IV. А можно вернуться во времени назад и купить акции «Майкрософт»?
Как мы только что увидели, гравитационное поле вокруг черных дыр сильнейшим образом искажает и свертывает пространство, а главное (для наших злодейских замыслов) – время. Остается под вопросом, сумеют ли доктор Дейв с Робо-Джеффом при помощи общей теории относительности создать величайшую жемчужину чокнутой науки – машину времени. Прежде чем мы начнем разговор о том, как сделать машину времени, следует высказать несколько соображений по поводу того, что же такое хорошая машина времени.
Когда мы были маленькими, то любили играть с большими картонными коробками, а иногда писали на них большими буквами «Машина времени». Вообще говоря, это и была машина времени. Ведь тот, кто сидел в коробке, путешествовал во времени со скоростью одна секунда в секунду. Вы, наверное, надеетесь получить устройство с более гибкими настройками.
Просите, и дастся вам; в наших силах сделать машину и получше. Героический пример Робо-Джеффа показал нам, что, когда стоишь у самой черной дыры или белого карлика, личные часы замедляются, а значит, можно путешествовать во времени со скоростью быстрее одной секунды в секунду. Наш злодейский дуэт вполне способен создать на этой основе приемлемую машину времени для путешествия в будущее. Например, построить звездолет, который зависнет у самого горизонта событий в черной дыре, некоторое время там повисит, а потом вернется – в далекое будущее.
Однако это будет путешествие в один конец – поскольку вернуться в свое время архизлодеи не смогут. Нам же больше всего хочется отправить их в прошлое – а в идеальном случае позволить изменить это прошлое в соответствии с их черными замыслами.
Каковы же перспективы для путешествия в прошлое? Как мы видели в главе 1, мы вполне можем заглянуть в прошлое. Когда на что-то смотришь, то видишь его таким, каким оно было некоторое время назад.
Конечно, вы вправе представлять себе что-то более конкретное. Например, представьте себе, что вы хотите стать свидетелями некоего события – Крымской войны, скажем, или посадки «Аполлона» на Луне. В принципе, на первый взгляд это несложно. В случае с высадкой на Луну все, что вам нужно, – это припарковать звездолет с ультрамощным телескопом в 40 световых годах от Луны. Единственная сложность: чтобы улететь на 40 световых лет от Луны, потребуется как минимум 40 лет, поскольку нельзя лететь со скоростью больше скорости света. Так что, хотя мы способны заглянуть в будущее, мы не можем заглянуть в нашу историю, поскольку не можем перегнать свет, не сжульничав с помощью гравитации.
А не выручит ли нас, например, зеркало? Если бы в момент высадки на Луну в 20 световых годах оттуда уже стояло зеркало, мы, в принципе, могли бы как раз сейчас получить оттуда отражение. К сожалению, нам должно было бы крупно повезти, чтобы зеркало уже стояло наготове. Да и картинка получилась бы малюсенькая-премалюсенькая.
Итак, даже заглянуть в прошлое, как выяснилось, проблематично, а между тем для большинства из нас машина времени ассоциируется с возможностью не просто заглянуть в прошлое, но и действовать в нем и даже менять его. Как минимум мы должны быть способны вернуться в прошлое и пожать руку самому себе.
Специалисты по общей теории относительности называют сценарии, в которых вы можете познакомиться с самим собой (или, в принципе, со своими предками), «замкнутыми времениподобными кривыми». Как мы увидим совсем скоро, существуют проекты-кандидаты на роль машины времени, которые вполне соответствуют теории относительности. И они вполне могут предоставить вам шанс познакомиться с самим собой в юности.
Но прежде всего мы должны установить несколько основных законов.
Мы полностью отдаем себе отчет в том, что на данном этапе беседы мы выходим за пределы того, что принято называть физикой, и углубляемся в область философии. И в этом нет ничего плохого. И в художественной литературе, и в научной философии, по всей видимости, имеются две основные картины возможного путешествия во времени.
1. Альтернативная реальность / альтернативные вселенные.
