Математическая модель для машины времени - Мастерок.жж.рф
?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Физики предложили, по их словам, работающую математическую модель для машины времени

Физик-теоретик Бен Типпет из Университета Британской Колумбии вместе с астрофизиком Университета Мэриленда Дэвидомом Цзаном создали, по их словам, работающую математическую модель «машины времени», использующую принцип искривления пространства-времени Вселенной. Исследование и выводы ученых были опубликованы в журнале Classical and Quantum Gravity.

Ученые на основании общей теории относительности вывели математическую модель, которую они назвали TARDIS или Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-time («Проходимые аказуальные ретроградные зоны в пространстве-времени»). Но не спешите радоваться возможности посетить в прошлом вашу давно почившую бабушку, отмечают ученые. Есть проблема, которая не позволяет проверить верность их математической модели, но об этом позже.

«Люди думают о путешествиях во времени как о фантастике. На самом деле, мы считаем это невозможным только потому, что мы еще не пытались это сделать на самом деле», — говорит физик-теоретик и математик Бен Типпет.

«Однако машина времени возможна, по крайней мере математически», — добавляет ученый.

В основе модели ученых лежит идея о наличии четвертого измерения Вселенной, которым является время. В свою очередь это позволяет предположить существование пространственно-временного континуума, в котором различные направления пространства и времени соединены тканью Вселенной.

Теория относительности Эйнштейна связывает гравитационные эффекты Вселенной с искривлением пространства-времени, феноменом, стоящим за эллиптическими орбитами планет и звезд. При наличии «плоского» или не искривленного пространства-времени, планеты двигались бы по прямой. Однако теория относительности говорит, что геометрия пространства-времени становится искривленной в присутствии очень массивных объектов, заставляя их крутиться вокруг звезд.

Типпет и Цанг считают, что изогнутым во Вселенной может быть не только пространство. Под действием объектом с большой массой изогнутым может быть и время. В качестве примера они приводят пространство около черных дыр.

«Ход движения времени внутри пространства-времени тоже может быть изогнутым. В качестве примера можно привести черные дыры. Чем сильнее мы к ним приближаемся, тем медленнее для нас начинает течь время», — говорит Типпет.

«Моя модель машины времени использует искривленное пространство-время, чтобы время для пассажиров стало кругом, а не прямой. И движение по этому кругу может отправить нас во времени назад».

Для проверки гипотезы ученые предлагают создать нечто вроде пузыря, который сможет нести всех, кто в нем будет находиться через время и пространство по изогнутой траектории. Если этот пузырь будет двигаться со скоростью выше, чем скорость света (по мнению ученых, это тоже математически возможно), то это позволит всем, кто будет находиться в пузыре, переместиться назад во времени.

Идея становится более понятной, если взглянуть на схему, предложенную Типпетом. В ней два действующих лица: один находится внутри пузыря/машины времени (человек А), другой — внешний наблюдатель, находящийся за пределами пузыря (человек B).

Физики предложили, по их словам, работающую математическую модель для машины времени

Стрела времени, которое в обычных условиях (то есть в нашей Вселенной) всегда движется вперед, в представленной схеме заставляет прошлое становиться настоящим (указана черными стрелками). По словам ученого, каждый из этих людей будет по-разному ощущать движение времени:

«Внутри пузыря объект А увидит, что события B периодически меняются, а затем реверсируются. Находящийся снаружи пузыря наблюдатель B увидит, что две версии A выходят из одного и того же местоположения: часовая стрелка поворачивается вправо, а другая — влево».

Другими словами, внешний наблюдатель увидит две версии объектов внутри машины времени: одна версия будет развиваться вперед во времени, другая — назад.

Звучит все, конечно, очень интересно, однако Типпет и Цзан говорят, мы не достигли такого уровня технологий, чтобы эту гипотезу можно было проверить на практике. У нас просто нет подходящих для строительства такой машины времени материалов.

«Хотя с математической точки зрения это может сработать, построить такую машину для перемещения внутри пространства-времени мы не можем, поскольку не обладаем нужными для этого материалами. А материалы здесь потребуются экзотические. Они позволят искривить пространство-время. К сожалению, наука пока еще не изобрела ничего подобного», — говорит Типпет.

