Звездный путь: За последним рубежом

Подпространство из «Звездного пути»: Космический короткий путь

Анимация LCARS от майора Говарда «Эджа» Катлера, http://lcars.org.uk

Во вселенной Star Trek подпространство — это воображаемая область, которая позволяет звездолетам преодолевать барьер скорости света, обеспечивая сверхсветовые путешествия и мгновенную связь. Это побуждает к размышлениям о том, как реальная физика имеет дело с измерениями, квантовыми явлениями и самой тканью реальности.

1D реальность в 4D вселенной

Идея одномерности реальность, существующая в нашей четырехмерной вселенной очаровывает физиков. Хотя это и гипотетические сценарии, такие как космические струны и браны в теории струн, они рассматриваются, хотя и сталкиваются со значительными физическими и практическими проблемами.

Математические возможности одномерных структур

Математически вложение структур меньшей размерности в пространства большей размерности осуществимо. Примеры включают космические струны и одномерные браны, которые взаимодействуют со всем пространственно-временным континуумом, а не существуют независимо.

Проблемы поддержания одномерной реальности

Создание жизнеспособной одномерной реальности сталкивается с такими проблемами, как ограниченная гравитационная сложность и топологические ограничения. Неразрывно связанная с более высокими измерениями, автономная одномерная вселенная трудно себе представить.

Фотоны: мост между классическим и квантовым мирами

Фотоны не поддаются простой классификации, существуя как классические точки в пространстве-времени и как возбуждения квантового поля. Их дуальность иллюстрирует сложную границу между классическими физика и квантовая механика.

Туннелирование: квантовый скачок за пределы измерений

Согласно академическому консенсусу, фотон квантовый Туннелирование представляет собой вероятностное исследование пути, а не пространственные сдвиги. Это квантовая механика аспект показывает частицы, взаимодействующие через квантовый вакуум, подчеркивая нелокальную природу.

Противоположный: Как? Все квантовые физики говорят, что существуют уравнения вероятности, которые могут очень хорошо предсказывать поведение фотонов.

Квантовый вакуум и высшие измерения

Консенсус: Квантовый вакуум — это обычно рассматривается как четырехмерная сущность, хоть спекулятивные теории предлагают более высокие измерения связать квантовую механику с гравитацией, однако эти идеи остаются неподтвержденными.

Противоположный: Теперь давайте внесем ясность: неподтвержденные идеи — это «ттипично наблюдаемая четырехмерная сущность» а также более высокие или более низкие измерения.

«Запасные размеры»

Консенсус: Такие явления, как запутанность и туннелирование результат квантового механика поля, а не скрытые измерения. Фотоны ведут себя в соответствии с вероятностной природой квантовой теории поля, бросая вызов классическим ограничениям.

Противоположный: Нет никаких доказательств, что «скрытые измерения» не задействованы. Если эти «скрытые измерения» служат только метафорой для понимания того, что происходит в экспериментах по запутыванию и туннелированию, пусть так и будет.

Основная цель науки — не понимание основополагающей механики Вселенной; ее цель — делать прогнозы на основе наблюдений и использовать эти прогнозы.

Разве не было бы здорово, если бы можно было разработать эксперимент, показывающий, что скрытые измерения играют роль в экспериментах по квантовому туннелированию и запутыванию?

Воображение встречается с физикой

Подпространство Star Trek гипотетическое; оно отражает наше стремление выйти за пределы пространственных ограничений. Истинная сложность вселенной заключается в квантовых полях, утверждает консенсус, доказывая, что физика столь же вдохновляюща, как дверная ручка.

Противоположный: Что такое «квантовое поле»?

Заметки о путешествиях во времени

Парадокс дедушки / Как работают путешествия во времени? / Как отправиться в будущее / 1. Игра в ожидание / 2. Замедление времени / 3. Анабиоз / 4. Путешествие в качестве туриста во времени / 5. Изменение истории посредством замедления времени

Парадокс дедушки

Парадокс дедушки поднимает тревожный вопрос: что бы произошло, если бы вы вернулись назад во времени и убили своего дедушку? В этом сценарии ваш дедушка действительно был бы мертв, как и если бы вы убили его в настоящем. Однако это создает противоречие — вы все еще существовали бы, поскольку вы уже родились. По сути, вы не можете просто «не родиться» сами. Это базовый вопрос при рассмотрении того, как работают путешествия во времени.

Как работают путешествия во времени?

