पुस्तक "बिग स्पेस ट्रैवल"

इस पुस्तक का आधार प्रिंसटन विश्वविद्यालय में एक कोर्स था, जो तीन प्रसिद्ध खगोल भौतिकीविदों - नील डेग्रस टायसन, माइकल स्ट्रॉस और जॉन रिचर्ड गॉट द्वारा मानविकी को दिया गया था। वे इस बारे में बात करते हैं कि वे सबसे ज्यादा क्या प्यार करते हैं, और बात करते हैं ताकि लोगों को बिछाने के लिए सबसे जटिल सिद्धांत स्पष्ट हो जाएं।

खगोलविदों को जटिल बनाने के लिए उपयोग नहीं किया जाता है जो सरल हो सकता है। बड़े लाल सितारे लाल दिग्गज हैं। छोटे सफेद तारे सफेद बौने होते हैं। यदि तारा स्पंदित हो रहा है, तो उसे पल्सर कहा जाता है। यहां तक ​​कि अंतरिक्ष में मौजूद सभी अंतरिक्ष, समय, पदार्थ और ऊर्जा की शुरुआत को केवल दो सरल शब्द कहा जा सकता है: बिग बैंग।

हम ब्रह्मांड के बारे में क्या जानते हैं? हमारा ब्रह्मांड महान है। हमारा कॉस्मॉस जितना दिखता है उससे कहीं ज्यादा बड़ा है। वह आपके विचार से अधिक गर्म है। जितना आप सोचते हैं उससे ज्यादा सख्त। जितना आप सोचते हैं, उससे कहीं ज्यादा दुर्लभ। आप ब्रह्मांड के बारे में जो भी सोचते हैं, वास्तविकता अभी भी अविश्वसनीय होगी।

यहाँ हम पुस्तक "कॉस्मिक स्ट्रिंग्स, तिल और समय यात्रा" का एक अंश प्रस्तुत करते हैं।

चूंकि मैं सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के ढांचे में समय यात्रा की समस्या का पता लगाता हूं, पड़ोसी बच्चों को लगता है कि मेरे गैरेज में टाइम मशीन है। एक बार मैं कैलिफ़ोर्निया में एक कॉस्मोलॉजी सम्मेलन में गया और फ़िरोज़ा स्पोर्ट्स जैकेट में दिखाई दिया। मेरे सहयोगी रॉबर्ट किर्चनर, जो उस समय हार्वर्ड डिपार्टमेंट ऑफ़ एस्ट्रोनॉमी के प्रमुख थे, ने आकर कहा: "धनी, आपने भविष्य में इस जैकेट को खरीदा होगा और यहाँ लाया होगा, क्योंकि आपने अभी तक उस रंग का आविष्कार नहीं किया है!" तब से मैंने उसे "भविष्य से जैकेट" कहा है और मैं हमेशा उसमें समय यात्रा पर व्याख्यान देने आता हूं।

आमतौर पर मैं इस फ़िरोज़ा जैकेट में इस तरह के एक व्याख्यान में जाता हूं और एक भूरे रंग का ब्रीफकेस ले जाता हूं। मैंने अटैची लॉकर में रख दी और जल्दी से बाहर निकला। फिर मैं एक टी-शर्ट में वापस आता हूं। मैं दर्शकों को समझाता हूं कि मेरी एक और बैठक निर्धारित है, और मैंने अपने स्थान पर इस व्याख्यान को पढ़ने के लिए एक अतिथि वक्ता की व्यवस्था की, और फिर मैं फिर से बाहर जाता हूं। मैं फिर से वापस आ रहा हूं, पहले से ही एक फ़िरोज़ा जैकेट में, और मैं सभी को बताता हूं कि यह "भविष्य से जैकेट" है। मैं समझाता हूं कि मैं एक व्याख्यान नहीं दे सकता था क्योंकि मैं एक और बैठक की जल्दी में था, जो व्याख्यान के रूप में उसी समय निर्धारित किया गया था; लेकिन जब से मेरे पास टाइम मशीन है, बैठक के बाद मैं बस भविष्य में जा सकता था, वहां एक जैकेट खरीद सकता हूं और यहां लौट सकता हूं - व्याख्यान देने के लिए, लेकिन पहले से ही थोड़ी सी उम्र।

