Запитайте Ітана: у яких фільмах правильно показані мандрівки у часі?

Потяг «Жуль Верн» із третьої частини «Назад у майбутнє». Можливо, Ейнштейн уявляв собі зовсім не це, коли формулював свої уявні експерименти, пов'язані з теорією відносності, але ступінь науковості все ж таки оцінити можна.

Те, як ми подорожуємо в часі, зі швидкістю одна секунда за секунду, настільки нудно, що ми приймаємо це, як так і треба. Однак, згідно з Ейнштейнівською теорією відносності, ми можемо подорожувати в часі не тільки з різними швидкостями (якщо збільшимо швидкість до величин, близьких до швидкості світла), а й у різних напрямках, вперед чи назад, побудувавши міст між двома місцями простору-часу, що не пов'язані між собою. Подорожі в часі, вперед чи назад, давно вже були одним із лейтмотивів для нашої уяви та оповідань; кому б не хотілося вивчати невідоме майбутнє чи повернутися в часі, щоб виправити минулі помилки? Однак скласти коректну з наукового погляду історію – це зовсім інше завдання. Які фільми впоралися із цим найкраще? Це і хоче дізнатися наш читач:

Я – великий любитель фільмів про подорожі в часі (хоч би як їх пояснювали). Які з фільмів найкраще і найточніше використовують цей сюжетний інструмент?

Давайте подумаємо над тим, що має бути в хорошому фільмі про подорожі в часі, і як із цим поводяться ваші улюблені фільми.

Релятивістська подорож до сузір'я Оріону. Чим ближче ви підходите до швидкості світла, тим більше спотворюється видимий простір і скорочується видима відстань до зірок, і тим менше часу проходить за час вашої подорожі. Для отримання ілюстрацій використано програму StarStrider, релятивістський планетарій від FMJ-Software.

Якщо ви прагнете наукової відповідності, необхідно зрозуміти, як виглядає подорож у часі. Однією з найбільш революційних ідей теорії відносності Ейнштейна було те, що простір та час невіддільні один від одного. Всесвіт складається з чотиривимірної тканини простору-часу, і всі об'єкти, частинки та випромінювання існують на її тлі. Це призводить до дивного і не інтуїтивного явища: на ваш рух крізь час впливає ваш рух крізь простір і навпаки.

Світловий годинник буде йти по-різному для спостерігачів, що рухаються з різними швидкостями, через сталість швидкості світла. ЗТВ Ейнштейна говорить про те, як перетворювати ці часи та відстані.

Будь-який об'єкт, що існує у просторі-часі, відразу ж помітить три наступні речі:

1. В інших об'єктів, що рухаються щодо нього, відстані скорочуватимуться, а час – подовжуватиметься.
2. Щодо них світло завжди рухається з однією і тією ж швидкістю, швидкістю світла у вакуумі.
3. Їхній рух крізь простір-час визначається кривизною простору-часу, що залежить від навколишньої матерії та енергії.

Якщо ви знаходитесь у певній системі відліку (припустимо, нерухомо стоїте на поверхні Землі), то всі, хто рухається щодо вас, проходитимуть більшу відстань у просторі, а отже, меншу у часі.

Рух зі швидкістю, близькою до швидкості світла, буде призводити до того, що час по-різному буде текти для людини, що переміщається, і для людини, що залишається в нерухомій системі відліку.

Тому парадокс близнюків працює саме так: той, хто покинув Землю і рухається зі швидкістю, близькою до швидкості світла, старіє менше, ніж його ідентичний близнюк, що залишився на Землі. Той, хто рухається крізь простір з більшою швидкістю, відчуватиме уповільнений рух крізь час. Якщо ми почнемо враховувати Загальну теорію відносності і ефекти гравітації, то перебування в сильному гравітаційному полі справить на вас подібний ефект: ви відчуватимете хід часу як нормальний, але ті, хто знаходиться далеко від вас, старітимуть набагато швидше. Цей ефект найсильніше проявляється поблизу сингулярності чорної діри, після того, як ви пройшли через обрій подій.

Математична діаграма Лоренцевої червоточини. Якщо один її кінець створений з позитивної маси-енергії, а інший з негативної, то червоточина може стати прохідною.

