Как путешествия во времени и телепортация выглядят с точки зрения науки?

ForbesНаука

Космические струны, кротовые норы и черные дыры: что ученые знают о путешествиях во времени и телепортации

Как путешествия во времени и телепортация выглядят с точки зрения современной науки и станут ли они когда-то возможны (спройлер: да)?

Редакция Forbes

ad41027ed644764e8dfe8997b8a14eb3.jpg__1573484070__39710.jpg
Кадр из фильма «Назад в будущее» / Universal Pictures

Forbes публикует фрагмент книги «На что похоже будущее», которую в конце ноября выпустит на русском языке издательство «Альпина нон-фикшн». В книге коллектив авторов под руководством британского физика-теоретика Джима Аль-Халили пытается ответить на вопрос, что ждет человечество в будущем. Как изменится климат, каким будет транспорт и что получится, если искусственный интеллект возьмет над нами верх? Станут ли люди счастливее с помощью таблеток и здоровее благодаря лечению с учетом индивидуальной ДНК? Каких чудес техники нам ждать? Каких революций в быту? Forbes публикует последнюю главу книги, посвященную далекому будущему. В ней Аль-Халили пытается дать ответ на вопрос, возможны ли путешествия во времени и телепортация.

Телепортация

Основная идея телепортации заключается в переносе материи из одной точки в другую без необходимости преодолевать физическое пространство между ними. Ее можно часто встретить в научно-фантастических книгах, фильмах и видеоиграх. И попала она туда раньше, чем вы думаете.

Насколько нам известно, самое первое упоминание устройства для телепортации содержится в книге Эдварда Пейджа Митчелла «Человек без тела», написанной в 1877 году: в ней рассказывается об ученом, который изобретает машину, способную разложить тело живого человека на атомы, а затем отправить их, подобно электрическому току, по проводам к некоему принимающему устройству, обеспечивающему воссоединение. Самое удивительное в том, что книга появилась не только до открытия электрона, но даже до внятного объяснения природы самих атомов.

Перенесемся на полстолетия вперед, в 1929 год, когда Артур Конан Дойль опубликовал рассказ под названием «Дезинтеграционная машина» об устройстве, способном разделять материю на части, а потом воссоздавать ее в прежнем виде. Один из персонажей рассказа задается вопросом: «В состоянии ли вы представить себе процесс, посредством которого вы, органическое существо, <...> постепенно растворяетесь в пространстве, а затем благодаря обратному изменению условий появляетесь вновь?». Два года спустя американский писатель Чарльз Форт впервые ввел неологизм «телепортация » для объяснения случаев загадочного исчезновения людей и объектов и их предполагаемого появления где-то в другом месте. Форт относил такого рода происшествия к числу аномалий наряду с загадочными сверхъестественными и паранормальными явлениями, не находившими объяснения в рамках общепринятой научной картины мира. Благодаря интересу писателя появился целый класс «фортеанских феноменов».

Современное представление об устройстве для телепортации стало достоянием массовой культуры в 1958 году с выходом на экраны научно-фантастического фильма ужасов «Муха» (The Fly), в котором ученый по неосторожности примешивает к своему ДНК гены мухи, залетевшей в кабину для телепортации. Однако самым известным и долго живущим художественным воплощением идеи телепортации для множества людей по всему миру стал «транспортер» на борту звездолета «Энтерпрайз», а фраза, которую произносит один из героев перед телепортацией — «телепортируй меня, Скотти», — стала почти крылатой. Когда образ такого устройства возник в голове создателя сериала «Звездный путь» Джина Родденберрив середине 1960-х годов, им двигало желание сэкономить на спецэффектах: показывать, как персонажи сначала исчезают в специальном отсеке, а потом появляются сразу на поверхности планеты, было куда дешевле и проще, чем изображать спуск с «Энтерпрайз» на каких-нибудь космических челноках.

