный момент никаких твердых данных, противоречащих такой возможности, нет.
Хуже того: в ряде случаев попытки применить варианты хокинговской гипотезы ведут к ужасающим заключениям. Например, пузырь Алькуберре, в силу сверхсветового перемещения действующий как машина времени, может накапливать колоссальную энергию и, прибывая в ту или иную область пространства-времени, эту энергию высвобождать. Такая машина времени, даже без путешественника на борту, при торможении уничтожит всю ту область, куда она отправилась. Если бы нечто подобное было возможно, мы все могли бы моментально исчезнуть в ослепительной вспышке сразу после первого же эксперимента по путешествию во времени.
Парадокс Гитлера
Есть и другие основания, по которым физики настороженно относятся к идее хроноскачков — и это прежде всего причинность.
Что хуже всего, влияние Гитлера на историю планеты слишком велико, и любой мыслимый изобретатель, убивший его, с высокой вероятностью просто не родится. Если Вторая мировая и случится, то в другое время и вызовет другие демографические последствия: мать и отец гитлероубийцы, скорее всего, никогда не встретятся, что делает парадокс Гитлера еще и разновидностью парадокса убийства дедушки.
Даже если предположить, что хронопутешествия будут сразу монополизированы государством или организацией с идеальными возможностями контроля, получается, что придется постоянно вмешиваться в ход развития человечества, либо защищая его от путешественников-одиночек, намеревающийся «убить Гитлера», либо меняя время в «нужном» направлении самостоятельно. И тот и другой вариант превращают историю в древнегреческий театр, где логика и причинность заменены спонтанным вмешательством deus ex machina, причем таким, которое мы не можем ни контролировать, ни предсказать.
Всех не перевешать
И все же часть физиков в условиях отсутствия твердых доказательств гипотезы о защите времени попробовали доказать, что и без нее такие путешествия не ведут к вышеописанным сокрушительным последствиям. В 1991 году Дэвид Дойч (David Deutsch) предложил такое решение: в момент начала путешествия любая система распадается на две подсистемы. Одна из них — замкнутая времениподобная кривая B, а вторая — внешняя по отношению к ней подсистема А (например, путешественник). По расчетам Дойча, если мы сможем описать все отличия системы А от В одной унитарной матрицей, мы автоматически переводим происходящее в представление Шредингера. Возникнет сразу множество возможных решений, у одного из которых будет наибольшая энтропия. В нем изменение произойдет (мир изменится), но во всех остальных локально ничего не поменяется.
Параллельные Вселенные. Изображение: space.mit.edu
То есть убьет кто-либо Гитлера или нет, для сохранения принципа причинности не так важно. Даже если у убийцы все получится, мир, в котором фюрер не пришел к власти, станет не нашим, а частью параллельной Вселенной (многомировая интерпретация). Как видим, этот вариант куда оптимистичнее уничтожения человечества при попытке первого запуска машины времени. Правда, если он верен, то никаких последствий деятельности хронопутешественников мы никогда не заметим. Все их титанические усилия просто приведут к образованию еще одной параллельной Вселенной, не связанной с нашей.
Моральный кодекс хронопутешественника
В 1970-х не менее оригинальное объяснение парадоксов времени предложил известный астрофизик Игорь Новиков. Принцип Новикова прост: в нашей Вселенной локально могут происходить только такие хронопутешествия, которые глобально самосогласованы, то есть не являются взаимоисключающими. Любая попытка радикально переделать прошлое в нашем мире (а не в одной из параллельных Вселенных) может закончиться лишь провалом. Например, отправившись в прошлое и убив своего деда, вы, вернувшись, обнаружите, скажем, что вы, как и несколько процентов всех детей на Земле, —плод внебрачной связи, из-за чего убийство предположительного дедушки вообще ни на что не повлияло.
