Тайны пространства и времени - Комаров Виктор Ноевич (читаем книги онлайн бесплатно TXT) 📗
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 состоянии?
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 в 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 Боголюбовым. «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 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!
