Как люди учились управлять временем?

Красота Здоровье

Еще в прошлом веке считалось, что время - сила постоянная и неуправляемая, но открытия в области астрофизики показали, что оно может ускоряться, замедляться, останавливаться и даже менять направление. И пока физики пытаются подчинить могущественнейшую из сил, биологи предлагают изменить восприятие времени человеческим организмом.

«Время — это огонь, в котором мы горим», — говорил поэт Дэлмор Шварц. «Время неумолимо», — говорят мудрецы в притчах. Оттого-то человеку всегда хотелось им управлять: останавливать, замедлять, ускорять, поворачивать вспять. Сказка о Спящей Красавице и теории о черных дырах, легенда о философском камне и «парадокс близнецов» — все это попытки человечества совладать с самой могущественной, неуловимой и необъяснимой силой во Вселенной. В этой войне каждая выигранная секунда — огромное достижение.

Парадокс близнецов

Нам кажется, что время — штука максимально абсолютная и постоянная: секунда — она и в Африке секунда, а час не может быть короче или длиннее 60 минут. Специальные и общие теории относительности считают несколько иначе: как у каждого человека своя правда, так у каждого и свое время и зависит оно от того, с какой скоростью люди двигаются относительно друг друга — чем быстрее вы двигаетесь, тем медленнее течет время. Как правило, разница в скоростях настолько мала, что ею можно пренебречь и условно сказать, что все люди на Земле живут по одним часам. Но если какой-нибудь человек улетит в космос на сверхбыстрой ракете, то как для него будет течь время? Этот вопрос разбирает парадокс близнецов.

У нас есть два брата-близнеца. Один из них остается на Земле, а другой летит на альфу Центавра и возвращается обратно. Домосед считает, что он стоит на месте, следовательно, для его двигающегося брата время течет медленнее и по возвращении он будет моложе. Путешественник же понимает, что его брат быстро движется вместе с Землей, следовательно, на его часах времени пройдет меньше. Так для кого из братьев время течет медленнее?

Простой ответ: в конце выяснится, что оба близнеца остались равными по возрасту. Правильный ответ: путешественник все-таки окажется младше. Домосед все это время двигался с одинаковой скоростью (плюс-минус), то есть условно по прямой. А его брат постоянно менял скорость — ускорялся, замедлялся, останавливался, менял направление: его шкала времени будет кривой. В геометрической интерпретации пространства-времени прямая имеет наибольшую длину, значит, у брата, который двигался по условной прямой, времени пройдет больше, чем у его близнеца. Так что все просто — если хотите почувствовать себя повелителем времени, просто слетайте куда-нибудь на сверхбыстрой ракете.

братья близнецы парадокс времени

Эксперимент Хафеле-Китинга

Более простой вариант предложили исследователи Джозеф Хафеле и Ричард Китинг. Они совершили два кругосветных путешествия (на восток и на запад) на самолете с атомными часами, а потом сравнили показания своих приборов с показаниями точно таких же часов, находившихся во время путешествия на Земле. Направление движения оказалось определяющим: самолет, летевший на восток, двигался в одном направлении с движением Земли, что делало его быстрее, а «западный» рейс, наоборот, замедлился из-за вращения планеты. Но не обольщайтесь: речь идет всего лишь о долях секунды. Рейс, летевший на восток, «сэкономил» 60 наносекунд относительно «наземных» часов, а самолет, выбравший обратное направление, привез лишних 273 наносекунды.

Искривление пространства-времени

Но есть люди, которые уже сейчас живут в несколько замедленном времени — это космонавты МКС. Станция двигается со скоростью почти 30 тысяч километров в час. Но этот эффект ослабляется из-за порядочного расстояния до Земли. Наша планета, как и любое массивное тело, искривляет вокруг себя пространство-время: чем ближе к Земле, тем медленнее время. Так что вот еще один лайфхак для будущих космических путешественников: во время полета на ракете, разгоняющейся до околосветовой скорости, пролетите мимо какого-нибудь объемного космического тела, тогда за несколько лет вашего путешествия на Земле пройдет два-три века. Сильнее всего пространство-время искривляет черная дыра. Помните планету Миллер из «Интестеллара»? Один час на ней равен семи земным годам именно из-за близости черной дыры. Ею же пользуются герои фильма, чтобы лихо путешествовать по пространству-времени, но возможны ли такие приключения в реальности — большой вопрос. Пока ученые уверены в том, что никто и ничто (включая свет и сигналы) не может покинуть пределы черной дыры.

А вот космонавтам на МКС не удастся слишком сильно продлить себе жизнь. Чтобы выиграть у землян секунду, им придется провести на станции сотню лет.

мкс на орбите

Торпор

Как мы видим, управлять временем сложно — даже невозможно на нынешнем этапе развития. Гораздо проще изменить человеческое восприятие времени — замедлить биологические процессы, чтобы жить дольше или сохранять организм в тяжелых условиях окружающей среды. У многих животных есть такие механизмы — зимняя спячка у медведей, криптобиоз у лягушек и так далее. В случае черепно-мозговой травмы или остановки сердца врачи могут искусственно охладить тело человека на один-два градуса, чтобы замедлить метаболизм в его клетках и помочь ему восстановиться, но полный торпор (оцепенение), как у животных, пока еще остается сюжетом для фантастической книги. НАСА с 2013 года изучает погружение человека в глубокий сон с целью полетов в космос, но пока ученые не понимают, как ввести человека в такое состояние без вреда для здоровья.

К таким же потенциальным способам управления временем относится и крионика — технология, которая якобы позволяет заморозить тело организма после смерти мозга, чтобы затем его оживить. Противников у этой теории пока гораздо больше, чем сторонников. Хотя научно не доказано, что нельзя оживить мозг после заморозки, большая часть исследователей считает, что сохранить связь между нейронами таким способом невозможно. Тем временем уже существует несколько хранилищ, где за большие деньги ваше тело заморозят после смерти, и лет через 50 вы лично проверите эту теорию.

Биостаз

Есть более изящный способ управлять метаболизмом человеческого тела — им сейчас занимается специальный комитет Министерства обороны США. Программа называется «Биостаз» и заключается в управлении химическими процессами в живом организме. Жизнь в молекулярном смысле — это непрерывная череда биохимических реакций, скорость которых определяется веществами-катализаторами. Если ученые смогут управлять катализаторами, то будут управлять и скоростью метаболизма.

Проект «Биостаз» начнется не с живого организма, а с терапевтических биомолекул: сыворотки крови, вакцин, антител и ферментов. Это поможет не только отточить технику, но и позволит дольше сохранять эти биомолекулы пригодными для использования. Сейчас цельная кровь в комнатной температуре хранится только день, а замороженная плазма сохраняет свои свойства в течение года. С помощью биостаза эти показатели можно будет значительно улучшить.

проект биостаз

Подпишитесь и читайте нас в "Яндекс.Дзен"

Написать комментарий

Оставить комментарий

Подпишитесь на обновления в соц.сетях

Каждую неделю мы рассказываем о главных кинопремьерах, выставках, спектаклях и концертах. Коротко и по делу.