Если же кажется, что путешественник вопреки всему все же изменил прошлое, то, скорее всего, перед нами просто видимость. В известной сцене из первой части фильма «Назад в будущее» Марти Макфлай в 1955 году исполняет хит Чака Берри Johnny B. Goode. Присутствующий при этом чернокожий гитарист немедленно звонит своему кузену (Чаку Берри) и предлагает ему ознакомиться с «новым саундом» по телефону. На первый взгляд, это довольно грубое вмешательство в историю: Чак Берри — один из самых влиятельных музыкантов раннего рок-н-ролла, а Johnny B. Goode сочинен им лишь в 1958 году. Изменение прошлого? Пересмотрите эту сцену еще раз: Марвин дает своему кузену послушать Марти, лишь когда тот закончил петь и перешел к жесткому гитарному соло, достаточно свежему даже для 1980-х, и абсолютно нетипичному для рок-н-ролла. Ничего из того, что мог заимствовать Берри, он так и не услышал.
Но некоторые моменты действия принципа Новикова неясны. Представим, что, изобретя машину времени, мы отправились в прошлое и решили поведать жителям XIX века о существовании такого устройства. Очевидно, что это будет колоссальным вмешательством в историю, после которой жизнь земных государств может существенно измениться. Уведомить любого жителя прошлого о существовании такой машины (до того, как ее изобретение будет освещено в прессе) для хрононавта физически невозможно. Все, что вы можете сделать, прилетев в XIX век, — купить документы на имя Герберта Уэллса и выпустить какой-нибудь роман на эту тему.
Беспричинные люди
На первый взгляд кажется, что принцип Новикова даже без непроверяемой многомировой интерпретации снимает все темпоральные парадоксы. Увы, все не так просто. Вспомните анекдотический сюжет цикла «Терминаторов»: пытаясь бороться с Коннором, Скайнет невольно ознакомил юношу с самой возможностью путешествия во времени. В итоге тот, повзрослев, отправил в прошлое своего отца, родившегося позже самого Коннора. Итак, самосогласованность по Новикову налицо, однако налицо и парадокс: сын Сары Коннор становится продуктом существования замкнутой времениподобной кривой, вне которой его возникновение с данным набором генов невозможно.
Кадр: Warner Bros / Courtesy Everett Collection
На деле вся научная фантастика насыщена такими примерами, и иногда («Стальная крыса» Гаррисона) возникают даже существа, которых вообще никто не зачинал и не рождал, попадающие из собственного будущего в собственное прошлое по кругу. Они переживают свой жизненный цикл бесконечное количество раз, как персонаж «Дня сурка». Вот только, в отличие от последнего, у них нет ни малейших шансов что-либо изменить в своей жизни.
Назад в 2015 год
Во время съемок «Назад в будущее» еще не было многомировой интерпретации Дойча. Тем не менее кинотрилогия демонстрирует множество альтернативных реальностей (чуть не десяток). Правда, в отличие от концепции Дойча, Марти Макфлай может перемещаться между альтернативными историями своей семьи и всего городка. Еще интереснее то, что он пытается следовать принципу самосогласованности (хотя выводы Новикова не были широко известны на Западе): юноша всячески способствует браку своих родителей.
Разумеется, несмотря на элементы самосогласованности, полностью избежать парадоксов и странностей франшизе не удалось. Например, в 1885 году Док и Марти не могут разогнать «Делореан» и улететь в будущее, потому что у них нет бензина. Меж тем в их реальности в этот момент находится два «Делореана», в одном из которых вполне может быть бензин — но никто из них об этом даже не вспоминает. В других эпизодах количество копий машины времени может достигать четырех, причем получается, что основная их часть существует только в рамках замкнутых времениподобных кривых, они «размножены» с помощью путешествий во времени, а не заводского конвейера.
Формально все мелкие противоречия трилогии «Назад в будущее» вполне могут укладываться в рамки многообразия различных гипотез, предполагающих возможность путешествий в времени. А могут и не укладываться — уж слишком мало мы пока знаем о подробностях таких процессов. Впрочем, как уже отмечалось выше, если бы нечто подобное когда-либо и случилось, путешественники во времени сделали бы все от них зависящее, чтобы мы об этом никогда не узнали.