Некоторые вопросы причинности в ОТО: «машины времени» и «сверхсветовые перемещения». Основные идеи и важнейшие результаты за последние десятилетия

С. В. Красников

Может ли цепь причин и следствий замкнуться в кольцо? Может ли человек попасть в свое прошлое? Эти вопросы интригуют человечество уже не первую тысячу лет. До поры, однако, обсуждать их приходилось либо философам, либо поэтам. Адекватный язык начал формироваться лишь с конца XIX века, когда усилиями таких людей как Г. Уэллс, Г. Минковский и А. Эйнштейн укоренилось представление о времени как атрибуте 4-мерного объекта, который мы теперь называем пространством Минковского. Это представление легло в основу специальной теории относительности (с логической, а не с исторической точки зрения) и тем самым породило третий — почти эквивалентный каждому из двух предыдущих — вопрос: можно ли превысить скорость света?
На сегодняшний день «машины времени», «кротовые норы» и «сверхсветовые перемещения» изучаются на общих с другими релятивистскими явлениями (сингулярностями, скажем) основаниях, а не как некая экзотика, которой, безусловно, не может быть, и нужно только поточнее сформулировать — почему. Новый подход оказался плодотворнее, и в его рамках за прошедшие 25 лет было достигнуто немало интересных результатов. Настало, как представляется, время изложить наиболее важные из них и избавить интересующихся этой проблематикой от необходимости самостоятельно прорабатывать десятки статей.
Так возникла эта книга. В ней изучаются пространства-времена, содержащие замкнутые непространственноподобные кривые и другие геометрические особенности — такие, как «кротовые норы», — делающие возможными сверхсветовые (в разных значениях этого термина) перемещения. Обсуждается возможность существования таких особенностей и их искусственного создания.
Подавляющая часть результатов, вошедших в книгу, получена в последние десятилетия и в русскоязычной литературе до сих пор представлена не была.
Изложение рассчитано на читателя, знакомого с основами общей теории относительности, хотя некоторые части данной книги поймет даже человек, не владеющий математикой вовсе.