Възможно ли е някога да се върнем в миналото, или пътуването във времето може да се осъществява единствено към бъдещето?

Физиците изследват този въпрос от десетилетия, опитвайки се да установят дали законите на Вселената допускат връщане назад във времето.

Ново изследване на китайския физик Хуншън Джан от Университета в Дзинан представя математическо доказателство, според което пътуването в миналото е невъзможно в широк клас теоретични модели на пространство-времето.

Разработката показва, че при определени геометрични условия движението във времето може да се осъществява само в една посока, съобщава Euronews.

Изследването е публикувано в научния архив arXiv през октомври 2026 г. и все още не е преминало независима научна оценка. То не изключва възможността за връщане в миналото при всички обстоятелства, а определя условията, при които геометрията на пространство-времето не допуска подобно движение.

Математици решиха 55-годишна задача, известна като „предположението на Греъм“

Математическото обяснение за движението във времето

Основната идея на Джан е свързана със структурата на пространство-времето, което според теорията на относителността на Айнщайн обединява трите пространствени измерения и времето.

Физикът разглежда модели, при които пространство-времето може да бъде разделено на последователни повърхности, по които могат да се движат светлинни лъчи.

Той обяснява концепцията чрез сравнение със стълбище. Ако всяко стъпало представлява определен момент, а движението е възможно само нагоре, човек никога не би могъл да се върне на предишно стъпало.

Подобен принцип важи и за разглежданите математически модели. Обектите, които се движат по-бавно от светлината, трябва да пресичат тези повърхности в една и съща времева посока.

„Светлината никога не може да бъде насочена перпендикулярно на посоката, в която пътешественикът се движи във времето“, обяснява Джан.

При такива условия траекторията на даден обект не може да образува затворен път, който да го върне към момента, от който е тръгнал.

„Моята работа разглежда по-конкретен въпрос: кога пространство-времето допуска подобен затворен път и кога самата му геометрия го изключва?“, коментира физикът пред Euronews Next.

Ново изследване поставя под съмнение дългогодишна теория за възникването на живота на Земята

Два сценария, при които ограниченията може да не важат

Във физиката хипотетичните траектории, които позволяват връщане към същото място и момент, се наричат затворени времеподобни криви.

Те описват пътища през пространство-времето, по които обект би могъл да се движи, без да надвишава скоростта на светлината, и въпреки това да се върне в собственото си минало.

Уравненията на Айнщайн допускат съществуването на такива траектории при определени теоретични условия, включително във вътрешността на въртящи се черни дупки.

Джан разглежда два случая, при които неговото доказателство не може да изключи подобна възможност.

Първият е свързан с усукването на светлинните лъчи. Вместо да се движат успоредно, те могат да се усукват един около друг, подобно на нишките на въже. При такива условия не могат да се образуват подредените повърхности, върху които се основава доказателството.

Подобно явление се разглежда в теоретичните модели на въртящи се черни дупки.

Според общата теория на относителността въртящите се масивни обекти увличат пространство-времето около себе си. В близост до центъра на въртяща се черна дупка този ефект може да бъде толкова силен, че определени траектории да се затворят във времето.

В подобен сценарий часовникът на пътешественика би продължил да отчита времето нормално, но движението му теоретично би могло да го върне към момента на тръгване.

Още през 1968 г. физикът Брандън Картър показва, че такива траектории съществуват в математическите модели на въртящи се черни дупки.

Джан обаче подчертава, че самото усукване не е достатъчно условие за пътуване в миналото.

„Усукването само по себе си не създава затворена крива. То единствено прави моето доказателство неприложимо“, обяснява той.

По думите му този ефект се среща във Вселената и доколкото е известно, сам по себе си не води до възможност за връщане назад във времето.

Температурата на човешкото тяло се понижава. Учените търсят причината

Втората възможност е свързана със структурата на пространство-времето

Другият сценарий зависи от цялостната структура на пространство-времето, а не само от геометричните му свойства в определена област.

В математиката подобни характеристики се изучават от област, наречена топология.

За да обясни идеята, Джан използва отново сравнението със стълбище. Представете си конструкция, при която човек непрекъснато се изкачва, но поради особената ѝ форма най-горното стъпало го отвежда обратно до началото.

Подобна възможност съществува в някои теоретични модели на пространство-времето, включително тези, които предвиждат пътуване чрез червееви дупки.

Това са хипотетични тунели, които биха могли да свързват отдалечени области на Вселената или различни области на пространство-времето.

Много от теоретичните модели на машини на времето, предложени от физиците, разчитат именно на такива особености.

Според Джан топологията е по-същественият от двата сценария, които биха могли да позволят заобикаляне на ограниченията.

„Възможността, която може да има значение, е топологията. Но именно тя изглежда най-малко вероятно да възникне без целенасочена намеса“, посочва изследователят.

Това обаче не означава, че подобна намеса е технологично осъществима или че червеевите дупки действително могат да се използват за пътуване във времето.

Учени откриха как се образува необичаен облак на Марс, който достига над 1600 километра дължина

Пътуването към бъдещето вече има научно обяснение

Докато връщането в миналото остава теоретична възможност, за която няма експериментално потвърждение, различното протичане на времето за отделните наблюдатели е доказано следствие от теорията на относителността.

Айнщайн показва, че времето не протича еднакво за всички, а зависи от скоростта на движение и силата на гравитационното поле.

Колкото по-бързо се движи даден обект спрямо наблюдател, толкова по-бавно протича времето за него от гледна точка на този наблюдател. Силната гравитация също забавя хода на часовниците в сравнение с тези, които се намират в по-слабо гравитационно поле.

Този ефект е известен като забавяне на времето и е потвърден експериментално.

Според Европейската космическа агенция астронавтите, прекарали шест месеца на Международната космическа станция, се завръщат на Земята с приблизително пет хилядни от секундата по-млади, отколкото биха били, ако не бяха извършили полета.

Разликата е минимална, но показва, че двама души могат да преживеят различна продължителност на времето между едни и същи събития.

Това не е пътуване към бъдещето в смисъла на научната фантастика, а измерим физически ефект, предвиден от теорията на относителността.

Самият Джан подчертава ограниченията на изследването си.

„Това не е твърдение, че пътуването във времето е невъзможно“, казва той.

Доказателството му се отнася до определени структури на пространство-времето и не изключва съществуването на други теоретични условия, при които връщането в миналото би било възможно.