Жанр: Эзотерика
Тайны пространства и времени
...другим космическим мирам.
Но, может быть, запрет сверхсветовых скоростей существует лишь на
уровне наших современных знаний?
Сюрпризы Вселенной
Итак, физика не только объясняет причины различных явлений природы,
но и устанавливает своеобразные "запре1 ты", то есть выявляет явления,
которые происходить не могут. Однако революция в естествознании
продемонстрировала, что любые научные теории и положения имеют вполне
определенные границы применения, и на явления и процессы, происходящие
за этими границами, их запреты могут не распространяться. Таким образом,
запреты современной физики носят в известной степени относительный
характер.
В последние десятилетия был обнаружен ряд фактов, как будто бы
свидетельствующих о том, что движения со сверхсветовыми скоростями в
районе некоторых космических объектов все-таки происходят...
Около двадцати лет назад американский астроном Т. Метьюз обнаружил на
сделанной им фотографии далекого квазара, то есть очень мощного
компактного источника энергии - ЗС 286 туманность, окружающую
центральное яркое ядро. Однако на фотографии того же объекта трехлетней
давности этой туманности не было. Предположив, что туманность, открытая
Метьюзом, была выброшена квазаром не более трех лет назад, и определив
ее размеры, наблюдаемые на втором снимке, астрономы, к своему
величайшему удивлению, обнаружили, что ее расширение происходило со
скоростью, превосходящей скорость света в... несколько сотен раз.
И хотя спустя некоторое время Метьюз сообщил, что его сенсационное
открытие оказалось следствием фотографической ошибки, положения это в
целом не спасло. Радиоастрономы выяснили, что сверхсветовые движения
наблюдаются и в целом ряде космических радиоисточников.
После соответствующей обработки на ЭВМ зарегистрированных радиоданных
были получены очень точные радио карты различных компактных
радиоисточников. Изучение этих радиокарт показало, что структура и
размеры у многих таких источников с течением времени заметно изменяются
и скорости подобных изменений значительно превосходят скорость света.
Более того, выяснилось, что в одном и том же радиоисточнике могут
происходить одновременно несколько сверхсветовых движений
радиокомпонент, перемещающихся с разными скоростями примерно в одном
направлении.
Что это - реальные сверхсветовые движения или своего рода иллюзия?
Было предложено несколько остроумных объяснений. Например, процесс,
чем-то напоминающий поочередное зажигание лампочек в гирлянде на
новогодней елке. Иными словами, эффект сверхсветового движения создается
благодаря последовательному "радиозагоранию" участков радиоструктуры,
расположенных в виде цепочки и возникающих независимо друг от друга.
Однако объяснить с помощью подобной модели, почему такие "радиовспышки"
происходят в строгой последовательности по мере удаления от центра
"радиоядра", не представляется возможным. Для этого понадобился бы
специальный коммутатор.
Разобраться в сути дела помогло одно любопытное явление. Дело в том,
что под запретом теории относительности находится только сверхсветовое
перемещение вещества. А, например, световой "зайчик" может двигаться с
какой угодно скоростью. Так, если вращать прожектор с угловой скоростью
10 тысяч оборотов в секунду, то зайчик от его луча будет бежать по
облакам, расположенным на расстоянии около 5 километров, со скоростью,
превосходящей скорость света.
Нечто подобное, видимо, происходит и при наблюдении сверхсветовых
движений в радиоисточниках. Скорее всего, наблюдаемый эффект объясняется
тем, что из центрального ядра радиоисточника выбрасываются две
противоположно направленные струи плазмы, состоящие из высокоэнергичных
частиц, магнитных полей и горячего газа. И если такая струя направлена
мимо "луча зрения" радиотелескопа, то ее радиоизлучение он может
регистрировать лишь в том случае, если оно рассеивается неоднородностями
окружающей среды, например, плотными межзвездными облаками, случайно
попадающимися на их дороге. В результате струя плазмы заставляет
светиться в радиодиапазоне встречающиеся на ее пути облака и создает тем
самым уже знакомый нам эффект
"светового зайчика", бегущего по "экрану" и способного, с точки
зрения наблюдателя, перемещаться со скоростью, превосходящей скорость
света.