Это, конечно, все очень любопытно, но что по этому поводу может сказать серьезная наука? Идея переноса материи из одного места в другое без необходимости преодолевать расстояние между двумя точками может показаться чем-то нелепым, но на самом деле в ней нет ничего необычного при условии, конечно, что вы спуститесь на уровень квантовых взаимодействий. В ходе процесса под названием «квантовое туннелирование» такие субатомные частицы, как электроны, «прыгают» из одной точки в другую тогда, когда у них нет достаточного количества энергии.

Для наглядности можно привести пример мяча, который бросают в стену и который исчезает, а потом снова появляется на другой стороне стены без каких-либо последствий для нее. В этом совершенно точно нет ничего фантастического. Более того, сияние нашего Солнца, а значит, и поддержание жизни на Земле возможно только благодаря тому, что атомы водорода способны соединяться друг с другом за счет туннельного эффекта, несмотря на наличие, казалось бы, непреодолимого силового поля между ними.

Но еще более любопытное и парадоксальное предсказание квантовой механики, которое при этом было неоднократно подтверждено в ходе экспериментов, — идея запутанности. В данном случае мы имеем дело с ситуацией, когда две и более отдельные частицы оказываются связаны таким образом, что любое измерение или воздействие, осуществленное в отношении одной из них, приводит к аналогичному эффекту в отношении ее удаленного партнера, что, как кажется, противоречит теории относительности Эйнштейна о непреодолимости скорости света.

В квантовой механике это объясняется тем, что запутанные частицы — часть единой системы, то есть они не ведут себя как независимые объекты.

Давайте рассмотрим следующую аналогию. Представьте, что у вас есть пара перчаток, каждая из которых лежит в своем ящике. Теперь давайте перенесем один ящик в другое место, а второй оставим там, где он был изначально. Если вы откроете тот ящик, который остался у вас, вы найдете в нем левую перчатку. При этом вам станет сразу понятно, что во втором ящике находится перчатка для правой руки. Разумеется, в этом нет ничего загадочного — ведь вы просто констатируете то, что знаете: во втором ящике всегда была правая перчатка. Но в квантовом мире вместо перчаток мы имеем дело с запутанными частицами, каждая из которых способна участвовать одновременно в двух разных вращениях — и по часовой стрелке, и против часовой стрелки. Это явление называют квантовой суперпозицией.

Открывая ящик рядом с вами, вы совершаете действие, которое называют «квантовым измерением»: вы заставляете частицу «решить», в каком из вращений ей теперь участвовать. Мы же никогда не видим частицы вращающимися в обоих направлениях — ведь это же просто нелепо! Разве нет? Квантовая механика говорит нам — и эксперименты подтверждают ее правоту, — что такие квантовые суперпозиции действительно имеют место. Более того, как только вы открываете свой ящик, чтобы проверить перчатку, частица во втором ящике сразу же переходит из суперпозиции, в которой она вращалась в обоих направлениях, к вращению в одном направлении — противоположном направлению вращения первой частицы. Все происходит так, как будто в момент открытия первого ящика в другой мгновенно передается квантовый сигнал, сообщающий второй частице, как ей себя вести.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Нежелезный Феликс Нежелезный Феликс

Каким был организатор убийства Григория Распутина

Дилетант
Каршеринг для новичков: что делать, когда есть права, но нет машины Каршеринг для новичков: что делать, когда есть права, но нет машины

Заменит ли каршеринг потребности водителей

Популярная механика
Восток и его обитатели Восток и его обитатели

В озере Восток под ледовым щитом Антарктиды есть жизнь

Популярная механика
Отцы- Отцы-

Почему наше общество уверено, что муж и отец ребенка ничего не должен жене?

Cosmopolitan
Мозг, память и чтение: как стать умнее и знать больше других Мозг, память и чтение: как стать умнее и знать больше других

Ученые сделали вывод, что объем памяти мозга человека составляет 1 петабайт

Популярная механика
Естественный соблазн Естественный соблазн

Антонио Бандерас рассказал о том, что делает его счастливым

Домашний Очаг
Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки

Удается ли вам спать достаточное количество часов?

