машина времени. путешествия во времени.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Ученые экспериментально доказали, что «стрелу времени» можно развернуть вспять

9 часов ago Наука, Разное 542 Просмотры
В ходе уникального эксперимента международная группа ученых констатировала, что можно повернуть время вспять, не нарушая второй закон термодинамики. Он гласит, что для всех самопроизвольных процессов в природе характерна однонаправленность. Так, например, горячие тела со временем неизбежно охлаждаются, в то же время холодные сами по себе никогда не нагреются.
Однако ученым все же удалось доказать, что данная термодинамическая «стрела времени» не является абсолютной концепцией. В процессе эксперимента они использовали скоррелированные частицы, концептуально похожие на спутанные частицы, используемые во время квантовых исследований.
Исследователи начали эксперимент с молекулой трихлорметана, состоящей из водорода и углерода. Они сделали ядро атома водорода более теплым по сравнению с атомом углерода, наблюдая при этом за потоком энергии.
Пока ядра были нескоррелированы, тепло распространялось как положено – от горячего ядра к холодному, но как только их скоррелировали, тепло потекло вспять, обратно к горячему ядру, отчего оно стало еще горячее, а холодное – холоднее.
По мнению исследований, в ходе исследований второй закон термодинамики не был нарушен, поскольку он не учитывает скоррелированные частиц. Иными словами, эксперимент зафиксировал всего лишь исключение из правил.

Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Почему время идет только вперед?

4 часа назад Наука 486 Просмотры

• Facebook
• Telegram

Каждый проходящий момент переносит нас из прошлого через настоящее в будущее, и обратного пути нет: время всегда течет в одном направлении. Оно не стоит на месте и не идет вспять; стрела времени всегда указывает вперед для нас. Но если мы посмотрим на законы физики — от Ньютона до Эйнштейна, от Максвелла до Бора, от Дирака до Фейнмана — они покажутся нам симметричными относительно времени. Другими словами, уравнения, которые управляют реальностью, не берут в рассмотрение, в какую сторону идет время. Решения, которые описывают поведение любой системы и подчиняются законам физики, будут одинаково хороши для времени, идущего назад, и для времени, идущего вперед. Но мы, почему-то, знаем только одно направление движения времени: вперед. Откуда же берется эта стрела времени?
Многие люди считают, что может быть связь между стрелой времени и количеством энтропии. Хотя большинство людей обычно подразумевают под энтропией «беспорядок», это весьма ленивое описание, к тому же и не очень точное. Энтропия — это мера того, сколько термальной (тепловой) энергии может быть преобразовано в полезную, механическую работу. Если у вас много такой энергии, способной потенциально работать, у вас система с низким показателем энтропии, а если же энергии мало, энтропия системы будет большой. Второй закон термодинамики утверждает, что энтропия закрытой системы может только увеличиваться или оставаться на одном уровне со временем; она никогда не будет уменьшаться. Другими словами, со временем энтропия всей Вселенной должна расти. Это единственный закон физики, который предпочитает определенное направление времени.
Означает ли это, что мы переживаем время так, как есть, только из-за второго закона термодинамики? Что есть принципиальная глубокая связь между стрелой времени и энтропией. Некоторые физики считают, что да, и это определенно может быть возможно. Возможно, направление стрелы времени прямым образом завязано на энтропии.

В некоторых случаях энтропия отлично описывает стрелу времени, например, почему кофе и молоко могут смешаться, но не «размешаться» обратно; почему лед тает в теплом напитке, но не возникает в холодном; почему разбитые на сковороде яйца никогда не собираются обратно в неразбитые и сырые. Во всех этих случаях изначальное состояние низкой энтропии (с большим количеством доступной, способной к работе энергии) переходило в состояние высокой энтропии (и низкой доступной энергии) с течением времени.
Есть много примеров этой природы, включая комнату, наполненную молекулами: на одной стороне много холодных и медленных молекул, на другой же много горячих и быстрых. Дайте время — и комната будет полностью наполнена перемешанными частицами, которые уже невозможно будет разделить на два противоборствующих лагеря. Энтропия растет. Хаос правит.
Впрочем, возможно, не все так необратимо. Есть подводный камень, которого не замечают многие люди, узнавая о втором законе термодинамики и увеличении энтропии: это касается только энтропии закрытой системы, или системы, на которую ничто не воздействует извне, а энтропия не убывает и не добавляется. Впервые эту идею попробовал раскрыть физик Джеймс Клерк Максвелл еще в 1870-х годах: достаточно иметь внешнюю сущность, которая открывает ворота между двумя сторонами комнаты, позволяя “холодным” молекулам протекать в одну сторону, а “горячим” — в другую. Этот мысленный парадокс стал известен как «демон Максвелла», и он на самом деле позволяет уменьшить энтропию системы.