За световым порогом
Но если сверхсветовые движения в радиоисточниках представляют собой
всего лишь своеобразную иллюзию, то возникает вопрос: а не могут ли со
сверхсветовыми скоростями реально двигаться отдельные элементарные
частицы? Подобные гипотетические сверхсветовые частицы получили в
современной физике наименование "тахионов".
Таким образом, в принципе можно предположить, что наряду с миром
досветовых взаимодействий существует нигде не пересекающийся с ним мир
сверхсветовых скоростей, в котором скорость света является не верхней, а
нижней границей возможных скоростей течения физических процессов. В
последние годы появился целый ряд работ, авторы которых рассматривают
возможность существования "сверхсветовых" частиц, тахионов.
Подобное предположение, как мы только что отметили, не только не
противоречит специальной теории относительности, но, наоборот, делает
эту теорию более симметричной и внутренне согласованной, распространяя
ее на мир, лежащий за световым барьером. Как заметил однажды известный
физик-теоретик доктор физико-математических наук B.C. Барашенков,
гипотеза тахионов может быть верной или неверной, но она очень
естественно вписывается в специальную теорию относительности, создавая
цельную замкнутую картину. Разумеется, добавил при этом Барашенков,
справедливость этой гипотезы может доказать только эксперимент, но сама
естественность обобщения производит весьма сильное впечатление.
Впрочем, далеко не все физики-теоретики разделяют подобную точку
зрения. Другой известный физик-теоретик доктор физико-математических
наук Я.А. Смородинский, отвечая на вопрос о том, как он относится к идее
тахионов, скептически улыбнувшись, заметил, что он воспринимает
теоретические исследования в этой области как чисто умозрительные
упражнения, не имеющие ничего общего с реальной действительностью,
своего рода "теоретическую игру"...
проваливающейся в саму себя, останавливает все движение. Даже
движение молекул и атомов. И время тоже остановилось. А звезды,
наоборот, кипящий котел. И оттуда идет огромный выброс времени. Причем
оно течет то быстрее, то медленнее, в зависимости от условий".
Заметим, что в отношении черных дыр Козырев несколько ошибался,
поскольку их теоретическое исследование в те годы (во второй половине XX
века) только начиналось. В действительности внутри черных дыр какие-то
физические процессы все же, по-видимому, протекают, и что там происходит
со временем, сказать пока трудно. Но на границе черной дыры время в
самом деле должно останавливаться, поскольку с увеличением тяготения
течение времени замедляется, а на границе черной дыры гравитация может
достигать практически бесконечной величины.
Для подтверждения своей гипотезы Козырев разработал ряд приборов, с
помощью которых, как он считал, можно измерять плотность "потока
времени". На основе проведенных экспериментов он сделал вывод о том, что
эта плотность увеличивается в тех случаях, когда протекают
нестационарные процессы, а также с ростом энтропии и хаоса. Иными
словами, он утверждал, что порядок, превращаясь в хаос, отдает свою
энергию потоку времени.
Более того, Козырев считал, что плотностью времени можно управлять.
Ее можно уменьшать с помощью специальных экранов или увеличивать с
помощью параболических зеркал. Между прочим, такие зеркала в настоящее
время пытаются использовать некоторые парапсихологи при постановке
опытов по ясновидению и телепатии-- Весьма интересные эксперименты
Козырев провел и в процессе наблюдения истинных положений звезд.