Идея Типпета и Цзана перекликается с еще одной идеей машины времени, так называемым пузырем Алькубьерре, в основе которого тоже должны использоваться экзотические материалы для перемещения в пространстве и времени. Только в этом случае речь идет не о круговом движении в поле пространства-времени, а о движении путем сжатия пространства перед собой и расширения его позади.

* * *

 

Ранее:

Физики из Квинслендского университета в Австралии поставили перед собой задачу
смоделировать компьютерный эксперимент, который докажет возможность путешествий во времени на квантовом уровне, предсказанную еще в 1991 году.

Физики предложили, по их словам, работающую математическую модель для машины времени

 

Им удалось смоделировать поведение отдельного фотона, который проходит через кротовую нору в пространстве-времени в прошлое и входит во взаимодействие с самим собой.

Такая траектория частицы называется замкнутой времениподобной кривой – фотон возвращается в исходную пространственно-временную точку, т.е. его мировая линия становится замкнутой.

Исследователи рассмотрели два сценария. В первом из них частица проходит через кротовину, возвращаясь в свое прошлое, и взаимодействует сама с собой. Во втором же сценарии фотон, навечно заключенный в замкнутую времениподобную кривую, взаимодействует с другой, обычной частицей.

По мнению ученых, их работа внесет важный вклад в объединение двух великих физических теорий, которые до сих пор имели между собой мало что общего: общую теорию относительности (ОТО) Эйнштейна и квантовую механику.

Теория Эйнштейна описывает мир звезд и галактик, в то время как квантовая механика исследует, в основном, свойства элементарных частиц, атомов и молекул.

– Мартин Рингбауэр, Квинслендский университет

ОТО Эйнштейна допускает возможность путешествия объекта назад во времени, который попадает при этом в замкнутую времениподобную кривую. Однако такая возможность способна вызвать ряд парадоксов: путешественник во времени может, например, помешать встретиться своим родителям, а это сделает невозможным его собственное появление на свет.

В 1991 году впервые было выдвинуто предположение, что путешествие во времени в квантовом мире может исключить подобные парадоксы, поскольку свойства квантовых частиц точно не определены, согласно принципу неопределенности Гейзенберга.

В компьютерном эксперименте австралийских ученых впервые было изучено поведение квантовых частиц в подобном сценарии. При этом были выявлены новые интересные эффекты, появление которых невозможно в стандартной квантовой механике.

Например, оказалось, что возможно точно выделить различные состояния квантовой системы, что совершенно исключено, если оставаться в рамках квантовой теории.

[источники]
Источники:
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6382/aa6549/meta;jsessionid=F0836BB9CB9CAE5578D9E6B7E07F4CF5.c1.iopscience.cld.iop.org

Физики предложили, по их словам, работающую математическую модель для машины времени



Это копия статьи, находящейся по адресу http://masterokblog.ru/?p=11194.

Tags:

Subscribe to  masterok
promo masterok january 2, 12:00 46
Buy for 300 tokens
Вот так выглядит ушедший от нас 2017 год. А вот кстати, начало 2018 года показывает еще больший трафик, чем декабрь 2017: И вот один из дней - рекордсменов за всю историю журнала тоже уже в 2018 году: Красная цифра - это общее количество уникальных посетителей попавших в блог. В…

Comments

( 20 comments — Leave a comment )
beta_virtual
Sep. 14th, 2018 12:12 pm (UTC)
ИМХО, нет никаких оснований считать, что существует четвертое измерение Время. Понятие время выводится из расстояния (3-х измерений) и константы c.
Например, 1 секунда — это сколько-то колебаний атома, т. е. некий пройденный путь.

Edited at 2018-09-14 12:14 pm (UTC)
artem_kad
Sep. 14th, 2018 01:41 pm (UTC)
Когда пересекаешь дорогу, не вмазываешься во все проехавшие и в будущем проедущие там машины только из-за того, что совпадая с этими машинами в 3-х измерениях имеешь другую координату времени. Так что 4 измерения, а никак не 3.
beta_virtual
Sep. 14th, 2018 02:04 pm (UTC)
А с чего вы взяли, что существует отдельное от нашего настоящего будущее? Это ни из чего не следует.
artem_kad
Sep. 14th, 2018 03:54 pm (UTC)
Где я сказал, что оно существует отдельно? Каждый объект находится по вполне конкретным координатам пространства-времени. От того, что координата времени постоянно меняется никак не меняет сути. И если он находится в тех координатах, то его нету в других 4-х координатах.

