И так… Представьте шар. Представили. У него есть центр. Назовем его ЦЕНТР ВСЕГО (ЦВ). Представим сферу (поверхность этого шара). Назовем её ПРОСТРАНСТВО. И так на сфере у нас находится пространство. Где то там мы. Где то там солнце и другие галактики. Все они на плоскости сферы живут крутятся в своём плоском трехмерном пространстве. Но нам это не особо важно. Для нас это плоскость шара.
Представьте объем шара — назовем его ВРЕМЯ. Т.е. ВРЕМЯ летит от точки ЦВ во все стороны, задавая при этом расширение пространства (плоскости сферы) во все стороны с некой скоростью расширения. Возраст нашей вселенной это радиус шара R.
Шар постоянно увеличивается (надувается), при этом увеличивается площадь сферы. И вот мы стоим на плоскости сферы и время как слои у луковицы, накладываются один на другой.
Площадь сферы зависит от радиуса по формуле: S = 4*pi*(R^2). При огромном R шара, и маленьком размере куска площади, можно приближенно считать что площадь сферы представляет собой квадрат. Но так как квадрат на плоскости сферы представляет собой куб в нашем трехмерном пространстве, то напрашивается вывод, что скорость расширения пространства постоянно увеличивается (так как зависимость от радиуса (ВРЕМЕНИ) квадтратичная).
Если долго предстаять это… то некоторые выводы напрашиваются сами собой.
Почему ничто не может двигаться быстрее скорости света (быстрее скорости расширения сферы)?
Пусть Ссф — скорость расширения сферы, X,Y,Z — векторы движения в нашем трехмерном пространстве. Тогад Ссф = Xmax+Ymax+Zmax.
Т.е. чтобы лететь со скоростью расширения сферы, необходимо лететь с максимальной скоростью во всех направлениях одновременно! Но мы всегда движемся больше или меньше в сторону одного из векторов. Наше X+Y+Z всегда будет меньше Ссф. Только электромагнитные волны растпространяются во все стороны с максимальной скоростью, достигая Ссф.
Другой подход это представить точку которая двигается на сфере быстрее скорости расширения сферы. Но у нашей двумерной сферы нет центра расширения! Т.е. двигаясь со скоростью расширения сферы, точка с одной стороны будет двигаться в два раза быстрее Ссф, но с другой стороны она будет стоять на месте и станет центром расширения сферы… Хорошо что сегодня пятница.
Давайте условимся, что когда мы двигаемся в этом пространстве-времени, движение разбивается на два вектора — в пространстве (Ссф) и во времени в сторону ЦЕНТРА ВСЕГО (Cr) и мы не можем выбирать в сторону какого вектора нам двигаться. Т.е. когда мы движемся, мы движемся одновременно и на плоскости сферы и в её объеме.
Собщ = Ссф + Сr.
Так почему нельзя вернуть время вспять?
Чтобы вернуть время вспять, нам надо двигаться к ЦЕНТРУ ВСЕГО вдоль радиуса R, быстрее чем шар раздувается. Нам известно что при достижеини скорости света Ссф, время должно остановится. Т.е. гипотетически мы должны будем двигаться в сторону ЦВ со скоростью расширения шара. Т.е. мы зависнем в пространстве-времени в одном месте, а в это время луковицы времени будут нарастать на нас все больше и больше. Чтобы увидеть прошлое, нам надо будет увеличить наш вектор скорости Сr. Но мы не можем увеличить один из векторов движения, оставив при этом другой нетронутым. Для этого нам надо будет увеличить Ссф. Но как мы видели выше это невозможно.
Можно пойти дальше, и попытаться вычислить возраст нашей вселенной (длинну R) зная площадь S (размер вселенной). Или наоборот. Но это уже другая история.
Гравитация, черные дыры, путешествия во времени…
Черную дыру можно представить себе как объект, который притягивается к ЦВ и создает искажение пространства-вермени. Выглядит это как впадинка на поверхности шара. Двигаясь в сторону черный дыры наше разложение скорости Собщ = Ссф + Сr смещается в сторону Сr. Именно поэтому для стороннего набладателя кажется что в пространстве мы замедляемся, просто наша Ссф становится все меньше и меньше по мере приближения к центру впадины. Если прелположить что гравитация черный дыры настолько сильна, что она способна пробить впадину вплость до ЦВ, то в итоге мы должны будем попасть в момент зарождения вселенной. В сингулярность. Чем и является, по некоторым данным, центр сверхмасивной черной дыры.
Всех с пятницей!