Козырев перекрывал крышкой объектив телескопа и, выбрав некоторую
звезду, наводил его не в ту точку неба, где она была видна в данный
момент, а в ту, где она, согласно расчетам, должна была фактически в
данный момент находиться. И регистрировал с помощью своих приборов
"поток времени", идущий от нее и преодолевающий любые расстояния,
согласно его гипотезе, практически мгновенно. При этом Козыреву
удавалось обнаруживать такой поток и из той точки, в которой звезда, в
соответствии с вычислениями астрономов, должна оказаться лишь в будущем.
Аналогичный эффект обнаружили в процессе своих опытов по
телепатической передаче образов на расстояние и американские
исследователи Лукхофф и Тарг. По их утверждению, перципиент (то есть
человек, принимавший передачу) с восьмидесятипроцентным совпадением
определял последовательность образов за час до того, как передающий
(индуктор) ее фактически осуществлял.
Похожие результаты получил и российский ученый академик Академии
медицинских наук В. П. Казначеев во время международных экспериментов по
телепатической передаче зрительных образов на расстояние в тысячи
километров. Образы предметов принимались задолго до того, как они были
случайным образом выбраны и переданы.
В этой связи интересно подчеркнуть, что авторы различных гипотез о
природе времени единодушно приходят к общему выводу: информация о
будущих событиях может быть "считана" задолго до того, как эти события
фактически произошли"! А в американском журнале "Электроникл" (ј 3, 1974
год) было опубликовано следующее сообщение: "Работа, которую провел в
Стенфордском институте Тарг, показала, что дару предвидения, то есть
способности предсказывать будущее в пределах некоторых промежутков
времени (секунд, минут и более), можно обучить..."
В глубинах микромира
(беседа с доктором физико-математических наук B.C. Барашенковым)
В центре внимания современной астрофизики находятся объекты,
отличающиеся чрезвычайно высокой плотностью, а иногда и очень малыми
размерами. Подобные экстремальные состояния материи не могут быть
описаны в рамках одной лишь общей теории относительности Эйнштейна, так
как при столь больших плотностях неизбежно возникают специфические
квантовые эффекты. Поэтому одной из важнейших задач современной физики
является построение квантовой гравитационной теории, которая объединила
бы общую теорию относительности и квантовую физику.
Автор: Чем, на ваш взгляд, поучительна теория элементарных частиц и
история ее развития?
Барашенков: Эта область физики поучительна прежде всего тем, что
здесь с особенной силой проявляется мощь научной
теории. Ведь не случайно, например, что кварки были изобретены, а не
обнаружены в опыте. Поучительно и то, что в процессе развития этой
теории то и дело возникает масса неожиданных понятий и образов,
потрясающих привычные основы. Достаточно опять-таки напомнить о кварках.
Тем самым наглядно и убедительно демонстрируется неправомерность любой
абсолютизации научных знаний. Физика как наука никогда не закончится.
Автор: Какую роль, по вашему мнению, играет теория элементарных
частиц в современном естествознании?
Барашенков: Теория элементарных частиц, наряду с астрофизикой, всегда
играла чрезвычайно важную роль в формировании новых представлений о
явлениях окружающего нас мира.
Так, например, современная теория элементарных частиц подводит нас к
новым представлениям о том, что такое элементарность. Еще сравнительно
недавно считалось само собой разумеющимся, что Вселенная представляет
собой последовательность вложенных друг в друга физических систем, от
Метагалактики до неделимых элементарных частиц, не имеющих внутренней
структуры. Подобная картина хорошо согласовывалась и с нашим
повседневным здравым смыслом, согласно которому целое всегда больше
любой из составляющих его частей.
Но теперь мы знаем, что элементарная частица может содержать в
качестве своих составных частей несколько точно таких же частиц, как и
она сама. Так, например, протон на очень короткое время распадается на
протон и пи-мезон, а каждый пи-мезон - на три пи-мезона. Таким образом,
в микромире теряют смысл привычные представления о целом и части, о
простом и сложном, а следовательно, теряет смысл и привычное для нас
представление об элементарности.
Автор: А чего вы ждете в ближайшем будущем от теории элементарных
частиц? Каких новых достижений, каких открытий?
