Книга Простая сложная Вселенная - Кристоф Гальфар

Однако, что касается гравитации и пространства-времени, как бы удивительно это ни звучало, только одно созданное до сих пор популярное устройство использует их взаимосвязь: GPS. Каждый раз, сверяя ваше местоположение с GPS, будь то в смартфоне или в автомобиле, вы используете тот факт, что пространство и время искривлены вокруг Земли. Чем ближе вы к поверхности, тем круче кривая – не только в пространстве, но и во времени.

В спутники встроены часы, обменивающиеся информацией с GPS-устройством для его локализации. Если коррекции, учитывающей разницу во времени между Землей и спутником, не происходит, то местоположение сразу же собьется. Оно будет смещаться на десять километров в день. GPS станет бесполезен. Именно благодаря специальной и общей теории относительности Эйнштейна GPS работает.

Хорошо. В этом вся суть. Такого понятия, как одинаково идущие во всей Вселенной часы, не существует.

Итак, летевший в ваших фантазиях на скорости 99,999999999 % от скорости света самолет невероятно быстро переместился сквозь пространство по сравнению с Землей и всеми ее обитателями, вы совершили посадку в 2415 году и можете считать себя счастливчиком.

Если бы вы летели еще быстрее, то приземлились бы еще дальше в будущем. Насколько дальше? Это опять же зависит от скорости.

Но есть предел, потому что ничто не может двигаться быстрее света.

Путешествовать так же быстро, как свет, может в один прекрасный день стать возможным, но вам нужно будет принести огромную жертву: избавиться от веса. Причем всего веса. Свет не может переносить какую-либо массу и поэтому перемещается так быстро. Свет распространяет свет.

А что происходит с материей, задаетесь вы справедливым вопросом.

Вы испытали это на себе: разогнавшись слишком сильно, все, имеющее массу, становится еще более массивным. Так что, чтобы достичь скорости света, для начала нужно не иметь массы.

Тем не менее что могло случится, если бы вы были в состоянии превратить себя в некое безмассовое существо? Как тогда будет течь время? Каким бы шокирующим это ни могло показаться, ответ – никак. Отсчет любых часов (даже если вы окажетесь не имеющим всякой массы) просто остановится.

На скорости света время замирает.

Полностью.

И это является причиной, почему свет, прошедший всю Вселенную, прежде чем достигнуть нас, точно такой же, как в момент своего излучения. В отличие от почтовой открытки, оборванной, потрепанной и ничем не напоминающей оригинал спустя 13,8 миллиарда лет, образы, переносимые светом по всему космосу, не подвержены бегу времени. Собирая излучение из самых дальних уголков нашей видимой Вселенной, мы получаем ее снимки того времени.[29]

Так что состоящему из массы вам не остается иного выбора, кроме как подвергаться воздействию времени. Вы ничего не можете с ним поделать. Чтобы стать вечным, нужно превратить себя в свет, что сделать невозможно. Тем не менее если бы вы смогли, то ваше время бы вообще остановилось. И вы стали бы бессмертным, сами не подозревая того.

Тем не менее, несмотря на невозможность обрести бессмертие, даже обладая массой (не в обиду будь сказано), можно достигнуть будущего, недостижимого для ваших соседей. Для этого просто нужно перемещаться так же быстро, как ваш самолет. Или переселиться на гравитационно гораздо более мощную планету, чем Земля.

В завершение темы скажу: я знаю, что некоторым из вас по той или иной причине не нравится мысль о старости и вам очень хотелось бы оставаться молодыми так долго, насколько это возможно, или по крайней мере гораздо дольше, чем сосед. Специально таким читателям я адресую следующее предупреждение: нет смысла пытаться стать спринтером, пилотом «Формулы-1» или самолета ВВС Великобритании. Нет смысла пытаться сесть на него, чтобы достичь 99,999999999 % от скорости света.

Почему?

Потому что ваши часы, с вашей точки зрения, никогда не изменятся.

Для ваших глаз, равно как и образующих ваше тело клеток, секунда всегда и в любом случае останется секундой, день за днем, год за годом и т. д. Ваше личное время и старение не будут замедляться, вам не удастся прожить дольше, клетки будут преспокойно расти и распадаться с точно такой же скоростью, как и у всех путешествующих с вами. Полеты на космических скоростях или жизнь на гораздо более плотной далекой планете не позволят вам прожить дольше, потому что для вас двадцать четыре часа в сутки были (и будут) двадцатью четырьмя часами. Однако другие люди могут увидеть вас живущим дольше них.

Ускорение настоящего для быстрого достижения чьего-то будущего теоретически возможно (и даже может когда-нибудь воплотиться практически),[30] но прожить дольше, путешествуя в космическом пространстве, нельзя.

С помощью специальной и общей теорий относительности Эйнштейна вы обнаружили действительно странный окружающий нас мир, доступный нам через органы чувств, тот мир, в котором мы ежедневно проживаем свою жизнь. Но то, что вы видели до сих пор, ни капли не более странно, чем то, с чем вы встретитесь по благополучном возвращении домой.

После мегамира и мира сверхскоростей настало время посетить микромир.

И я боюсь, что даже если вы раньше не верили в волшебство, то, возможно, самое время начать.

Часть 4

Погружение в квантовый мир

Глава 1

Слиток золота и магнит

Двоюродная бабушка уехала. Вы действительно просили ее остаться еще на пару дней, главным образом для того, чтобы было с кем обсудить странный релятивистский сон, но довольно неожиданно для вас она отклонила предложение. Взвесив все за и против, она нашла вас в полном порядке и, почувствовав, что сыграла свою роль в возвращении вас домой, улетела на первом же рейсе в Сидней, оставив на ваше попечение всю коллекцию хрустальных ваз, которые привезла, чтобы поднять вам настроение. Теперь она снова в Австралии, а вы вернулись домой. На свой диван. Глядя на ужасные вазы и вертя в руках маленький магнит в виде пальмы, который вы купили в сувенирном магазине на память о тропическом острове.

У вас еще целая неделя до начала работы, семь дней, чтобы найти как можно больше способов избавиться от всех ваз, но вы колеблетесь.

Закончены ли приключения в скрытой природе реальности, или впереди вас ожидает новый уровень понимания?

Не найдя прямого ответа, вы встаете приготовить себе горячий кофе.

Возясь на кухне, вы вдруг замечаете, что один из кирпичей слегка высовывается из стены. Вы озадаченно тянете его на себя и вытаскиваете. К вашему удивлению, в образовавшемся углублении лежит слиток золота, вероятно, спрятанный там кем-то из (точно весьма беспечных) бывших жильцов. Он размером с пол-ладони и, таким образом, стоит кругленькую сумму. Как можно было не заметить кирпич раньше, остается загадкой, но, пожалуй, нет ничего лучше, чем вернуться домой и обнаружить на кухне золото, так что вы не размышляете на эту тему слишком долго. Вы наливаете себе кофе и смотрите на ваше сокровище с хитрой улыбкой.