Конечно же, вы не нарушите второй закон термодинамики таким образом. Уловка в том, что демон потратит огромное количество энергии на свою работу, чтобы разделить частицы. Эта система, которая находится во власти демона, будет открытой; если вы включите энтропию самого демона в общую систему частиц, вы обнаружите, что общая энтропия увеличивается. Но вот в чем трюк: даже если бы вы жили в коробке и не знали о существовании демона — другими словами, если бы вы жили в этом кармашке Вселенной, в которой уменьшается энтропия — для вас время все равно шло бы вперед. Термодинамическая стрела времени не определяет направление, в котором для нас уходит время.
Итак, откуда же берется связь направления времени и нашего восприятия? Мы не знаем. Но зато мы знаем, чем эта термодинамическая стрела времени не является. Наши измерения энтропии Вселенной знают только об одном огромном уменьшении за всю историю космоса: конец космической инфляции и переход к Большому Взрыву. (И даже это может представлять огромное увеличение энтропии, переход из инфляционного состояния в состояние, наполненное материей и излучением).
Мы знаем, что наша Вселенная встретится с холодной и пустой судьбой после того, как выгорят все звезды, распадутся все черные дыры и темная энергия растолкает несвязанные галактики между собой. Термодинамическое состояние максимальной энтропии известно как «тепловая смерть» Вселенной. И что достаточно странно, состояние, из которого наша Вселенная возникла, — космическая инфляция — обладает точно такими же свойствами, только с гораздо большим темпом расширения, чем сейчас.
Как закончилась инфляция? Как энергия вакуума Вселенной, энергия, присущая самому пустому пространству, превратилась в горячий суп частиц, античастиц и излучения? И перешла ли Вселенная из состояния невероятно высокой энтропии во время космической инфляции в состояние с низкой энтропией во время Большого Взрыва, либо же энтропия во время инфляции была еще ниже из-за возможной способности Вселенной выполнять механическую работу? Пока у нас есть только теории; экспериментальные или наблюдательные признаки, которые помогли бы нам ответить на эти вопросы, пока не найдены.
Мы понимаем стрелу времени с термодинамической точки зрения, и это невероятно ценная и интересная часть знаний. Но если вы хотите знать, почему вчера — это неизменное прошлое, завтра наступит через день, а настоящее — это миг, в который вы живете сейчас, термодинамика не даст вам ответа. Никто не даст.

Источник

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Путешествия во времени. Некоторые узлы машины времени.




Продолжу знакомить вас с таинственными тетрадями исчезнувшего автора, найденными мною недавно. В них излагается теория перемещений во времени. Первые части я изложил по ссылкам ниже:

• Теория путешествий во времени 1985-го года. Автор исчез.
• Теория путешествий во времени. Возвращение в покинутые ветки времени.

Итак, насколько мне удалось понять из этих дневников, основой машины времени служит некая «Белковая спираль». Именно она является базой для осуществления перемещений. Для белковой спирали истинным текущим временем является текущее время той ветки, в которой она была создана.


Например, если все остальные блоки можно просто копировать, забирая их из создаваемых вновь веток, например, пятиминутного прошлого, то технология производства белковой спирали подразумевает её создание именно в том времени, которое для путешественника является настоящим. Производство белковой спирали является очень сложным и дорогостоящим процессом.
Приведу разделы соответствующего параграфа «Машина времени» одной из последних версий этой теории, ниже.
Машина времени

а) Белковые спирали

Машина времени основана на белковых спиралях, которые осуществляют перемещение во времени. Белковая спираль — основная часть машины времени.
Машина времени остаётся в прошлом, постоянно работая, чтобы её белковая структура не вытолкнула её белковые спирали в наше время. Если в прошлом просто отключить каскад питания машины времени, то её белковые спирали улетят в настоящее, и путешественник рискует навсегда остаться в прошлом, потому что его машина времени без белковых спиралей превратиться в груду ненужного железа.
В режиме возвращения белковые спирали по искусственному временно́му коридору выталкивают машину времени наверх, в ту ветку или ствол, в которой они были созданы.
Для белковой спирали точкой текущего времени будет текущее время той ветки, в которой она была создана. Попасть в ветки низших порядков белковые спирали, созданные в ветках высших порядков, не могут. Здесь проявляется закон неразрывности структуры белковой спирали со структурой ствола или ветки, в которой она была сделана.


