Стандартная модель физики десятилетиями опиралась на догму Альберта Эйнштейна: пространство-время — это четырехмерная ткань с тремя измерениями пространства и одним строгим вектором времени. Мы привыкли думать, что будущее всегда только одно, а прошлое необратимо. Однако недавнее исследование ученых из Варшавского университета и Оксфорда заставляет взглянуть на эту картину совершенно иначе, сообщает Popular Mechanics.
![]()
Фото из открытых источников / © GigaChat
В 2022 году исследователи задались вопросом, который обычно оставляют авторам научной фантастики: как выглядит Вселенная для объекта, движущегося быстрее света? Специальная теория относительности запрещает массивным телам разгоняться до этой отметки, однако ее математический аппарат допускает существование гипотетических частиц — тахионов, которые изначально рождаются сверхсветовыми и никогда не могут замедлиться ниже этого порога.
Математика демонстрирует странную вещь. Для такого наблюдателя связь между пространством и временем меняется. Вместо привычных трех измерений пространства он увидит лишь одно. Зато время вокруг него развернется в полноценные три измерения.
«Для наблюдателей, уже путешествующих быстрее света, связь между временем и пространством переворачивается», — отмечают авторы исследования.
Вместо одной линии судьбы возникает целый веер траекторий. Частица буквально следует по нескольким путям одновременно. С нашей медленной точки зрения этот объект перестает вести себя как твердый шарик и начинает проявлять свойства волны, расходящейся по воде во все стороны.
Именно здесь кроется ключ к примирению двух столпов науки. Квантовая механика давно ставит ученых в тупик своими парадоксами: частицы существуют в нескольких местах разом (дуализм), а запутанные фотоны общаются мгновенно, игнорируя световой барьер. Традиционная физика просто принимает эти правила без объяснения их природы. Гипотеза многомерного времени дает им фундамент. По мнению исследователей, квантовая случайность и нелокальность — это естественное следствие того, что на базовом уровне реальности существует более одного временного направления. Понятие отдельной частицы при таком подходе вообще теряет смысл, уступая место единым полям, пронизывающим всю структуру мироздания.
Идея о том, что у времени больше чем одно измерение, будоражит умы математиков почти столетие. Еще в 1920-х годах французский математик Эли Картан заложил основы теории симметрических пространств и принципа триальности, которые десятилетия спустя были использованы другими исследователями для построения моделей с дополнительными временными измерениями. В 1998 году американский физик Ицхак Барс (уроженец Турции, профессор Университета Южной Калифорнии) разработал теорию двумерного времени (2T-физику), основанную на калибровочной симметрии Sp(2,R) в фазовом пространстве. Теория описывает шестимерную вселенную (4 пространственных + 2 временных измерения); в 2006 году Барс показал, что в её рамках переформулируется вся известная физика — Стандартная модель и общая теория относительности. Однако именно концепция польских и британских физиков впервые напрямую связывает эту экзотическую геометрию с главной загадкой современной науки — природой квантового мира.
Стоит отметить и проблему стабильности: расчеты показывают, что в мирах с числом пространственных измерений меньше или больше трех гравитация работает иначе, делая невозможными стабильные орбиты планет, необходимые для зарождения жизни.
Что касается будущего самой теории, консенсуса пока нет. Как отмечает издание Live Science, ссылаясь на работы космологов, любая идея, меняющая основы причинности, должна пройти проверку. Если расчеты подтвердятся экспериментально на ускорителях частиц вроде Большого адронного коллайдера, нам придется признать: наша единственная реальность — лишь одна из множества возможных ветвей развития событий.
