Наиболее подходящим материалом была бы экзотическая материя со странным свойством отрицательной массы: она должна быть гравитационно отталкивающей, а не притягивающей. Никто не знает, существует ли такая материя в реальности и можно ли ее создать. Однако «отрицательная энергия» – это не плод воображения, а уже измеренная в лабораторных условиях величина. Для этого необходимо несколько подавить «пузырение» вакуума. Этого можно добиться с помощью двух параллельных зеркал, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Квантовые эффекты могут производить отрицательную энергию, но это происходит лишь в очень ограниченной степени: чем больше плотность отрицательной энергии, тем меньше ее временная или пространственная протяженность и тем больше положительная энергия как ее противоположность. Физики даже называют возврат энергетического кредита квантовым процентом. И природа неумолимо движет им. Поэтому можно пробовать строить на основании их законов, возможно, даже теоретические кротовые норы в качестве туннелей сквозь пространство и время, а возможно, даже в параллельные Вселенные или в прошлое.
Время-это улица с односторонним движением?
Стивен Хокинг не являлся фанатом путешествий во времени, а точнее, временных петель в природе. Это связано с тем, что они потенциально могут запутать связь между причинами и следствием, что приведет к логическим противоречиям или временным парадоксам. Например, путешественник во времени, находящийся в депрессии, может решить покончить с собой, когда он был еще младенцем. Если бы ему это удалось, он бы не смог путешествовать во времени, но остался бы жив, вернулся бы в машину времени и так далее…
«Физикам следует предоставить возможность рассматривать этот вопрос, не подвергаясь насмешкам. Даже если путешествия во времени окажутся невозможными, важно знать, почему это именно так».
Еще в 1973 году Хокинг и Джордж Эллис логически рассматривали идею путешествий во времени: (1) Путешественник во времени уже существует до того, как он совершает путешествие во времени. (2) Все физические объекты существуют непрерывно. (3) Путешествие во времени в прошлое возможно. (4) Путешественник во времени, отправившийся в прошлое, может вообще не допустить этого самого путешествия во времени.
Чтобы разрешить противоречие – временной парадокс, сформулированный в пункте 4 – которое вытекает из этих четырех предположений, Хокинг и Эллис заявляли, что только пункт 3 может быть ложным. И то необязательно. К примеру, гипотезу о машине времени может опровергнуть предположение в пункте 2. Настаивать на его истинности означало бы просто отрицать проблему без веских оснований. Другая проблема: пункт 4 не является обязательно и универсально верным хотя бы потому, что значение слова «может» неоднозначно. Например, обычный человек «не может» пробежать марафон за десять минут при обычных обстоятельствах, но многие «могут» сделать это за десять часов – но они «не смогут» сделать этого, если будут связаны или устанут и сдадутся за километр до финиша.
Поэтому весьма сомнительно, что путешествия во времени можно исключить только логически. И опыт часто показывал, что теоретически возможно многое, что противоречит здравому смыслу. Поэтому с научной точки зрения важно разрабатывать гипотезы беспристрастно и с любопытством, а также критически их изучать, но не отвергать сразу. Хокинг смотрел на проблему именно в этом ключе и не выдвигал логических возражений против путешествий во времени.
Гипотеза о защите хронологии
Тем не менее Хокинг был убежден, что в природе путешествий во времени не существует. В 1992 году он даже сформулировал «гипотезу о защите хронологии». Таким образом, он постулировал соблюдение хронологического порядка, а значит, и невозможность машин времени:
«Законы природы в своем взаимодействии не позволяют макроскопическим телам переносить информацию в прошлое».
Хокинг полагал, что квантовая теория действительно допускает путешествия во времени для частиц в микроскопических масштабах. Однако вероятность возникновения таких крошечных временных петель крайне мала и не имеет заметных последствий для повседневной жизни. Вероятность того, что кто-то сможет отправиться в прошлое и убить себя или одного из своих предков, ничтожно мала (всего около 1 из 1060). Поэтому мир с точки зрения исторической науки останется неизменным.
В научной литературе уже имеется более 200 статей, в которых рассматриваются технические детали и убедительность гипотезы Хокинга, а также ее проверка с помощью специальных исследований.
Знания из будущего были бы странным временным парадоксом. Например, художник, не обладающий большим воображением, мог бы скопировать картину из будущего каталога своих работ и прославиться благодаря этому.
Существуют ли машины времени в кротовых норах?
Наиболее изученными моделями машин времени являются кротовые норы. В рамках общей теории относительности их, очевидно, можно использовать для создания временных петель, такие расчеты ведутся с 1988 года. В принципе, достаточно быстро переместить одно отверстие относительно другого или приблизить его к сильному источнику гравитации, например, к нейтронной звезде или черной дыре. Тогда произойдет замедление времени, поскольку часы с большой скоростью замедляются в гравитационном поле. Поэтому в кротовой норе они действуют иначе, чем во внешней Вселенной. В зависимости от направления, в котором вы летите через кротовую нору, вы можете попасть в свое прошлое или будущее. (Однако невозможно вернуться назад во времени дальше того момента, когда кротовая нора была изначально использована в качестве машины времени.)
Такое путешествие во времени через кротовую нору отличается от обычных машин времени в научной фантастике в двух аспектах: машины времени через кротовую нору не перемещаются во времени, а являются частью самой космической архитектуры. И вместо того, чтобы перематывать само время вперед или назад, не покидая своего местоположения, путешественник во времени через кротовую нору отправляется в полет через пространство, которое заканчивается в его прошлом или будущем.
Главный вопрос заключается в том, применима ли теория относительности в этих экстремальных физических ситуациях или квантовые эффекты делают временные петли непроходимыми? В «машинах времени» всегда формируется так называемый горизонт хронологии: граница, разделяющая пространственно-временные области с нормальной и ненормальной причинно-следственной структурой.