Одна из самых очевидных трудностей, связанных с путешествием во времени, заключается в том, что оно вроде бы позволяет вам изрядно напортачить в прошлом. Например, представьте себе, что вам пришла в голову отменно дурацкая идея, скажем, убить собственного дедушку до того, как будет зачат ваш отец. Сможете ли вы это сделать? Что произойдет с вами впоследствии? Какое будущее вы обнаружите, когда вернетесь в настоящий момент?
Убив собственного дедушку, вы сами не сможете существовать, а значит, во‑первых, у вас не получится вернуться в прошлое, а значит, некому будет убить вашего дедушку… ну и так далее.
Как же разрешить этот «парадокс дедушки»?
Что будет, если так разительно изменить прошлое, нам, вероятно, расскажет квантовая механика. В главе 2 мы обсуждали интерпретацию квантовой механики Хью Эверетта и «возможные миры», в которых каждое квантовое событие порождает параллельные вселенные. Как мы видели, на микроскопическом уровне Вселенная случайна – случайна по сути своей, и никакие знания не в силах предсказать, например, распадется радиоактивный атом за данный период времени или не распадется или куда окажется направлен спин у данного электрона – вверх или вниз. Если бы мы пересмотрели кино Вселенной, как бы все было – так же или иначе? У нас нет никакой возможности это проверить.
Кажется, будто мелочи вроде спина электрона большой роли не играют, но за очень длительное время мелкие события способны изменить очень и очень многое. Вспомните старинный стишок, который приписывают Бенджамину Франклину:
Не было гвоздя – подкова пропала.
Не было подковы – лошадь захромала.
Лошадь захромала – командир убит,
Конница разбита, армия бежит.
Враг вступает в город, пленных не щадя…
Оттого что в кузнице не было гвоздя.
(Пер. С. Маршака)
Это концептуальная версия математической теории под названием «хаос». Практически для любой системы (и история человечества не исключение) справедливо, что даже небольшое изменение на самом старте приводит к колоссальным изменениям в финале. Вероятно, вам этот закон известен также как «эффект бабочки», согласно которому даже такое крошечное событие, как взмах крылышек бабочки, способно изменить погоду через несколько месяцев на другом краю Земли.
Главное, даже если параллельные вселенные на старте практически идентичны, уже довольно скоро история в них идет по совершенно разным путям.
Та же картина – вселенные, ответвляющиеся друг от друга, – может послужить основой для путешествий во времени. Давайте посмотрим, как это разрешает «парадокс дедушки». Представьте себе, что вы путешественник во времени, живущий во вселенной А, и вы вбили себе в голову, что должны порушить вселенную, да не просто так, а как можно зрелищнее. Вы создаете машину времени, возвращаетесь в прошлое и убиваете там своего дедушку. Поскольку в истории вселенной А такое событие попросту невозможно, убийство должно произойти в другой вселенной – В. Если мы затем вернемся в настоящее, то, вероятно, обнаружим самого себя как он был, с теми же воспоминаниями, – только не в нашей прежней вселенной, а во вселенной В. И конечно, во вселенной В будет лишь один экземпляр нас (версия А). Второй так и не родится.
Улавливаете логику?
Модель множественных миров – основа сюжета «Назад в будущее». Это классика мирового кинематографа, так что вы, вероятно, видели этот фильм. Подросток по имени Марти возвращается в прошлое на 30 лет, непреднамеренно вмешивается в ухаживание своих родителей, а остаток фильма лихорадочно пытается загладить свои ошибки и навести порядок в своем настоящем.
Само собой, у него все получается. Но когда он возвращается в свое время, оказывается, что история мира радикально изменилась. Согласно картине возможных миров, Марти-А исчез из вселенной А и отправился в прошлое. Изменив будущее, он поспособствовал ответвлению вселенной В и вернулся в будущее вселенной В. Между тем Марти-В, предположительно, исчез в прошлое, изменил ход времени и вернулся во вселенную С – и так далее.