Але в ЗТВ є ще одна цікава можливість: поява червоточин. Червоточини найчастіше сприймаються як короткий шлях у просторі, але немає причин для того, щоб вони йшли тільки через простір; так само тут підійде і простір-час! Використовувати її можна, якщо вам вдасться створити, стабілізувати та пройти (або надіслати інформацію) через неї, і вирушити вперед або назад на довільну кількість часу. Можна навіть створювати петлі, або замкнуті часоподібні криві, допустимі математичні рішення, що існують за певних умов.

Наприклад, у контексті ЗТВ можна вирушити назад у часі в певне місце. Необхідно лише зробити певну настройку.

Варп-двигун, зображений НАСА. Якщо створити між двома точками простору червоточину, у якій один вхід рухатиметься з релятивістською швидкістю щодо іншого, спостерігачі з двох кінців старітимуть з дуже різними швидкостями.

Якщо створити масивну чорну діру з матерії, а потім ще одну ЧД із негативної маси (яка теоретично повинна існувати), то між ними можна створити червоточину. Розведіть їх на будь-яку відстань і розженіть один із кінців червоточини до швидкості, близької до світлової. І поки ви рухаєтеся разом з прискореним кінцем, ви можете будь-якої миті пройти крізь нього, і з'явитися з іншого боку червоточини цілим і неушкодженим. А головне, оскільки ви переміщалися зі швидкістю, близькою до світлової, для вас час йшов по-іншому. Коли ви переміститеся у зворотному напрямку, виявиться, що вдома майже нічого не змінилося. Ви можете подорожувати сотні років, а потім повернутися в точку відправлення через кілька секунд після того, як залишили її. У цьому сенсі подорож назад у часі цілком можлива фізично.

Чи можливі подорожі у часі? З досить великою червоточиною, наприклад, створеної за допомогою надмасивної чорної діри, сполученої зі своїм двійником, що складається з негативної маси-енергії, цілком.

Можливостей багато, як багато і фільмів, які скористалися перевагами з комбінації з машини часу та творчої розповіді. Звичайно, є і безліч фільмів, які в цьому сенсі економлять на науковій достовірності.

Навряд чи хтось запам'ятав фільми "Патруль часу" (Timecop), "Машина часу в джакузі" (Hot Tub Time Machine), або "Неймовірні пригоди Білла і Теда" (Bill & Ted's Excellent Adventure) за неймовірно точний опис подорожей у часі за допомогою машини часу. У фільмі «Ідіократія» подорожі в часі використовуються в тому сенсі, що час минає, а об'єкти і люди залишаються незмінними. Супермен відмотує час для того, щоб урятувати життя Лоїс Лейн в оригінальному фільмі про Супермена, але там справа була не в науці, а в надздібностях. Те саме можна сказати про нещодавній фільм про доктора Стрейнджа або культового «Чорнокнижника», або про фільм «Гаррі Поттер і в'язень Азкабану»; використання магії для переміщень у часі наукових очок вам не додасть. У багатьох фільмах переміщення у часі переважно використовується, як сюжетний хід, не дивлячись на наукову достовірність. Навіть у фільмі «Армія пітьми», хоч він і забавний, немає достовірного механізму для переміщення в часі, що відбувається за сюжетом.

Читання заклинання з Некрономікону та перенесення у минуле – такий сюжет підходить для цікавого фільму, але наукову перевірку не проходить.

Але деякі фільми, хоч і не розповідають, і не показують безпосередньо механізм переміщення в часі, напрочуд точно описують те, як могла б виглядати подорож у часі. Пересуватися вперед досить просто: потрібно наблизитися до швидкості світла, повернутися в точку старту, і ви опиняєтеся в далекому майбутньому. Саме так на «Планеті мавп» відправили людину в далеке майбутнє на антиутопічну Землю, і тому «Зоряні війни» так дратують своїм гіпердрайвом. Швидкий рух серйозно впливає на швидкість перебігу часу, і переносить вас у майбутнє незалежно від того, що ви робитимете.

Гіпердрайв із «Зоряних війн», зважаючи на все, зображує релятивістський рух у космосі, близький до швидкості світла. Але ніхто не старіє зі швидкістю, яка відрізняється від нормальної, і це порушує принципи відносності.