Барашенков: Прежде всего, построения единой теории различных
физических взаимодействий.
Автор: Нуждается ли, по вашему мнению, современная теория
элементарных частиц в каких-то принципиально новых идеях, в частности, в
"безумных идеях"?
Барашенков: Это в настоящее время никому не ясно. Экспериментальных
данных в этой области сейчас очень много, много и непонятного. Не
исключено, что стараниями теорети ков удастся преодолеть существующие
трудности и объяснить экспериментальный материал, не прибегая к каким-то
принципиально новым представлениям. Но могут потребоваться и совершенно
новые идеи, в том числе и весьма необычные.
Автор: В популярной литературе сейчас довольно часто можно встретить
утверждение о "неизбежности все более странного мира". Считаете ли вы,
что исследования в области микромира в самом деле ведут к открытию "все
более странного мира"?
Барашенков: Да, это в самом деле так. Теория элементарных частиц
ведет все дальше от наглядных представлений, она обрастает все более
сложным математическим аппаратом, все более сложными математическими и
другими образами, у которых нет аналогий в непосредственно окружающем
нас мире.
Происходит любопытный процесс: новые непривычные понятия -
непривычные даже для физика - постепенно осваиваются, входят в обиход и
незаметно становятся привычными. Совершается процесс освоения "все более
странного мира".
Автор: Если уж мы заговорили о странном мире элементарных частиц, то
невольно возникает вопрос о сверхсветовых частицах или тахионах.
Насколько мне известно, по этой проблеме в последние годы публикуется
множество работ. Хотелось бы знать ваше мнение на этот счет.
Барашенков: Проблема эта бесспорно увлекательная. Само предположение
о возможности существования сверхсветовых частиц не может не поражать
воображение. Но самое главное заключается в следующем. Гипотеза тахионов
может быть верной или неверной, но она естественно вписывается в
специальную теорию относительности, создавая цельную замкнутую картину.
Разумеется, справедливость этой гипотезы может доказать только
эксперимент. Но естественность обобщения не может не поражать.
Автор: Но, как известно, одним из основных положений специальной
теории относительности является утверждение о предельном характере
скорости света. Нет ли тут противоречия с предположением о существовании
сверхсветовых частиц?
Барашенков: Дело в том, что мир тахионов, если он действительно
существует, нигде не пересекается с миром досветовых скоростей. Эти
миры, видимо, между собой не взаи модействуют. Таким образом, тахионы
оказались бы третьим типом частиц, наряду с досветовыми и световыми
частицами. Частица, принадлежащая к одному из этих типов, не может
перейти в частицу другого типа ни при каких известных нам
взаимодействиях. Я подчеркиваю: ни при каких "известных нам"
взаимодействиях. На очень глубоком, еще не изученном современной физикой
уровне это может быть и не так.
Автор: И все же возникает ощущение, что гипотеза сверхсветовых
скоростей является чем-то вроде физической бессмыслицы.
Барашенков: Все дело в том, что вообще называть "физически
бессмысленным". Соотношение или процесс, которые невозможны в круге
привычных для нас явлений, могут реализоваться в другой области явлений.
Иными словами, наши представления о "возможном" и "невозможном" носят
относительный характер. Физически бессмысленными можно считать лишь
такие теоретические выводы, которые вступают в противоречие с тем или
иным известным фундаментальным законом природы в той области, где этот
закон достаточно хорошо проверен. Гипотеза же тахионов, как мы видели, в
подобные противоречия не вступает.
Автор: Но в таком случае возникает другой вопрос. Ведь при
сверхсветовых сигналах должна нарушаться причинность - следствия могут
опережать свои причины.
Барашенков: Да, действительно, хотя гипотеза о сверхсветовых сигналах
формально и не вступает в противоречие со специальной теорией
относительности, предположение о существовании сверхсветовых частиц
автоматически ведет к тому, что в природе существуют процессы с
неопределенным направлением развития. Иными словами, причины и следствия
могут меняться своими местами, в зависимости от выбора системы отсчета.