फिर मैंने नोटिस किया कि मैं समय यात्रा पर एक लेक्चर नोट्स लाना भूल गया। क्या करें? चूंकि मेरे पास एक टाइम मशीन है, मुझे लगता है, आप अगले दिन (एक व्याख्यान के बाद) एक संग्रह ले सकते हैं और यहां लौट सकते हैं, पहले से दर्शकों में कहीं एक संग्रह के साथ एक ब्रीफकेस छोड़ सकते हैं। मैं चारों ओर देखता हूं, लेकिन मैं उन्हें कहीं नहीं देखता हूं। इसलिए, शायद मैंने उन्हें छिपा दिया। कहाँ? हां, इस लॉकर में भी। मैं लॉकर खोलता हूं, मुझे इसमें एक अटैची मिलती है, मैं इसे खोलता हूं - हुर्रे! समय यात्रा पर व्याख्यान नोट्स निहित है।

इन घटनाओं पर गौर करें कि उनकी विश्व पंक्तियों को एक स्थानिक-लौकिक ग्राफ पर रखा गया है। स्पेस को एब्सिस्सा के साथ प्लॉट किया गया है, समय को ऑर्डिनेट के साथ प्लॉट किया गया है, शीर्ष पर भविष्य के साथ। जिन दर्शकों में मैं व्याख्यान दे रहा हूं, वे केंद्र में एक ऊर्ध्वाधर बार है। यह वही है जो मेरी विश्व रेखा दिखती है (चित्र 21.1)।


अनुपात-लौकिक ग्राफ पर, मैं दर्शकों को छोड़ रहा हूं, जबकि मैं एक सफेद टी-शर्ट पहन रहा हूं। मैं थोड़े समय के लिए दर्शकों के पास लौटता हूं, यह कहते हुए कि मैं व्याख्यान नहीं दे पाऊंगा क्योंकि मैं मिलने की जल्दी में हूं। मैं छोड़ता हूं, मिलने का प्रबंधन करता हूं, और फिर भविष्य के लिए उड़ान भरता हूं, जहां मैं एक जैकेट खरीदता हूं। अब से, मेरी दुनिया की रेखा हल्के भूरे रंग की हो गई है। मैं वापस आ गया, मैं फिर से दर्शकों में जाता हूं और वहां मैं व्याख्यान देता हूं। जब व्याख्यान समाप्त हो जाता है, तो मुझे व्याख्यान की शुरुआत से कुछ समय पहले अतीत में लौटना होगा, बस इस व्याख्यान के सारांश के साथ एक अटैची में भरने का समय होगा। मैं दर्शकों में प्रवेश करूंगा, और फिर जल्दी से निकल जाऊंगा, जिसके बाद मैं इसे (थोड़ा छोटा), एक टी-शर्ट में दर्ज करूंगा। आगे भी मैं भविष्य की दिशा में सख्ती से रहूंगा। मुझे एक जटिल विश्व पंक्ति मिली।

वैश्विक अटैची लाइन के बारे में क्या? जैसे ही मैंने उसे लॉकर में पाया, वह मेरे हाथों में है। अगर मैं उसे रखता हूं, तो वह मेरे साथ एक कालानुक्रमिक यात्रा पर जाएगा, और मैं उसे लॉकर में खोजने से पहले दर्शकों के सामने लाऊंगा। ब्रीफकेस की विश्व रेखा गोल हो जाएगी। अटैची की विश्व रेखा अजीब है - इसकी न तो शुरुआत है और न ही अंत। मेरी विश्व रेखा में एक शुरुआत है (मैं पैदा हुआ था) और एक अंत (मैं मर गया), लेकिन अटैची की विश्व रेखा एक बंद लूप है। इस मामले में अटैची की तुलना एक जिन्न कण के साथ की जा सकती है। वास्तव में, वह, जिन्न की तरह, कहीं से भी निकलती है।

ब्रीफकेस हर समय मेरे सामने है। वह ब्रीफकेस कारखाने में नहीं जाता है। क्वांटम प्रभावों के बारे में बात करने वाले भौतिकविदों को अतीत में यात्रा करने वाले जीन कणों पर विचार करने के लिए मजबूर किया जाता है। क्या होगा अगर मेरे ब्रीफकेस पर थोड़ा सा भी घपला दिखाई दे, जब मैं इसे लेक्चर से अपने साथ ले जाऊं? इगोर नोविकोव का मानना ​​है कि इस तरह के पहनने और आंसू कि जिन्न कण कुछ हद तक "सही" होना चाहिए ताकि यह अपनी मूल स्थिति में लौट आए - और मेरा ब्रीफकेस कोई अपवाद नहीं है। उसी समय, एन्ट्रॉपी के नियमों का उल्लंघन नहीं किया जाता है, क्योंकि अटैची एक पृथक प्रणाली नहीं है; इसे ठीक करने के लिए आवश्यक ऊर्जा बाहर से आती है।

