Чи можна подорожувати в часі: що сучасна фізика говорить про майбутнє та минуле

26.10.2026, 02:26 novosti-n.org

Подорожі давно стали популярною темою наукової фантастики. Але чи здатні люди насправді пересуватися між різними епохами — вирушити в майбутнє на сотні років чи повернутися в минуле, щоб змінити перебіг подій? Сучасна фізика припускає деякі варіанти таких подорожей, проте між теоретичними розрахунками та реальними технологіями залишається величезна прірва.

Як пише Futura, подорож у майбутнє з погляду фізики можлива, а ось можливість повернутися в минуле залишається недоведеною. При цьому вчені досі не мають остаточної відповіді на питання, що таке час і всі закони, що ним керують.

Основою для розуміння цих процесів є теорії відносності Альберта Ейнштейна. Вони показують, що час не є абсолютно постійною величиною: швидкість течії залежить від руху спостерігача і сили гравітації. Це означає, що дві людини можуть переживати однаковий проміжок часу по-різному.

Астрофізик з Йоркського університету Емма Осборн зазначає, що подібні ефекти давно вийшли за межі фантастичних сюжетів та мають реальні фізичні наслідки.

Відповідно до спеціальної теорії відносності, що ближче швидкість руху об'єкта до швидкості світла, то повільніше йому минає час щодо нерухомого спостерігача. Цей ефект є основою відомого феномена близнюків.

Уявімо, що один із двох близнюків вирушає в космічну подорож на швидкості, близьку до швидкості світла, а інший залишається на Землі. Після повернення мандрівник виявиться молодшим за свого брата: за час його польоту на Землі пройде більше часу, ніж для нього самого.

Квантовий фізик Оксфордського університету Влатко Ведрал пояснює, що такий ефект випливає із законів фізики. Певною мірою його можна спостерігати і за набагато менших швидкостей. Наприклад, астронавти Скотт і Марк Келлі, які провели час на Землі та в космосі відповідно, зазнали невеликої різниці у віці. Однак вона була непорівнянна з тим ефектом, який виник би при русі майже зі швидкістю світла.

Протягом часу впливає і гравітація. Чим сильніше гравітаційне поле, тим повільніше йде годинник щодо годинника в більш слабкому полі. Тому час поруч із чорною діркою міг би текти значно повільніше, ніж далеко від неї.

Подібні відмінності враховують у повсякденних технологіях. Наприклад, супутникові навігаційні системи вимагають виправлень, пов'язаних з теорією відносності. Без них точність позиціонування поступово погіршувалась.

Таким чином, для переміщення у майбутнє не обов'язково створювати спеціальну машину. Теоретично достатньо рухатися з дуже високою швидкістю або перебувати в ділянці сильної гравітації. У цьому мандрівник може прожити щодо короткий проміжок часу, доки поза його системи відліку пройдуть роки і навіть десятиліття.

З подорожами до минулого все набагато складніше. Фізик-теоретик Університету Брока в Канаді Барак Шошані підкреслює, що існуючих знань і теорій поки що недостатньо, щоб стверджувати, чи можливе таке переміщення.

Один із розглянутих варіантів — так звані замкнуті часоподібні криві. Це гіпотетичні траєкторії у просторі-часі, які повертають об'єкт у власне минуле. Математик Курт Гедель описав таку можливість у 1949 році.

Однак математична модель ще не означає, що подібні траєкторії існують у реальному Всесвіті. За словами Влатка Ведрала, жодних спостережних даних, що підтверджують їхнє існування, поки що немає.

Теоретичний космолог з Інституту периметра Кеті Мак також звертає увагу на складність подібних сценаріїв: вчені намагаються знайти способи викривити простір-час так, щоб подорож у минуле стала можливою, але поки не мають підтвердженого механізму, який дозволив би це здійснити.

Ще одну гіпотезу в 1991 році запропонував фізик Річард Готт. Вона передбачає використання космічних струн - гіпотетичних об'єктів, які могли б мати незвичайні властивості і впливати на структуру простору-часу. Певні зміни таких струн математично допускають виникнення замкнутих тимчасових траєкторій.

Проблема полягає в тому, що космічні струни досі не виявлені. Крім того, немає доказів, що вони могли б розташовуватись і рухатися таким чином, щоб забезпечити подорож у минуле.

Ще одна гіпотеза пов'язана з кротовими норами - передбачуваними тунелями, що з'єднують різні області простору-часу. Теоретично вони могли б дозволити переміщатися між віддаленими точками значно швидше, ніж за звичайному русі через простір.

Загальна теорія відносності допускає математичні рішення, що описують кротові нори, зазначає Влатко Ведрал. Але це не доводить, що такі структури справді існують.

За словами Емми Осборн, між математичною можливістю та фізичною реалізовністю залишається принципова різниця. Передбачається, що кротові нори можуть бути вкрай нестабільними, швидко руйнуватися і вимагати умов, які поки що людство не вміє створювати.

Деякі моделі також припускають, що такі об'єкти можуть мати мікроскопічні розміри. У такому разі через них не змогли б пройти ні людина, ні окремі мікроорганізми.

Додаткові питання виникають у квантовій механіці — галузі фізики, яка вивчає поведінку частинок на мікроскопічному рівні. Одне з незвичайних явищ тут — квантова нелокальність, коли результати вимірювань пов'язаних частинок виявляються корельованими навіть великих відстанях.

Квантова нелокальність підтверджена експериментально, проте вона не дозволяє передавати корисну інформацію швидше за світло. Тому вважати її доказом можливості подорожей у часі не можна.

Деякі вчені розглядають концепцію ретропричинності — гіпотезу, за якою майбутні виміри можуть брати участь у описі подій минулого. Серед дослідників, які обговорюють подібні ідеї, — філософ Емілі Адлам.

Але навіть якщо ретропричинність виявиться корисною для пояснення окремих квантових явищ, це не означає, що людина зможе повернутися в минуле або надіслати повідомлення з майбутнього. Квантові кореляції та повноцінна подорож у часі – різні речі.

Сучасна фізика дозволяє впевнено говорити, що час може текти з різною швидкістю для різних спостерігачів. Цей ефект підтверджений експериментами та враховується у технологіях. Тому подорож у майбутнє у фізичному сенсі можлива, хоча доступні людині способи поки що не дозволяють переміщатися на десятиліття чи сторіччя вперед за короткий суб'єктивний проміжок часу.

Доказів можливості подорожей у минуле немає. Замкнуті тимчасові криві, космічні струни та кротові нори залишаються теоретичними концепціями, а квантова механіка не дає готового способу оминути обмеження.

При цьому фундаментальна проблема полягає в тому, що загальна теорія відносності та квантова механіка поки що не об'єднані в єдину завершену теорію. Як зазначає Барак Шошані, до появи такого розуміння вчені не можуть робити остаточні висновки про всі можливості простору та часу.

Тому машина часу, яка дозволила б людині вільно відвідувати минуле та змінювати хід історії, поки що залишається фантастикою. Але дослідження продовжуються, і остаточна відповідь на питання про природу часу ще не знайдено.

Нагадаємо, на старому фото 1940-х помітили «мандрівника у часі»

Читати повністю…