Физика бессмертия или как дожить до конца Вселенной

Мечтаете пережить всех знакомых, человечество и саму Землю? Теория относительности Эйнштейна содержит абсолютно легальный «чит-код» на бессмертие. Правда, обмануть время получится только относительно других, а за попытку Вселенная выставит вам жестокий счет.

Мы привыкли винить во всех наших бедах второе начало термодинамики. Энтропия неумолимо растет, сложные системы (включая наши тела) стремятся к хаосу, и единственный способ этому противостоять — постоянно тратить энергию. Биохакинг и технологические аугментации могут дать нам лишь отсрочку, но базовые законы физики гласят: с вашей собственной, субъективной точки зрения вы не проживете ни секундой дольше отпущенного биологического предела. Ваши внутренние часы всегда будут тикать со скучной скоростью ровно одна секунда в секунду.

Однако, если вас не смущает тот факт, что «бессмертие» будет лишь относительным, у физики есть для вас предложение. Есть два реальных сценария, которые позволят обычному человеку стать свидетелем буквально конца света. И секрет кроется в самом фундаменте нашего мироздания — пространстве-времени.

Тень пространства и времени: спасибо Минковскому

Чтобы понять, как обмануть время, нужно вспомнить 1905 год. Тогда Альберт Эйнштейн сформулировал два важнейших постулата специальной теории относительности (СТО): законы физики неизменны во всех не ускоряющихся системах отсчета, а скорость света в вакууме одинакова для всех наблюдателей.

Но концепцию единого пространства-времени, без которой «физика бессмертия» не работала бы, придумал не он. Это сделал бывший университетский профессор Эйнштейна — математик Герман Минковский. В 1908 году, незадолго до своей трагической смерти от аппендицита в возрасте 44 лет, Минковский прочитал лекцию, где впервые математически обосновал эту идею.

Он произнес знаменитую фразу:

«Отныне пространство само по себе и время само по себе обречены раствориться в простых тенях, и лишь своего рода союз их обоих сохранит независимую реальность».

Минковский понял потрясающую вещь: хотя при движении ваше восприятие пространства и времени меняется, так называемый «интервал пространства-времени» (или интервал Эйнштейна) остается абсолютно неизменным. Грубо говоря, чем быстрее вы движетесь сквозь пространство, тем медленнее вы движетесь сквозь время по отношению к неподвижному наблюдателю.

Именно это правило открывает нам первый путь в далекое будущее.

Метод №1: «Педаль в пол» (Специальная теория относительности)

Представьте, что вы садитесь в космический корабль, который способен непрерывно разгоняться с ускорением в 1 g (9,8 м/с²). Это гениальный инженерный ход: такое ускорение искусственно создаст внутри корабля привычную земную гравитацию, вы не будете страдать от перегрузок, а ваши мышцы не атрофируются.

С вашей точки зрения время будет идти нормально. Но вот как будет выглядеть картина относительно Земли, пока вы разгоняетесь всё ближе к скорости света (300 000 км/с):

• Через 10 лет (по вашим часам): Вы будете нестись со скоростью 299 792 457 м/с — всего на 1 метр в секунду медленнее скорости света. Вы пролетите более 10 световых лет, а на Земле за это время пройдет больше 20 лет.
• Через 20 лет: Вы преодолеете уже более 100 световых лет (сработает релятивистское сокращение длины), а на Земле пролетят сотни лет.
• Через 30 лет: Вы пронзите пространство на тысячи световых лет. Земля постареет почти на 10 000 лет.
• Через 50 лет: Позади останутся сотни тысяч световых лет. Для Земли пройдут миллионы лет — человечество в его нынешнем виде, скорее всего, перестанет существовать.
• Через 100 лет: Если вы доживете до векового юбилея на борту, вы пролетите сотни миллиардов световых лет (что больше нынешнего размера наблюдаемой Вселенной). А на Земле, которая к тому моменту давно будет уничтожена, пройдут сотни миллиардов или даже триллионы лет. Вы переживете нынешний возраст Вселенной.

Но поспешим вернуть мечтателей на землю: на практике реализовать этот сценарий не дадут суровые реалии космоса.
— Во-первых, чтобы поддерживать такое ускорение, нужно невообразимое количество энергии. Ракете придется разгонять не только вас, но и колоссальную массу собственного топлива, которое понадобится в будущем.
— Во-вторых, межзвездная среда не пуста. Пылинки, случайные атомы и даже реликтовое излучение, оставшееся от Большого взрыва, превратятся в жесткий тормоз. На околосветовых скоростях корабль неизбежно столкнется с фоновым излучением (которое, как предполагается, обусловлено существованием темной энергии) — оно будет работать как радиационная стена, не давая вам разгоняться бесконечно.

Метод №2: Отпуск у черной дыры (Общая теория относительности)

Если лететь сквозь пыль не хочется, есть другой путь — гравитационный. Общая теория относительности (ОТО) гласит, что масса искривляет ткань пространства-времени. И чем плотнее объект, тем сильнее искажается время вокруг него.

Мы наблюдаем это даже в Солнечной системе. Например, солнечный зонд Parker, который подлетает к Солнцу ближе любого другого рукотворного аппарата, прямо сейчас является самым «асинхронным» объектом по отношению к Земле из-за гравитационного замедления времени. На самой Земле ваши ноги (находящиеся ближе к центру планеты) стареют чуть медленнее, чем ваша голова.

Но чтобы получить билет в вечность, нужно нечто более радикальное — черная дыра. Ваша задача — подобраться как можно ближе к ее горизонту событий (точке невозврата), но не пересекать его. В этой зоне чудовищного искривления пространства-времени ваши личные часы продолжат тикать как обычно, но для внешней Вселенной вы практически застынете на месте. Как в фильме «Интерстеллар», где секунды на орбите черной дыры оборачивались миллиардами лет для тех, кто остался вдали от нее.

Правда, с этим методом тоже не все гладко:

• Этот «курорт» будет максимально дискомфортным.
• Пространство вокруг черной дыры будет буквально затягивать вас внутрь (как водоворот) к центральной сингулярности. Чтобы не упасть, вам придется постоянно жечь топливо ракетных двигателей с постоянно возрастающей силой.
• Кроме того, вас будут терзать колоссальные приливные силы — гравитация будет пытаться разорвать ваше тело на части, притягивая каждую его молекулу в одну точку.
• И, наконец, даже черные дыры не вечны. Из-за излучения Хокинга они постепенно испаряются. Рано или поздно ваша черная дыра исчезнет, разрушив и ту искривленную геометрию пространства, которая дарила вам относительное бессмертие.

Вывод

Физика действительно не запрещает нам увидеть далекий закат Вселенной, сжав миллиарды лет истории в один человеческий век. Законы относительности — это потрясающе красивое доказательство того, насколько гибок и противоречив наш мир. Но законы термодинамики и квантовой механики в конечном счете всё равно возьмут свое. Ваше путешествие всегда будет конечным, а бессмертие — лишь блестящей иллюзией перспективы.

Источник: salt.mediasalt.ru

уникальные шаблоны и модули для dle