— это двойная звезда, источник рентгеновских лучей, расположенный на расстоянии 35000 световых лет. Было замечено, что частицы, приходящие от этого объекта, путешествуют по прямой траектории без каких-либо признаков преломления. Обычно заряженные объекты, такие как протоны, преломляет магнитное поле нашей галактики. Единственная причина, по которой эти частицы могли бы избежать преломления, — отсутствие заряда. Что же это за частицы? Можно было бы предположить, что это нейтрино, — но период полураспада этих частиц составляет 15 минут, и за это время они не могут далеко улететь. Вот здесь и раскрывается концепция искажения времени. Если бы нейтрино перемещались достаточно быстро, то в нашей системе отсчета время их жизни могло бы значительно увеличиться. При энергии в миллион триллионов электронвольт и коэффициенте искажения миллиард эти 15 минут превращаются в 30 000 лет полураспада. Если бы было возможно совершить путешествие на одном из таких нейтрино, то на преодоление 30000 световых лет хватило бы 15 минут.
Эта информация заставляет подозревать, что наше понимание времени зачастую ошибочно. В современной науке принято считать, что Вселенной около 15 миллиардов лет. Но если время может настолько расширяться для космических лучей, то относительно чего определяется возраст
Вселенной? С точки зрения сверхскоростных частиц Вселенной только год от роду! Если ко всему сказанному добавить, что некоторые галактики удаляются от Земли со скоростями, близкими к скорости света, то все окончательно запутывается. Отсюда следует вывод, что время — это разработка человеческого сознания, оно не существует «там, снаружи».
Но даже для космических лучей время течет только в одном направлении: прошлое остается в прошлом, будущее — в будущем. Это вселенская константа, которой можно доверять. Ну, не до конца, конечно. Мюоны — это неустойчивые элементарные частицы сродни электронам, но только в 200 раз тяжелее. Когда энергичные частицы космического излучения бомбардируют ядра атомов в верхних слоях атмосферы, высвобождаются потоки субатомных частиц. Большинство из них составляют электроны, но среди частиц с большим временем жизни можно обнаружить и мюоны. Поскольку они живут дольше, значительное их количество успевает попасть на поверхность Земли. Если в любой точке планеты разместить счетчик Гейгера, он будет издавать довольно частые щелчки, и некоторая часть из них будет вызвана мюонами.
Любопытно, что мюоны по своей природе нестабильны: период их полураспада составляет две микросекунды. Если предположить, что мюон движется приблизительно со скоростью света, то за две микросекунды он смог бы преодолеть меньше километра. Таким образом, для того чтобы мюоны из верхних слоев атмосферы достигли Земли, их скорость должна была бы во много раз превышать скорость света, что невозможно. Как же так получается? Ответ в том, что для мюона время расширяется по отношению к нашему времени.
Вот как это происходит. Согласно теории относительности Эйнштейна, когда мюон движется со скоростью, близкой к скорости света, время для него течет иначе. Относительно времени на Земле время движущегося мюона расширяется примерно в тысячу раз. В результате мюон не распадается за несколько микросекунд по земному времени, а может существовать гораздо дольше. За это время он успевает достичь поверхности Земли. Чтобы показать эффект искажения времени, в 1941 году Бруно Росси и Дэвид Холл из Чикагского университета провели эксперимент. Вот как описывает этот эксперимент Пол Дэвис:
«Они хотели показать, что более быстрые мюоны живут дольше (когда наблюдаются нами в земной системе отсчета). Для этого они воспользовались металлическими щитами с различными тормозными способностями, чтобы отсеять медленные мюоны, а затем зафиксировали оставшиеся на двух разных высотах с помощью нескольких счетчиков Гейгера. Им удалось показать, что медленные частицы, которые они причудливо называют «мезотронами», распались примерно в три раза быстрее, чем быстрые»76.
Но для нас доказательство замедления времени находится гораздо ближе, чем в экспериментах с самолетами, воздушным шаром и бомбардировкой мюонов. Многие люди носят доказательства замедления времени на своем теле. Как объясняет Дэвис:
«Обычно электрон движется по своей орбите внутри атома водорода со скоростью около 200 км/с — это одна сотая скорости света.
Но у более тяжелых атомов скорость намного больше за счет больших электрических зарядов ядра. Внутренний электрон атомов таких химических элементов, как золото, свинец и уран, может вращаться вокруг ядра со скоростью, составляющей существенную долю скорости света. Следовательно, замедление времени и другие релятивистские эффекты оказывают значительное влияние на поведение таких электронов»77.
Большинство металлов имеют серебристый цвет в отличие от золота. Золото имеет такой цвет именно из-за замедления времени. Его отличительные блеск и цвет можно отнести к влиянию релятивистских эффектов на движение электронов, отражающих свет. Мюоны, конечно, странные частицы, но самыми странными из всех, пожалуй, являются гипотетические, еще не открытые тахионы.
НАЗАД В ПРОШЛОЕ
В 1974 году мировое сообщество физиков-теоретиков затаило дыхание. Двое исследователей Роджер Клей и Филип Крауч сообщили, что зафиксировали «всплеск» от столкновения космических лучей с атмосферой, произошедший раньше самого столкновения. Это могло стать доказательством существования тахионов78. И хотя эти результаты до сих пор не подтверждены, все же физики очень серьезно рассматривают концепцию существования тахионов.
Тахион — это воображаемая частица, минимальная скорость которой равна скорости света. Поэтому ее называют сверхсветовой частицей. Чтобы замедлиться, тахиону нужна энергия. Для того чтобы двигаться быстрее, чем свет, объект должен обладать бесконечной массой. Поэтому предполагается, что тахионы могли бы иметь «мнимую массу покоя», если включить в расчет мнимые числа. В теории относительности на самом деле имеется в виду не то, что тахионы не могут передвигаться быстрее света, даже в вакууме, а только то, что такие объекты не могут передвигаться медленнее, чем свет. Иными словами, ничто не может преодолеть световой барьер, двигаясь со скоростью выше или ниже него. Эйнштейн утверждал, что масса частицы бесконечно возрастает по мере приближения к скорости света. И как отметили физики-теоретики Олекса-Мирон Биланюк и Джордж Сударшан79, тахионы не разгоняются до скорости света, они движутся быстрее, чем свет, уже в момент своего возникновения. Аналогичным образом фотоны и нейтрино движутся со скоростью света сразу же после своего возникновения. Не существует таких понятий, как медленный фотон или медленный нейтрино.
Итак, что же открыли Клей и Крауч? Мы видели, что, когда энергичная частица космических лучей сталкивается с обычной атомной частицей в верхних слоях атмосферы, высвобождаются меньшие частицы, которые можно обнаружить на поверхности Земли. Если среди частиц окажутся тахионы, они будут двигаться назад во времени и фиксироваться детекторами на Земле не только раньше большинства других частиц, но даже раньше, чем изначальные (первичные) космические лучи начнут бомбардировать верхние слои
