Running circles around you

Из релятивистской космологии однозначно следует, что разделять пространство и время — смертный грех для любого произведения в жанре фантастики, претендующего на научность; впрочем, это отмечал еще в расцвете пальповой эпохи Айзек Азимов, у которого наставник Ярроу отвечает на опасения Эндрю Харлана так:

Уж не кажется ли тебе, что птица, поднявшись в воздух, вдруг окажется в пустоте, потому что Земля вращается вокруг Солнца и улетает из-под нее со скоростью тридцать километров в секунду?

Тем не менее многие работы в жанре, с позволения сказать, НФ, особенно самиздатовские и особенно космооперного оттенка (но не только эти), продолжают гласно или негласно трактовать космическое пространство как эффективно двумерный океан, а время — как некую отделенную от пространства среду, из которой в обычное пространство можно с грохотом вывалиться. Это очень мощная иллюзия, диктуемая эволюционной историей человеческого мозга и его сенсорного аппарата.

В первоначальной версии уже помянутого произведения Азимова процесс выпадения из Вечности в обычное пространство описан подробней, чем в обычно публикуемом варианте, поэтому я приведу именно его:

Наконец «чайник» плавно замедлился и остановился; Реальность проявилась из окружавшего аппарат тумана.

Хоремм не отвлекся на зрелище действительности нового столетия, как ни тривиальны могли оказаться ее отличия от привычных ему. Он слишком долго проработал на этой должности, чтобы расходовать время на непродуктивные наблюдения, не имеющие касательства к делу.

К тому же он находился еще не во Времени, а в секции Вечности, отведенной под нужды 2456-го столетия. Барьер, разграничивавший Вечность и Время, выглядел бы черным, как тьма первозданного хаоса, но бархатное бессветие его пронизывали характерные сполохи, отмечая дефекты субмикроскопического уровня, избавиться от которых не удастся, покуда действует принцип неопределенности.

Хоремм аккуратно подъюстировал положение барьера и шагнул через него ровно в ту секунду Времени, какая была сочтена оптимальной для его задания по результатам пространственно-временного анализа. Барьер воссиял неощутимым пламенем, реагируя на перемещение массы сквозь него, из Вечности во Время.

Порой попадают в отмеченную ловушку и физики, занятые поиском способов путешествия во времени. В недавнем номере Classical & Quantum Gravity статья Бенджамина Типпетта и Дэвида Цзана о возможности создания такого устройства (TARDIS) начинается с ремарки, сделавшей бы честь не только Капитану Очевидность, но и Космическому Маршалу Я(т)сенхую: а именно, что в присутствии объектов достаточно большой массы искривляться способно не только пространство, но и время, то есть, в контексте теории относительности, река времени течет не там, где хочет, а там, где подстилающая метрика устроена таким образом, чтобы способствовать потоку мировых линий.

Предлагаемая реализация TARDIS опирается на известную идею Алькубьерре, с одним ключевым отличием: траектория пространственно-временного пузыря замкнута, так что с точки зрения наблюдателя снаружи в машине времени содержатся по два экземпляра каждого объекта или по две копии каждого пассажира — одна версия движется вперед во времени, другая назад. Машина времени циклически перемещается между пространственноподобным и времениподобным состояниями, а с использованием условий склейки Израэля-Дармуа авторы надеются сконструировать для любой пары точек снаружи TARDIS (в пространстве-времени Минковского) такие цепочки отрезков различных траекторий пузыря (внутри которого реализована модифицированная метрика Риндлера-Алькубьерре), чтобы всегда получалось поместить первую точку в прошлом относительно второй.

Помимо излучения Унру, пассажир TARDIS также может видеть своих прошлых или будущих двойников (и, конечно же, соблазнительно предположить, что культура, способная построить TARDIS, сумеет записать на этом излучении их личностные слепки). Геометрия пространства-времени, содержащего TARDIS, не допускает глобальной гиперболичности, и источником горизонта Коши выступает сама машина времени. Нулевые геодезические, порождающие этот горизонт, не являются компактно генерируемыми, так что, по мнению авторов, гипотеза защиты хронологии Хокинга к рассматриваемой метрике неприложима. Впрочем, по крайней мере одна нулевая геодезическая накладывается сама на себя и не может быть растянута до произвольной длины, хотя в ее окрестностях авторы не выявили расходимостей модели, намекающих обычно на приближение к сингулярности. Но это априори не отменяет ни потенциальной неустойчивости масс-инфляционного типа, ни печально известной “ударной волны синего сдвига” на поверхности пузыря Алькубьерре при переходе с пространственноподобной траектории на времениподобную.

И хотя изложенные здесь результаты наверняка приведут поклонников Доктора Кто в приподнятое настроение, стоит напоследок извинительно напомнить, что знакомое нам вещество для TARDIS не годится: нужно что-нибудь более экзотическое, желательно с отрицательной массой, пускай и в миллиграммовых количествах. С другой стороны, конформная гравитация согласна обойтись и обычной материей.

LoadedDice