Повернення у минуле, особливо у певний момент – основа сюжетів у фільмах про подорожі у часі. Щодо роботи цього механізму є дві теорії:

1. Плин часу незмінний; все, що сталося, вже записано, і коли ви переміщаєтеся назад, ви не можете змінити перебіг подій. Ваше переміщення вже вбудоване у перебіг подій.
2. Часову шкалу можна змінювати; зміни, які ви вносите, вирушаючи назад, призводять до появи іншого майбутнього, можливо навіть відкидає ваше існування.

Два чудові приклади першої теорії – це «Дванадцять мавп» та «Петля часу», де майбутнє вже записано. Переміщення в часі дозволяє вам жити та взаємодіяти з минулим, але не змінює перебіг історії. Події, що розгорнулися так, щоб ви поїхали назад у часі, вже відбулися. Ви просто живете своє життя, чудово знаючи долю світу.

Ідея переміщення в минуле давно займала людей – наприклад, за допомогою Delorean DMC-12 із «Назад у майбутнє». Після десятиліть досліджень ми, можливо, натрапили на фізично можливе рішення, проте для нього Delorean, швидше за все, не знадобиться.

З іншого боку, є можливість, що ваше майбутнє не записано, навіть якщо ви самі прибули з майбутнього. У серіях «Назад у майбутнє» та фільмах «Термінатор» 1 та 2 на цьому багато що побудовано. Хоча вони й описують, як саме переміщення у часі працює фізично, опускаючи деякі ключові інгредієнти, дії мандрівників можуть міняти майбутнє. Кайл Різ і Сара Коннор можуть запобігти або відкласти судний день, борючись з термінатором, відправленим у минуле для вбивства або запобігання самому існування хлопчика, який боротиметься з машинами. Марті Макфлай подорожує у часі, щоб урятувати життя свого друга, але йому необхідно стежити, щоб у процесі він не стер з історії самого себе. Це два з найкращих прикладів фільмів зі змінним майбутнім. Також з цим добре справляються фільми із серії «Зоряний шлях» – фільм 2009 року, «Перший контакт» та «Дорога додому».

Найкраще чорна діра була зображена у фільмі «Інтерстеллар», причому вона досить точно зображує горизонт подій для певного класу чорних дір, що обертаються. У глибині гравітаційного колодязя час для спостерігача йде не так, як зовні.

Два фільми вирізняються науковою достовірністю та рівнем деталізації: Інтерстеллар та Контакт. Що цікаво, консультантом для обох фільмів працював один і той же вчений, Кіп Торн, і обидва вони використовують ідею чорних дір та червоточин. У глибині гравітаційної криниці чорної діри в «Інтерестелларі» час для спостерігача йде з іншою швидкістю, що призводить до релятивістського повороту сюжету. У фільмі «Контакт» мить на Землі відповідала екскурсії Галактикою, що тривала майже цілий день, і, потенційно, по всьому Всесвіту. Фізика чорних дір, червоточин і ЗТВ в цих фільмах постають у всій красі, і вони виглядають досить мальовничо.

Білл Мюррей випиває кавник на очах у Енді Макдауел в одній зі сцен фільму «День бабака».

Нарешті, є ще один, ймовірно, найбільш реалістичний і цікавий фільм, який використовує подорож у часі у вигляді «часової петлі»: «День бабака». Будь-яке рішення ЗТВ, що дозволяє існувати замкненим часоподібним кривим, зазвичай відкидають через філософські концепції на кшталт "парадоксу дідуся", але ці математичні рішення несуперечливі і можуть описувати реальність, особливо якщо ми приймемо, що початок петлі «обнуляє» стан системи. У «Дні бабака» чудово використовується цей момент, і часова петля руйнується лише тоді, коли в цій смішній, моральній казці про добро і самовизначення накопичується достатня кількість змін. Хоча в ній немає науковості, зображення петлі часу тут зроблено найкращим чином (хоча я ще не бачив «На межі майбутнього»).

Ось фільми з тих, що я бачив, що правильно описують подорожі в часі з наукової точки зору.