Автор: Но в таком случае с помощью тахионного пучка можно было бы,
так сказать, проникнуть в прошлое?
Барашенков: Да, и при этом будут возникать различные парадоксы.
Кстати сказать, если рассматривать область, где существуют только
сверхсветовые взаимодействия, то в этой области никаких парадоксов нет.
Они возникают только в тех случаях, когда сверхсветовые сигналы
соседствуют с досветовыми. И если в подобной ситуации для микропроцессов
нарушения причинности еще можно избежать, то для обыч ных
макроскопических процессов они возникают с неизбежностью. При этом суть
парадоксов, о которых я говорил, в следующем. В процессах со
сверхсветовыми сигналами временной порядок событий - то есть какое из
них происходит раньше, а какое позже - зависит от выбора системы
координат, системы отсчета. А направление потока информации, которое
составляет основу причинно-следственной связи при замене одной системы
координат другой, не меняется. Именно поэтому и происходит нарушение
причинности. Кстати, при этом нарушается не только причинность. Для
макроскопических явлений обратный во времени поток информации означает
также нарушение такого фундаментального закона сохранения, как второй
закон термодинамики.
Автор: Закона, запрещающего переход тепла от более холодных тел к
более нагретым?
Барашенков: Да, именно так обстоит дело.
Автор: Вы не могли бы для наглядности привести пример какого-либо
физического процесса, в котором при наличии сверхсветовых сигналов
происходит нарушение причинности?
Барашенков: Представим себе, что в точке А расположен источник
тахионов, в точке В их приемник, а между ними находится щель, изменяя
ширину которой мы можем менять интенсивность тахионного пучка, или, как
говорят физики, его модулировать. Но так как тахионы движутся со
сверхсветовой скоростью, то можно подобрать другую такую систему
координат, в которой процесс будет протекать в обратном направлении, то
есть тахионный пучок будет исходить из точки В. При этом он окажется
модулированным еще до подхода к щели. Получается парадоксальная
ситуация: щель как бы знает, как именно ей надо колебаться. В промежутке
между точкой В и щелью факт модуляции тахионного пучка будет
восприниматься как самопроизвольное, беспричинное, необъяснимое явление.
Автор: Существуют ли в таком случае какие-либо подходы к решению
проблемы сверхсветовых частиц?
Барашенков: Одно из направлений связано с попыткой пересмотреть
специальную теорию относительности. Быть может, парадоксы возникают
потому, что мы пытаемся применять соотношения этой теории за границами
их применимости? В принципе подобная точка зрения неуязвима, ибо любая
физическая теория имеет определенные границы применимости. Однако с
практической точки зрения подобный
подход ничего не дает. Он не конструктивен и не обладает
эвристической ценностью. Фактически это не более чем пожелание.
Наиболее интересный путь - все-таки попытаться понять, что означают
нарушения причинности, с которыми мы сталкиваемся при попытках ввести
сверхсветовые сигналы.
Автор: А как обстоит дело с экспериментальной точки зрения? Есть ли
хотя бы какие-либо экспериментальные указания на возможность
существования тахионов и можно ли надеяться такие указания получить
вообще?
Барашенков: Пока таких указаний получить не удалось. Но, может быть,
дело в том, что в подобных экспериментах не учитывались какие-то
неизвестные нам пока свойства тахионов. Одна из интересных возможностей
- попытаться обнаружить тахионы по так называемому черепковскому
излучению. Теория утверждает, что при движении в вакууме сверхсветовые
частицы должны излучать электромагнитные волны. Впрочем, если это и так,
измерить подобное излучение будет весьма нелегко.
Автор: В последние годы много пишется и говорится о взаимосвязи между
микропроцессами и явлениями космического порядка. Как вы считаете -
каково космологическое значение теории элементарных частиц в ее
современном со-^ стоянии?