जानकारी एक जिन्न के रूप में भी कार्य कर सकती है। मान लीजिए मैं 1915 में आता हूं और आइंस्टीन को सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के लिए सही क्षेत्र समीकरण देता हूं। वह उन्हें रिकॉर्ड और प्रकाशित कर सकता है। यह जानकारी कहां से आई? मैंने इसे आइंस्टीन के लेख से सीखा, और आइंस्टीन ने इसे मुझसे सीखा। यह एक गोलाकार विश्व रेखा बनती है।

भौतिकी के नियम जिन्न कणों के अस्तित्व की अनुमति देते हैं - यह सिर्फ इतना है कि उनकी घटना की संभावना नहीं है - और ये कण जितने बड़े और जटिल हैं, उतने ही कम होने की संभावना है। इसी तरह की कहानी तब हो सकती थी जब मुझे एक बहते सभागार में फर्श पर कागज का एक स्क्रैप मिला था और मेरे साथ एक ब्रीफकेस नहीं लाया गया था, लेकिन यह स्क्रैप। इस मामले में, कागज का एक टुकड़ा एक जिन्न बन जाएगा, और इसे अपने साथ ले जाना अटैची की तुलना में आसान है। यहां तक ​​कि सरल - मैं इलेक्ट्रॉन कॉर्न ले सकता था और इसे अपने साथ ले जा सकता था, और फिर व्याख्यान दर्शकों के लिए अतीत में लौट सकता हूं। इस उद्देश्य के लिए एक अटैची के रूप में इस तरह के एक बड़े पैमाने पर ऑब्जेक्ट को खोजने की संभावना नहीं है, और यहां तक ​​कि समय यात्रा पर व्याख्यान के लिए नोट्स के साथ भी। मुझे लगता है कि ऐसे जटिल जीन संभव हैं, लेकिन वे बहुत कम ही उत्पन्न होंगे।

अतीत में यात्रा तब होती है जब एक विश्व रेखा होती है जो अतीत में ढल जाती है। सामान्य स्थिति को अंजीर में दिखाया गया है। 18.1: पृथ्वी की दुनिया की रेखाएँ और अन्य ग्रह सूर्य की विश्व रेखा के साथ एक सर्पिल में सर्पिल हैं। सुपरमूलिनल गति के साथ कुछ भी नहीं चल सकता है, और सभी विश्व लाइनों को भविष्य के लिए निर्देशित किया जाता है। अंजीर में। 21.2 उस स्थिति को दिखाता है जब हम अतीत की यात्रा करते हैं। यात्री की विश्व रेखा अपने आप बंद हो जाती है, और वह अपने अतीत से कुछ घटनाओं का साक्षी बन जाता है। यात्री नीचे (अतीत में) रास्ता शुरू करता है और तब तक उठता है जब तक वह एक वयस्क से नहीं मिलता, जो बड़ा हो गया है, जो उससे कहता है: “नमस्ते! मैं भविष्य में आप हूँ! उन्होंने आपको नमस्ते कहने के लिए अतीत में उड़ान भरी। " वह जवाब देता है: "सच में?" और अतीत में वापस आ गया। फिर वह अपनी जवानी में खुद से मिलता है और कहता है: “नमस्ते! मैं भविष्य में आप हूँ! उन्होंने आपको नमस्ते कहने के लिए अतीत में उड़ान भरी। " युवा "डबल" जवाब देता है: "वास्तव में?" जिस समय यात्री दो बार इस बैठक में भाग लेता है: एक युवा और एक वयस्क के रूप में, लेकिन स्थिति केवल एक बार ही विकसित होती है। आप इसकी तुलना एक चार-आयामी मूर्तिकला के साथ कर सकते हैं, जिस पर दुनिया की रेखाएं हैं। यह कभी नहीं बदलता है: यह पूरी तस्वीर जैसा दिखता है। यदि आप इस बात में रुचि रखते हैं कि ऐसी स्थिति कैसे महसूस होगी, तो बस अपनी उंगली को विश्व रेखा के साथ स्वाइप करें और देखें कि दुनिया की अन्य रेखाएं इसके साथ क्या करती हैं।