Просто мы не научились самостоятельно перемещаться вдоль четвертой координаты. Мы и вдоль первых трех перемещаемся так-себе(как слоны в посудной лавке).

Edited at 2018-09-14 03:55 pm (UTC)
beta_virtual
Sep. 14th, 2018 04:30 pm (UTC)
Вот я предположил в исходном комментарии, что время так или иначе выводится из координат (конечно, с учетом того, что энтропия не может уменьшаться, и некоторые процессы идут в одну сторону). Поэтому, может так статься, время — всего лишь такая сущность, придуманная нами для удобства.
artem_kad
Sep. 14th, 2018 04:53 pm (UTC)
Не выводится время из координат. "и константы c" не является безразмерной величиной, а в общем случае это 4 мерный вектор(вектор скорости меняющийся со временем). Итого вместо 4 мерного пространства-времени у тебя получается не ортогональное 7 мерное пространство-скорость, что само по себе уже бред.

>>Поэтому, может так статься, время — всего лишь такая сущность, придуманная нами для удобства.

Для какого удобства?
beta_virtual
Sep. 14th, 2018 05:07 pm (UTC)
>"и константы c" не является безразмерной величиной
А если допустить, что является? Раз это величина постоянная и не зависит от системы отсчета, почему бы ее не принять за точку отсчета?

Давайте подойдем с другой стороны: дайте мне определение секунды. Что это вообще такое?

Edited at 2018-09-14 05:07 pm (UTC)
artem_kad
Sep. 14th, 2018 09:01 pm (UTC)
Если допустить, что она безразмерна, то возможна только операция масштабирования. Т.е. из метров получишь метры и никогда не получишь секунды. Для получения из метров секунд размерность константы должна быть [с/м]

Секунда - мера измерения времени. Время - одно из 4-х доступных нам измерений этого мира в котором мы находимся. Весь мир у нас представляет собой пространство-время в пределах светового конуса.
beta_virtual
Sep. 15th, 2018 05:51 am (UTC)
>Секунда - мера измерения времени.
Окей, задам вопрос по-другому. Какой эталон секунды?
artem_kad
Sep. 15th, 2018 07:07 am (UTC)
Без разницы каков эталон - это просто стабильный и одновременно доступный процесс. Пол века назад секунда определялась как 1/86400 от средних суток. С 1965 перешли на цезиевый эталон и секунда стала измеряться по числу переходов атомов цезия из одного состояния в другое. Это всемирно. А в быту обычно эталоном являются часы на мобилке т.е. звук колебания кварцевой пластины...
beta_virtual
Sep. 15th, 2018 07:15 am (UTC)
Вы не хотите думать. Что такое сутки? Или что такое переход атомов? Все это сводится к перемещению в 3-х измерениях.
artem_kad
Sep. 15th, 2018 07:39 am (UTC)
Нет, переход состояния атома из одного стабильного состояния в другое перемещением в 3-х измерениях не является. Он просто получает энергию и отдает её в виде квантов.
beta_virtual
Sep. 15th, 2018 07:51 am (UTC)
Хорошо. Получение энергии и передача квантов происходит мгновенно? Есть ли тут связь с c?
artem_kad
Sep. 15th, 2018 08:02 am (UTC)
Если-бы все это происходило мгновенно, оно-бы не могло использоваться в качестве эталона. Процесс получения энергии происходит постоянно(накачка), а излучения кванта происходит периодически.
beta_virtual
Sep. 15th, 2018 08:09 am (UTC)
Ну так вот этот обмен можно вывести через c и размеры атома. Не важно как, можно в принципе.
Резюме: колебания маятника, атома и прочих частей часов — суть пермещение. Поэтому и происходят все приколы с «замедлением» времени при движении этих самых часов со скоростью близкой к c.
Никакое дополнительное измерение в такой модели не требуется.

Edited at 2018-09-15 08:10 am (UTC)
artem_kad
Sep. 15th, 2018 01:28 pm (UTC)
>>Ну так вот этот обмен можно вывести через c и размеры атома.