Барашенков: Взаимосвязь микро- и макропроцессов - одно из конкретных
выражений диалектики природы, всеобщей взаимосвязи ее явлений.
Автор: Согласно специальной теории относительности, два события А и
В, происходящие з одной системе отсчета (скажем, на платформе
железнодорожной станции), с точки зрения другой системы отсчета,
движущейся с некоторой скоростью относительно первой (например, из окна
подходящего к станции поезда), будут располагаться во времени несколько
иначе.
В теории относительности можно вычислить, как меняется промежуток
времени между двумя событиями при переходе от одной системы отсчета к
другой с помощью особых математических формул, которые носят название
"преобразований Лоренца".
Барашенков: Чем быстрее движется поезд, тем короче будет этот
промежуток. Но хотя по мере приближения к скорости
света промежуток между событиями А и В будет все короче и короче -
последовательность событий остается одинаковой и для наблюдателя на
платформе и для пассажира поезда.
Автор: А если бы скорость движущегося поезда превосходила скорость
света?
Барашенков: В этом случае с помощью преобразований Лоренца мы
обнаружим, что промежуток времени между событиями А и В для наблюдателя
в движущемся поезде сделается отрицательным. Иными словами, в этой
системе отсчета события А и В поменяются местами. Или что то же самое
следствие возникнет раньше причины!
Автор: Если я вас правильно понял, то предположение о существовании
сверхсветовых частиц автоматически ведет к тому, что в природе должны
иметь место процессы с неопределенным направлением развития. Можно
выбрать такую систему отсчета, в которой причины и следствия поменяются
своими местами. Но в таком случае напрашивается закономерный вопрос:
нельзя ли с помощью тахионного пучка, так сказать, проникнуть в
минувшее?
Барашенков: Да, с помощью такого пучка можно было бы в принципе
создать телефон, направленный в прошлое! Или, например, выстрелив
сейчас, скажем в два часа пополудни, таким пучком, застрелить самого
себя накануне в одиннадцать часов утра!
Автор: Но в таком случае возникают неизбежные парадоксы!..
Барашенков: Однако, как я уже подчеркивал, они возникают только в тех
случаях, когда сверхсветовые сигналы соседствуют с досветовыми. Если же
рассматривать область, где существуют только сверхсветовые
взаимодействия, то в ней никаких парадоксов нет. В той же области, где
досветовые и сверхсветовые явления сосуществуют, для микропроцессов
нарушений причинности еще можно избежать. Но для обычных
макроскопических процессов они возникают с неизбежностью. На языке
современной физики это означает, что допуская существование тахионов, мы
приходим к нарушению принципа причинности.
Автор: Легко сказать!.. Но ведь принцип причинности - одно из самых
фундаментальных, основополагающих положений современного естествознания.
Если не ошибаюсь, наиболее общая его формулировка была дана академиком
Бого любовым. "Любое событие, происходящее в физической системе, может
оказать влияние на эволюцию этой системы лишь в будущем и не может
оказывать влияние на поведение системы в прошлом". И, насколько мне
известно, в обычных условиях принцип причинности никогда не нарушается!
По крайней мере, науке такие случаи неизвестны.
Барашенков: Но если допустить возможность существования сверхсветовых
сигналов, то, повторяю, причины и следствия могут меняться местами.
Автор: Можно ли в таком случае сказать, что для процессов,
протекающих со сверхсветовыми скоростями, противопоставление прошлого и
будущего приобретает условный, относительный характер?
Барашенков: Да, это именно так... Суть парадоксов, возникающих при
этом, состоит в следующем. Как я уже говорил, в процессах со
сверхсветовыми сигналами временной порядок событий, то есть какое из них
происходит раньше, а какое позже, зависит от выбора системы координат,
системы отсчета. А направление потока информации, которое составляет
основу причинно-следственной связи, при замене одной системы координат
на другую - не меняется. Именно поэтому и происходит на
...Закладка в соц.сетях