Чтобы вернуться назад во времени, вам понадобится сверхсветовой автомобиль, который способен двигаться быстрее скорости света. Чтобы достичь вашего предполагаемого пункта назначения, вы должны нацелить его на определенные координаты как в пространстве, так и во времени. Важно отметить, что Земля и Солнечная система постоянно движутся с большой скоростью через космос. К счастью, сверхсветовые транспортные средства могут соответствовать этим скоростям.

Чтобы успешно прибыть в пункт назначения без происшествий, необходимо точное время. По мере того, как вы планируете свое путешествие все дальше назад во времени, расчеты становятся все более сложными. Чтобы обеспечить безопасное прибытие, желательно нацеливаться на окружающее Землю пространство, а не на саму планету, чтобы избежать столкновения. В конечном счете, вам нужно будет использовать меньший корабль для посадки. Вы приблизитесь к Земле с космическое пространство.

Как отправиться в будущее

Существует несколько методов путешествия в будущее, а именно пять интригующих способов, объясняющих различные аспекты того, как работают путешествия во времени.

1. Игра в ожидании

Самый простой способ — просто ждать. Все мы постоянно движемся в будущее с постоянной скоростью одна секунда в секунду. Хотя наше психическое состояние может влиять на то, как мы воспринимаем течение времени, скорость, с которой движется время, остается постоянной для всех. Однако время течет по-разному в зависимости от гравитационных условий. Например, на уровне моря время течет медленнее, чем на вершине горы, где влияние гравитации слабее.

2. Замедление времени

Замедление времени предлагает еще один увлекательный подход. Если вы находитесь внутри движущегося объекта, например, самолета или ракеты, время для вас замедляется относительно тех, кто остается неподвижным. Если бы вы разогнали эту ракету до скорости света, время фактически остановилось бы для пассажиров. Вернувшись на стартовую площадку после путешествия на околосветовой скорости, вы бы обнаружили, что все оставшиеся там значительно постарели. Если бы путешествие длилось много столетий, те, кто остался на Земле, пережили бы полное прохождение этого времени. Между тем, вы остались бы неизменными. Этот принцип имеет решающее значение для понимания того, как путешествия во времени работают в теории.

3. Приостановленная анимация

Другой метод включает в себя анабиоз. Наши тела стареют и прогрессируют с течением времени с постоянной скоростью из-за нашего метаболизма и броуновского движения, происходящего в наших клетках. Замедляя или останавливая эти процессы, можно войти в глубокий сон и проснуться десятилетия или даже столетия спустя, не постарев ни на мгновение.

Возвращение из прошлого после путешествия во времени
Когда дело доходит до возвращения в будущее после путешествия во времени, есть два сценария, которые следует рассмотреть, в зависимости от ваших намерений. Один предполагает путешествие в качестве туриста. Другой — стремление изменить историю.

4. Путешествие во времени как турист


В этом сценарии вы командуете сверхсветовым космическим кораблем. Направляете его к приблизительному положению в космосе, где Земля будет через тысячелетие. Поскольку вы не можете предвидеть, где Земля будет через тысячу лет — потому что она еще не достигла этой точки с вашей текущей точки зрения — вы должны полагаться на свои знания о временной шкале. Если бы вы отправились в прошлое с помощью сверхсветового космического корабля, а затем вернулись, вы бы обнаружили, что, несмотря на любые предыдущие изменения, например, гипотетическое убийство вашего дедушки, ход истории остается удивительно неизменным. Ваш дедушка все еще был бы жив. Вы бы ушли с захватывающей историей, которую можно рассказать.

5. Изменение истории посредством замедления времени

5. **Изменение истории посредством замедления времени**
И наоборот, если вы решите отправиться из прошлого в будущее с помощью метода замедления времени — возможно, вращаясь вокруг Земли со скоростью, близкой к скорости света, — вы попадете во временную линию, радикально измененную вашими действиями. В этом случае вы можете оказаться в «бета-вселенной», где ваш дедушка никогда не существовал. Следовательно, и вы тоже. Хотя вы можете наблюдать эту измененную реальность, это не представляет проблемы, поскольку вы родом из другой ветви мультивселенной («альфа-вселенной»). Таким образом, даже если у вас нет места в бета-вселенной, ваш прошлый опыт в другой вселенной наделяет вас уникальной перспективой. Это критически важный аспект при обсуждении того, как работают путешествия во времени в разных реальностях.


Понимая и используя эти методы, концепция путешествия во времени выходит за рамки простой научной фантастики. Она приглашает нас исследовать тайны нашего существования и природу самого времени. Это по сути отвечает на вопрос: как работают путешествия во времени?