यहाँ दादी के प्रसिद्ध विरोधाभास के समाधान का एक प्रकार खुलता है: यदि मैं अपनी माँ को जन्म देने से पहले ही अतीत में चली गई और गलती से अपनी ही दादी को मार डाला तो क्या होगा? इस मामले में, वह मेरी मां को जन्म नहीं देगी, और उसकी मां मुझे जन्म नहीं देगी, और फिर मैं वहां नहीं रहूंगा, मैं भविष्य में नहीं जाऊंगा और अपनी भविष्य की दादी को नहीं मारूंगा। यह बदले में, इसका मतलब है कि वह मेरी माँ को समस्याओं के बिना जन्म देगी, और उसकी माँ मुझे। विरोधाभास। दादी के विरोधाभास का पारंपरिक समाधान यह है: समय यात्री अतीत को बदल नहीं सकते हैं। वे हमेशा अतीत का हिस्सा होते हैं। हां, आप समय पर वापस जा सकते हैं और अपनी दादी की कंपनी में कुकीज़ के साथ चाय पी सकते हैं जब वह अभी भी एक युवा लड़की थी, लेकिन आप उसे नहीं मार सकते थे, क्योंकि उसे आपकी मां को जन्म देना होगा, जो आपको जन्म देगी। निर्णय आत्मनिर्भर होना चाहिए। किप थोर्ने, इगोर नोविकोव और उनके सहयोगियों ने समय यात्रा के क्षेत्र से विचार प्रयोगों की एक श्रृंखला तैयार की, बिलियन गेंदों को एक साथ धकेल दिया; उन्होंने यह दिखाने की कोशिश की कि आप हमेशा आत्म-संगत समाधान पा सकते हैं जिसमें विरोधाभास नहीं होते हैं।


कहानी को बदलने की चिंता न करें: आप कैसे भी प्रयास करें, कुछ भी नहीं आएगा। यदि आप टाइटैनिक में लौटते हैं और कप्तान को आइसबर्ग के बारे में चेतावनी देते हैं, तो कप्तान आपकी बातों को नजरअंदाज कर देगा, जैसे उसने हिमखंडों के बारे में अन्य सभी संदेशों को महत्व नहीं दिया, क्योंकि हम जानते हैं कि जहाज डूब जाएगा। आप देखेंगे कि घटनाओं का पाठ्यक्रम बदलना असंभव है। फिल्म द इनक्रेडिबल एडवेंचर्स ऑफ बिल एंड टेड में समय यात्रा स्व-संगति के एक ही सिद्धांत पर आधारित है।

दादी के विरोधाभास का एक वैकल्पिक समाधान क्वांटम यांत्रिकी का एवरेट बहु-विश्व सिद्धांत है। इस सिद्धांत पर भौतिकविदों की अलग-अलग राय है, लेकिन पहले यह समझें कि यह कैसे काम करता है। एक विश्वव्यापी सिद्धांत में, यह माना जाता है कि कई समानांतर दुनिया सह-अस्तित्व में आ सकती हैं, जैसे कि एक शंटिंग पार्क में रेल की पटरी। हम एक कहानी देखते हैं, जैसे कि हमारी ट्रेन एक विशिष्ट पथ पर है। हम जिन घटनाओं का निरीक्षण करते हैं, वे एक दूसरे को बदलने वाले स्टेशनों के समान हैं। यहां दूसरा विश्व युद्ध है ... यहां लोग चांद वगैरह पर उतरते हैं। लेकिन कई समानांतर दुनिया हैं। एक ऐसी दुनिया है जहाँ द्वितीय विश्व युद्ध नहीं हुआ था। इस तरह के एक सिद्धांत क्वांटम यांत्रिकी के दृष्टिकोण पर आधारित है क्योंकि रिचर्ड फेनमैन द्वारा प्रस्तावित कई कहानियों का योग है। फेनमैन ने महसूस किया कि भविष्य के प्रयोग के किसी भी परिणाम की संभावना की गणना करने के लिए, किसी को उन सभी संभावित कहानियों को ध्यान में रखना चाहिए जो इसे ले जा सकती हैं। ऐसा लगता है कि यह क्वांटम यांत्रिकी में गणना का सिर्फ एक और अजीब नियम है, लेकिन एक बहु-विश्व मॉडल के समर्थकों का मानना ​​है कि ये सभी कहानियां वास्तविक हैं और एक-दूसरे के साथ बातचीत करती हैं। डेविड डिक्शन का मानना ​​है कि एक समय यात्री समय में वापस जा सकता है और अपनी दादी को मार सकता है जब वह अभी भी एक युवा लड़की थी। इस मामले में, इतिहास की एक नई शाखा उत्पन्न होगी: कहानी के इस संस्करण में एक जीवित क्रोनो-यात्री और उसकी मृत दादी दोनों होंगे। जिस समय यात्री का जन्म हुआ था और उसकी दादी अभी भी जीवित थी, वह पथ मौजूद है। यात्री को अभी भी उनकी जीवनी का हिस्सा याद है, जो एक नए रास्ते को चालू करने से पहले हुआ था। दोनों तरीके मौजूद हैं।

