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

20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
Как избавиться от катышков на одежде Как избавиться от катышков на одежде

Как почистить любимый свитер от катышков в домашних условиях?

Cosmopolitan
«Каждый сотрудник должен быть главным инженером»: Илон Маск рассказал о том, как ведет бизнес и отдыхает «Каждый сотрудник должен быть главным инженером»: Илон Маск рассказал о том, как ведет бизнес и отдыхает

Основатель SpaceX и Tesla Илон Маск рассказал о «Святом Граале» в космонавтике

Forbes
Моль, коммуналка и чувство стиля: как одевалась Майя Плисецкая Моль, коммуналка и чувство стиля: как одевалась Майя Плисецкая

Что общего у Оскара Уайльда, Петра Чайковского, Екатарины II и Майи Плисецкой

Forbes
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
Уроки Лагоса: как работа в Нигерии учит новому взгляду на жизнь и бизнес Уроки Лагоса: как работа в Нигерии учит новому взгляду на жизнь и бизнес

Как жизнь в Нигерии учит смотреть на привычные вещи с новой стороны

Forbes
Био-механизм Био-механизм

Пауки, пожалуй, самые высокотехнологичные существа на планете

Вокруг света
«Мы работаем над собой ради наших детей» «Мы работаем над собой ради наших детей»

Artik из дуэта Artik & Asti стал отцом во второй раз

OK!
Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy
Когда патриотизм превращается в коллективный нарциссизм? Когда патриотизм превращается в коллективный нарциссизм?

Что такое коллективный нарциссизм?

Psychologies
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
Как найти инвестиции в Кремниевой долине? Советы партнеров фонда Gagarin Capital Как найти инвестиции в Кремниевой долине? Советы партнеров фонда Gagarin Capital

Как найти инвестиции в Кремниевой долине и как взаимодействовать с инвесторами?

Forbes
У Христа за пазухой У Христа за пазухой

Как живет самая большая община амишей в Америке

Вокруг света
Дьявол только один Дьявол только один

Кому нужны войны памяти по поводу второй мировой

Русский репортер
Новая угроза: ждет ли человечество массовое вымирание Новая угроза: ждет ли человечество массовое вымирание

Каждые несколько десятков миллионов лет неизвестная сила уничтожает все живое

Популярная механика
Стритвир и тейлоринг: как две противоположности сумели объединиться Стритвир и тейлоринг: как две противоположности сумели объединиться

Стритвир умер, да здравствует стритвир

GQ
Невымирающий вид Невымирающий вид

Lada Niva Travel – уже не пирожок, но все еще Niva

Популярная механика
Эпатаж по-украински. Что важного сказал Коломойский в интервью NYT Эпатаж по-украински. Что важного сказал Коломойский в интервью NYT

На каждое предложение найдется свой покупатель, на каждое общество — свой комик

СНОБ
Постельные сцены Постельные сцены

Эти полезные факты о сне сделают ваши ночи комфортнее, а жизнь спокойнее

Добрые советы
Штраф в 500 тыс. и личные данные: как изменят парковочное приложение Штраф в 500 тыс. и личные данные: как изменят парковочное приложение

Московские власти оптимизируют приложение для оплаты парковки

РБК
Ника Пархомовская: «Мы выводим “особых” людей на сцену и направляем на них театральные фонари» Ника Пархомовская: «Мы выводим “особых” людей на сцену и направляем на них театральные фонари»

В Москве прошел первый Форум-фестиваль социального театра «Особый взгляд»

Русский репортер
Без определенного места сожительства: как коворкинги и коливинги вытесняют офисы и квартиры Без определенного места сожительства: как коворкинги и коливинги вытесняют офисы и квартиры

Экономика шеринга развивается во всем мире с огромной скоростью

РБК
Превышение полномочий: должна ли корпорация вмешиваться в личную жизнь сотрудников Превышение полномочий: должна ли корпорация вмешиваться в личную жизнь сотрудников

Насколько чувства могут подчиняться корпоративной культуре

Forbes
8 способов не заскучать в дороге и провести время с пользой 8 способов не заскучать в дороге и провести время с пользой

Как провести время в дороге с пользой

Psychologies
Как поколение смартфонов сделало TikTok самым дорогим стартапом в мире Как поколение смартфонов сделало TikTok самым дорогим стартапом в мире

Одной из самых популярных социальных сетей TikTok сделало поколение Z

Forbes
Можно ли разучить упражнения по видеокурсу? Можно ли разучить упражнения по видеокурсу?

Насколько реально освоить упражнения по видео и чем это может быть полезно

Psychologies
Алиса Хазанова: Менять отношение к правам женщин нужно не в киноиндустрии, а в реальной жизни Алиса Хазанова: Менять отношение к правам женщин нужно не в киноиндустрии, а в реальной жизни

Алиса Хазанова рассказала об отношении к смерти и о правах женщин в России

СНОБ
«Черные глаза» Маргариты Симоньян «Черные глаза» Маргариты Симоньян

Один из рассказов знаменитой писательницы из нового сборника «Черные глаза»

СНОБ
Пожалуйста, потрогайте экспонаты. Что делают музеи, чтобы мы в них ходили Пожалуйста, потрогайте экспонаты. Что делают музеи, чтобы мы в них ходили

Сегодня музеи конкурируют не с другими музеями и даже не с телевизором

СНОБ
«Чтобы найти время на себя, перестаньте его тратить впустую» «Чтобы найти время на себя, перестаньте его тратить впустую»

Как Анне удается съедать почти в два раза больше еды и не полнеть

Худеем правильно
Открыть в приложении