В принципе, если бы Марти-А изменил вселенную в достаточной степени, Док Браун-В (изобретатель машины времени) не изобрел бы путешествия во времени. В 1985 году Марти-В застрял бы во вселенной В, не имея возможности отправиться в прошлое. Когда Марти-А вернулся в настоящее, он вернулся бы во вселенную В, и там оказалось бы два Марти. А во вселенной А Марти исчез бы и не вернулся.
В модели множественных миров всегда нужно думать о том, как твои действия в прошлом влияют на будущее, даже если вам каким-то образом удалось воздержаться от убийства своих предков или других поступков, которые явно способны радикально испортить историю человечества. Даже мельчайшее бессознательное действие способно ре-рандомизировать все события в прошлом (проще говоря, запустить их по другому случайному сценарию).
В общем, «эффект бабочки» дает нам гарантию, что нет никакого сценария путешествия во времени, в котором можно изменить прошлое, не создав параллельных вселенных. Однако для нас все это всего лишь жульничество. Наблюдатель, который сидит себе в своей вселенной и никуда во времени не путешествует, увидит, как у людей появляются двойники, погибают и воскресают дедушки, а путешественники во времени возникают и исчезают. Это очень раздражает, правда?
2. Вселенная самосогласованна.
Физику от магии отличает одна подробность: физика делает предсказания относительно Вселенной, которые можно проверить. До сих пор нет никаких экспериментальных данных (и никаких обоснованных предположений, как их получить), которые бы свидетельствовали бы о том, что наша Вселенная не одна. Если же Вселенная одна, то и версия ее истории тоже одна.
В середине 1980-х годов Игорь Новиков из Московского университета развил теорию квантовой механики и путешествий во времени, согласно которой вероятность несамосогласованной истории тождественно равна нулю.
Поэтому реалистичный сценарий путешествия во времени будет выглядеть примерно так. Когда вам исполняется 18 лет, более старая версия вас возвращается к вам во времени и дает вам общие инструкции, как сделать машину времени. Осознав свое великое предназначение, вы посвящаете следующие 10 лет созданию машины времени, а затем возвращаетесь на 10 лет назад и даете самому себе те же инструкции.
Но есть дилемма. А если вы в прошлом совершите попытку самоубийства? Или не станете давать себе инструкции по созданию машины времени? Возможно ли, в конце концов, что вы и вовсе совершите нечто такое, что лишит вас стимула делать машину времени?
Путешествие во времени предоставляет нам два неприятных варианта. Если вы сторонник модели путешествия во времени согласно теории множественных миров, тогда нарушается теория Новикова. С другой стороны, по модели самосогласованной Вселенной путешественник во времени, очевидно, не имеет свободы воли.
Мы (то есть физическое сообщество) не располагаем сколько-нибудь удовлетворительным ответом на эту головоломку. Мы просто предполагаем, что физические законы требуют сохранения самосогласованности при любом способе путешествовать во времени.
Самосогласованные вселенные гораздо менее удобны – и с точки зрения писателей, и с точки зрения реальности. Ну, скажем, прежде всего стоит задаться вопросом, зачем вообще путешествовать в прошлое. У вас не возникнет никаких мотивов, чтобы это делать, поскольку возвращение в прошлое ничего не исправит. С другой стороны, если вам нравится хронотуризм, вам, возможно, ничто не помешает понаблюдать падение Рима или первые Олимпийские игры. Разумеется, какой-нибудь бдительный наблюдатель уже видел вас среди публики.
Будем отталкиваться от того, что «правильное» путешествие во времени обязательно предполагает модель самосогласованной истории. С одной стороны, гораздо труднее создать увлекательную самосогласованную историю, предполагающую путешествия во времени, и мы чувствуем, что за удачные попытки такого рода следует награждать. С другой стороны, поскольку нет никаких свидетельств существования параллельных вселенных, для путешествия во времени версия единственной истории – единственная, которая более или менее соответствует тому, что мы знаем о физике. По большей части истории про параллельные вселенные нам как-то не нравятся, потому что даже если даже в одной вселенной что-то и «срослось», в другой оно по-прежнему сломано. Хорошо, если ты все исправил на своей оси времени, но это означает, что бесконечное множество других вселенных обречены на хаос и кошмар, и стоит ли идти на подобный риск?