अब हमारे पास दादी के विरोधाभास के दो पर्याप्त समाधान हैं। पहला रूढ़िवादी है, जहां अंतरिक्ष-समय को एक एकल आत्म-संगत चार-आयामी मूर्तिकला के रूप में दर्शाया गया है, जो अपरिवर्तित है। दूसरा क्वांटम यांत्रिकी की अधिक कट्टरपंथी बहु-विश्व व्याख्या है। दोनों समाधान काम करते हैं।

इसके अलावा, यदि आप समय में यात्री की दुनिया की रेखा पर लौटते हैं, जो अतीत में खुद को खो देता है, तो आप इसमें एक दोष देख सकते हैं। इस पैटर्न में प्रकाश 45 ° के कोण पर उड़ता है। जब यात्री अतीत में वापसी करने के लिए शिखर पर से गुजरता है, तो किसी समय उसकी धुरी पर विश्व धुरी के सापेक्ष रेखा 45 ° से अधिक होनी चाहिए। इसका मतलब यह है कि कुछ बिंदु पर उसे प्रकाश की गति से अधिक होना चाहिए। वास्तव में, सर्किट के शीर्ष पर पार करते हुए, यह अनंत गति से चलता है। सुपरमूलिनल गति और समय यात्रा के साथ उड़ानों के संबंध की घटना निम्नलिखित लिमरिक ए.जी. आर। बुलर:

डकोटा से बहुत फुर्तीला मिस
उसने कहा: “आइंस्टीन कुछ है!
चूंकि मैंने कहीं उड़ान भरी थी
प्रकाश की गति से अधिक है
और प्रस्थान करने से पहले दिन वापस आ गया! "

समस्या यह है कि (जैसा कि आइंस्टीन ने अपने सापेक्षता के विशेष सिद्धांत में प्रदर्शित किया है) एक रॉकेट का निर्माण करना असंभव है जो कि अतिमानवीय गति को विकसित करेगा। यदि आपकी गति प्रकाश की गति से अधिक नहीं है, तो आपकी विश्व रेखा कभी भी समय अक्ष के सापेक्ष 45 ° से अधिक कोण पर स्थित नहीं होगी, और आप अतीत में वापस नहीं आ पाएंगे। हालांकि, आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत में, जहां अंतरिक्ष-समय को घुमावदार माना जाता है, कोई एक ब्रह्मांडीय तार के साथ या तो एक वर्महोल या (जिसके बारे में नीचे चर्चा की जाएगी) के माध्यम से आगे बढ़ने पर पथ को काटकर प्रकाश की एक किरण से आगे निकल सकता है। यदि आप प्रकाश की एक किरण से आगे निकल जाते हैं, तो, हमारी फुर्तीली मिस की तरह, आप अतीत में उड़ सकते हैं।

मान लीजिए कि हमारे पास कागज की एक शीट है, जिस पर एक स्थानिक आयाम क्षैतिज रूप से बाहर रखा गया है, और समय - लंबवत (चित्र 21.3.3)। इस मामले में, आपकी विश्व रेखा इस आकृति में हरे रंग की पट्टी है। आप आलसी हैं और घर बैठे हैं, इसलिए आपकी दुनिया की रेखा नीचे से ऊपर की ओर चादर के ऊपर से चलती है। हालांकि, घुमावदार स्थान-समय में, विभिन्न नियम लागू होते हैं। आइए शीट के शीर्ष पर ग्लूइंग टेप द्वारा शीट को क्षैतिज रूप से सिलेंडर में रोल करें। अब आपकी विश्व रेखा एक चक्र है जो अतीत की बात है।

आप हमेशा भविष्य में आगे बढ़ रहे हैं, लेकिन आप वास्तव में अतीत में बदल रहे हैं। मैगलन के अभियान के साथ भी यही हुआ: नाविक हर समय पश्चिम की ओर रवाना हुए, पूरी पृथ्वी की परिक्रमा की और वापस यूरोप लौट आए। यदि पृथ्वी की सतह समतल होती तो ऐसा कभी नहीं होता। इसी तरह, क्रोनो-ट्रैवलर भविष्य में लगातार आगे बढ़ रहा है, लेकिन यदि अंतरिक्ष पर्याप्त रूप से घुमावदार है, तो वह अपने अतीत में हुई घटनाओं पर वापस लौट सकता है।

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