Если же белковую спираль, сделанную в ветке высшего порядка, переместить с помощью другой машины времени, сделанной, например, в стволе, или ветке низшего порядка, то эта перемещаемая белковая спираль испортится, распадётся её сложная структура. Поэтому нельзя собрать машину времени из спиралей, созданных в разных ветках.
б) Режимы и каскады

Рассмотрим, в каких режимах работает машина времени при включении тех или иных каскадов.
1. Отправка в прошлое: адресовый каскад + каскад перемещения + каскад слежения за гравитацией + каскад удержания.
Каскад перемещения состоит из блока входа-выхода в искусственное пространство, лифтового блока и блока согласования с каскадом слежения, через который блок входа-выхода выводит машину времени из искусственного времени при срабатывании адресового каскада.
2. Попадание из нашего времени в уже существующую ветку: адресовый каскад + каскад перемещения + каскад слежения за гравитацией + каскад вхождения в ветку + каскад удержания.
3. Возвращение: каскад перемещения + каскад слежения за гравитацией.
При включении группы каскадов № 1, машина времени производит обмен материей между областью пространства, в которой она сейчас находится, и искусственным пространством, хранящем в себе материю, плотность которой обычно соответствует плотности материи в нашем пространстве ( в данном случае материей служит воздух давлением 1 атм.). Материя внутри искусственного пространства создаётся методом пространственного приложения определённого количества энергии определённого её характера, распределения и формы к вакууму.
В результате обмена пространствами машина времени оказывается в искусственном пространстве с искусственным временем, а её место в настоящем пространстве занимает материя из искусственного пространства (обыкновенный воздух). При материализации в другом времени протекает обратный процесс.
При уходе машины времени в искусственное пространство включается лифтовой каскад и каскад слежения за гравитацией, который постоянно контролирует положение перемещаемой машины времени в настоящем пространстве, чтобы она не материализовалась в другой точке пространства.
Далее, по достижении заданной в адресный касад даты, машина времени через блок согласования с каскадом слежения, с помощью блока входа-выхода выходит в настоящее пространство и отключает все каскады, включив только каскад удержания.
При выходе в настоящее пространство прошлого машина времени меняет местами искусственное пространство, где единственная материя — машина времени, и кусок пространства прошлого, в котором она должна появиться. В результате этого обмена машина времени показывается в настоящем пространстве прошлого, а кусок пространства и материи прошлого оказывается в искусственном пространстве машины времени.
При включении группы каскадов № 2, машина времени перемещается аналогично простому перемещению в прошлое, но по достижении адреса начала ветки включается веточнопоисковый каскад, который ищет вход в ветку. После нахождения входа в ветку машина времени входит в неё, и включается лифтовый каскад, который поднимает машину времени до самого верха ветки и через блок согласования с каскадом слежения с помощью блока входа-выхода выходит в пространство прошлого и отключает все каскады, включив каскад удержания.
При включении группы каскадов № 3, машину времени выталкивает по стволу искусственного времени в наше время. Если каскад перемещения отключить, то в наше время вытолкнутся только белковые спирали от машины времени, а сама машина времени с пассажиром останется в прошлом.


При выталкивании из ветки не происходит опускание машины времени по ветке к её началу. Вместо этого выталкивание происходит сразу наверх по стволу искусственного времени.
в) проблемы материализации

При материализации машины времени существует опасность материализоваться на месте какого-нибудь объекта, животного или человека, и таким образом уничтожить его. Например, когда половина человека останется в настоящем пространстве, а половина окажется в искусственном. Да и полностью очутиться в искусственном пространстве на неопределённое время тоже неприятно.
Также есть опасность материализоваться внутри сплошных объектов, появившихся на месте материализации за время путешествия, что воспрепятствует выходу из машины времени наружу. Поэтому машины времени либо располагают в малодоступных и максимально статичных местах, либо совмещают с летательными аппаратами типа «летающая тарелка».
Аппараты поднимаются на безопасное от поверхности Земли расстояние (несколько десятков метров), перемещаются, и вновь опускаются на поверхность.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Ученые создали математическую модель, доказывающую возможность отправиться в прошлое. "Парадокса дедушки" при этом не возникнет

• Карлос Серрано
• BBC News Mundo

23 ноября 2020
Автор фото, Getty


Подпись к фото, В какое прошлое вы бы отправились, если бы могли?



Представьте, что у вас имеется машина времени, при помощи которой можно отправиться в конец 2019 года и предотвратить пандемию Covid-19.

Ваша задача в том, чтобы встретить "нулевого пациента" перед тем, как он заразится и начнет распространять коронавирус.