Нельзя. Энергия это не размер. В цезиевых часах чем меньше атомы колебаются(ниже температура), тем точнее эталон. Колебания атомов там мешающий фактор.

Ну и самое главное, какой-бы ни был эталон, эталон это не время. Это просто процесс которым удобно его измерять потому как он мало от чего кроме времени зависит.

>>Никакое дополнительное измерение в такой модели не требуется.

Точно? Ну давай, попробуй вывести уравнение равноускоренного движения не пользуясь никакими величинами зависящими от времени, а мы тут посмотрим на твои успехи...
dorex_spb
Sep. 14th, 2018 12:26 pm (UTC)
TARDIS - это сильно. Но, насколько я понимаю, схема движения во времени все же не TARDIS напоминает, а "Конец вечности" Азимова.
hrebet1
Sep. 14th, 2018 12:29 pm (UTC)
"..Мы знаем, что всякое движение в пространстве сопровождается тем, что мы
можем назвать движением во времени. Кроме того, мы знаем, что, даже не
двигаясь в пространстве, все существующее вечно движется во времени.
И одинаково во всех случаях, говоря о движении или об отсутствии
движения, мы имеем в уме идею того, что было прежде, что стало теперь и что
будет после. Иначе говоря, идею времени. Идея движения, всякого, какого бы
то ни было, а также идея отсутствия движения неразрывно связаны с идеей
времени. Всякое движение и отсутствие движения происходит во времени и вне
времени происходить не может. Следовательно, прежде чем говорить о том, что
такое движение, мы должны ответить на вопрос: что такое время?
Время -- это самая большая и самая трудная загадка, которая стоит перед
человечеством.
Кант считает время такой же субъективной формой нашего восприятия, как
пространство, то есть он говорит, что мы сами создаем время для удобства
восприятия внешнего мира в зависимости от свойств нашего воспринимательного
аппарата. Действительность непрерывна и постоянна. Но мы для того, чтобы
иметь возможность воспринимать ее, должны расчленять ее на отдельные
моменты, то есть представлять ее себе в виде бесконечного ряда отдельных
моментов, из которых для нас всегда существует только один. Иначе говоря, мы
воспринимаем действительность как бы через узкую щель. И то, что мы видим в
эту щель, мы называем настоящим, то, что видели, а теперь не видим, --
прошедшим, а чего совсем не видим, но ожидаем -- будущим.
Рассматривая каждое явление как следствие другого или других -- и, в
свою очередь, как следствие, как причину третьего или третьих, то есть
рассматривая все явления в функциональной зависимости друг от друга, мы этим
самым рассматриваем их во времени, потому что мы совершенно ясно и отчетливо
представляем себе прежде причину и потом следствие, прежде действие, потом
его функцию, и иначе представить не можем. И мы можем сказать, что идея
времени неразрывно связана с идеей причинности и функциональной зависимости.
Без времени причинность существовать не может, точно так же как без времени
не может существовать движение или отсутствие движения.
Но наше представление о нашем "бытие во времени" у нас до невероятия
спутанное и неясное.."

П.Д.Успенский. Tertium organum
bigdrum
Sep. 14th, 2018 02:08 pm (UTC)
Геометрические аналогии опасны. То, что наглядно, редко встречается в природе. До открытия радиоактивности мир казался таким понятным (разве что законы Фарадея в приложении к планетарной теории атома немного портили стройную картину), а после первых же работ с активными изотопами полезли разные квантовые эффекты... :)
greygreengo
Sep. 14th, 2018 09:18 pm (UTC)
Дьявол, как правило, в деталях.

Edited at 2018-09-14 09:18 pm (UTC)
( 20 comments — Leave a comment )

Profile

О нашем центре
Сеть EPILAS – это уникальные медицинские центры, предоставляющие косметологические услуги премиального уровня по самым низким ценам в Москве.

Современная аппаратная косметология с применением лучших лазеров из Германии позволяет неинвазивно добиваться невероятных, а главное стойких результатов в борьбе с нежелательными волосами на теле, разглаживанием морщин на лице, отбеливанием кожи в любой зоне и лечения акне.

masterok
Masterok (Валерий)
Хочу все знать

Latest Month

September 2018
S M T W T F S
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30      

Tags

Powered by LiveJournal.com