Psychologies
«Многое из того, что мы делаем, — это сторителлинг»: Николай Марсиано, Guess Jeans USA, — о коллаборациях, винтаже и любви к рэпу «Многое из того, что мы делаем, — это сторителлинг»: Николай Марсиано, Guess Jeans USA, — о коллаборациях, винтаже и любви к рэпу

Николай Марсиано затеял революционные перемены для марки Guess

Esquire
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
На здоровье На здоровье

Как инвестирует частный фонд, специализирующийся на медицинских проектах

Forbes
Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy
8 советов по похудению, которые на самом деле ужасны (теряй вес, а не голову) 8 советов по похудению, которые на самом деле ужасны (теряй вес, а не голову)

Мифы о похудении, которые только вредят

Playboy
Миль во всём мире Миль во всём мире

История одной вертолётной семьи

Дилетант
Блестящий маркетинг. Как заработать 2 млрд на косметике, которую рекламирует Ольга Бузова Блестящий маркетинг. Как заработать 2 млрд на косметике, которую рекламирует Ольга Бузова

Как бывший парикмахер и торговец мебелью основали косметическую компанию Miхit

Forbes
Правила жизни Владимира Сорокина Правила жизни Владимира Сорокина

Правила жизни писателя Владимира Сорокина

Esquire
Скорая эмоциональная помощь: как поддержать мужчину, а как женщину Скорая эмоциональная помощь: как поддержать мужчину, а как женщину

Как помочь человеку справиться с эмоциональной болью

Psychologies
Цой жив Цой жив

Виктор Цой погиб в автокатастрофе в Юрмале 15 августа 1990 года

Esquire
Выиграть всухую Выиграть всухую

Какие ошибки в уходе могут усиливать сухость кожи

Лиза
«Думал, обману систему». Пользователи каршеринга о неудачных поездках «Думал, обману систему». Пользователи каршеринга о неудачных поездках

Почему люди садятся в чужие автомобили и как лишиться транспорта из-за экономии

РБК
С меня хватит С меня хватит

Андрей Подшибякин о ярости, пределе терпения и Джокере

GQ
Королевская семья и британская пресса: история взаимоотношений Королевская семья и британская пресса: история взаимоотношений

Королевская семья и британская пресса: история взаимоотношений

Esquire
Тепловая пушка – лучший обогреватель для гаража или ремонтного бокса Тепловая пушка – лучший обогреватель для гаража или ремонтного бокса

Как выбрать тепловую пушку с оптимальным соотношением мощности и площади

CHIP
9 худших фраз, которые ты можешь случайно сказать своим друзьям-родителям 9 худших фраз, которые ты можешь случайно сказать своим друзьям-родителям

Невинные фразы, которыми можно обидеть друзей

Playboy
Как устроен VR-спектакль «Я убил царя»? Как устроен VR-спектакль «Я убил царя»?

В театре Наций поставили виртуальный спектакль о расстреле царской семьи.

GQ
Одна вокруг света. Марсианские пейзажи в пустыне Иордании Одна вокруг света. Марсианские пейзажи в пустыне Иордании

52-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и собаки Греты

Forbes
Родовое гнездо Родовое гнездо

Как Ольга Панченко решилась на рождение ребенка при помощи суррогатной мамы

Tatler
Екатерина Варнава Екатерина Варнава

Стендап-комик из шоу Comedy Woman дразнится и танцует на корпоративах и свадьбах

Tatler
Бывший миллиардер Ноготков назвал семь причин, погубивших его бизнес-империю Бывший миллиардер Ноготков назвал семь причин, погубивших его бизнес-империю

Максим Ноготков рассказал о причинах, которые разрушили его бизнес

Forbes
Интроверты: жить в своем ритме Интроверты: жить в своем ритме

Что делать, если современная жизнь — слишком сильный раздражитель?

Psychologies
«Большие деньги сейчас сюда не ходят»: Игорь Рябенький о молодых бизнесменах и будущих проблемах «Большие деньги сейчас сюда не ходят»: Игорь Рябенький о молодых бизнесменах и будущих проблемах

Игорь Рябенький рассказал, как молодым бизнесменам привлечь у него деньги

Forbes
Открыть в приложении