Звучит заманчиво, не так ли? Проблема в маленькой детали, которая может помешать вам выполнить эту миссию.

Действительно, некоторые толкования теоретической физики говорят в пользу того, что путешествие в прошлое возможно.

• Почему путешествие в прошлое - это парадокс?
• Мобильный телефон в фильме Чаплина 1928 года?

Эйнштейн, к примеру, знал, что его уравнения в принципе допускают перемещение во времени.

Однако данная гипотетическая возможность наталкивается на так называемый временной парадокс: противоречие, которое делает возврат в прошлое логически невозможным.


Автор фото, Getty




Внук, убивающий деда


Среди нескольких парадоксов, связанных с путешествиями во времени, чаще всего приводят такой пример, у которого даже есть название: парадокс убитого дедушки (Grandfather Paradox)

Если внук в прошлом убьет своего дедушку до того, как тот обзаведется семьей, то не родятся ни отец путешественника во времени, ни следовательно, он сам. Но тогда некому окажется отправиться в прошлое, и дедушка останется жив. Соответственно, через какое-то время появится на свет злонамеренный путешественник, который отправится в прошлое убивать деда - это и создает парадокс.

Вернемся к истории с пандемией.

Если вы не допустите заражения нулевого пациента, сразу возникнет парадокс: в настоящем пандемии не будет, следовательно, у вас не возникнет мотив путешествовать в прошлое и вы не предотвратите пандемию.

Подобные ситуации остаются излюбленной темой фантастов.

В знаменитом рассказе Рэя Брэдбери "И грянул гром" герой, отправившись в прошлое нечаянно наступает на бабочку, а в настоящем, куда он возвращается, это меняет результат президентских выборов.

• Путешествия по времени маловероятны, считают физики
• Открытие в ЦЕРН: путешествия во времени станут реальны?

Замкнутый цикл логических противоречий вроде бы делает возможность путешествия в прошлое иллюзорной.

Однако новое исследование доказывает, что парадокс можно обойти.


Автор фото, Getty




От судьбы не уйдешь?


Прежде этого пытались добиться путем логических построений. Парадокс разрешался, например, теорией о том, что каждый раз, меняя прошлое, путешественник создает альтернативную ветку истории, в которой он возвращается в измененный его действиями мир, а не в то настоящее, из которого он отбыл (как в трилогии "Назад в будущее", например, или в "Терминаторе"). Другая гипотеза говорит о том, что раз путешественник сумел отправиться на роковую встречу с родным дедом, значит убить его у него уже никак не получится, несмотря на все старания.

Теперь же два австралийских ученых предложили математическое решение проблемы.

Студент физического факультета университета Квинсленда Жермен Тобар и его научный руководитель профессор Фабио Коста теоретически рассчитали, как поведет себя тело, перемещающееся во времени и пространстве, при вхождении в кривую путешествия в прошлое.

Созданная ими математическая модель показывает, что объект, путешествующий в прошлое и обратно, может двигаться разными путями, но неизменно придет в определенную точку.

Таким образом, согласно математически выкладкам, действия, совершенные в прошлом, не влияют на настоящее.

"События постоянно приспосабливаются друг к другу таким образом, чтобы прийти к одному неизменному результату", - рассказал Би-би-си Жермен Тобар.

Это значит, что в случае с пандемией вы, обладая свободой воли, могли бы делать в прошлом что угодно, но никак не изменили бы конечный исход.

Если бы вам удалось уберечь от рокового шага "нулевого пациента", то заразился бы кто-то другой, или даже вы сами.

Согласно модели Тобара, события по отдельности могут варьироваться, но в совокупности будут совершаться так, чтобы избежать парадокса и привести к тому же результату, в данном случае, к пандемии.


Автор фото, Getty




Лучше понять Вселенную


Разумеется, работа Тобара - математическая абстракция, пока не имеющая практического применения.

"Это интересное исследование", - сказал Би-би-си Крис Февстер, профессор математики в Йоркском университете, также изучающий теоретические аспекты перемещения во времени.

Он, однако, замечает, что надо посмотреть, соответствуют ли абстрактные допущения, положенные авторами в основу их модели, известным на сегодня физическим теориям.


Автор фото, Getty




Тобар говорит, что занят сейчас именно этим - проверкой математической модели с точки зрения физики.

Он признает, что его работа далека от того, чтобы сделать путешествия в прошлое реальностью, но видит в ней шаг к лучшему пониманию законов, управляющих Вселенной.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://www.youtube.com/watch?v=M19v3qvxTj4

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://www.youtube.com/watch?v=h0yfazK2-uY