За́мкнутая времениподо́бная крива́я (closed timelike curve, CTC) в математической физике — времениподо́бная кривая на Лоренцевом многообразии, возвращающаяся в исходную пространственно-временную точку, то есть замкнутая мировая линия частицы в пространстве-времени. Существование таких линий в рамках общей теории относительности было впервые вынесено на широкое обсуждение Куртом Гёделем в 1949 году на основании полученного им точного решения уравнений Эйнштейна, известного как метрика Гёделя, хотя первое решение такого типа было получено ранее, в 1937 году Виллемом Ван Стокумом. Подобные кривые возникают и в других решениях, таких как «цилиндр Типлера» и «проходимая кротовая нора». Существование замкнутых времениподобных кривых позволяет путешествия во времени со всеми связанными с ними парадоксами.
Часть физиков предполагает, что будущая теория квантовой гравитации наложит запрет на существование замкнутых времениподобных кривых. Такое мнение Стивен Хокинг назвал гипотезой о защищённости хронологии (chronology protection conjecture). Другие учёные выдвинули модель хронологической цензуры, согласно которой любая замкнутая времениподобная кривая в заданном пространстве-времени должна проходить через горизонт событий. В этом случае для наблюдателя, находящегося вне горизонта событий, принцип причинности не нарушается.
Общая теория относительности Помимо метрики Гёделя, замкнутые времениподобные кривые есть в некоторых других известных пространствах-временах: Цилиндр Минковского — пространство Минковского, в котором произведено отождествление , где — некоторая постоянная; Пространство Мизнера (специфическое орбиобразие пространства Минковского); Решение Керра (модель вращающейся чёрной дыры с нулевым зарядом с замкнутыми времениподобными кривыми под горизонтом); Метрика трёхмерной чёрной дыры Баньядоса — Тейтельбойма — Занелли () Пыль ван Стокума ( — модель цилиндрически-симметричной конфигурации пыли) Решение Боннора — Стэдмана, описывающее условие лабораторного эксперимента с двумя вращающимися шарами; Вселенная с двумя параллельными движущимися друг относительно друга космическими струнами, предложенная Дж. Ричардом Готтом; Пространство анти-де Ситтера; Перемещаемая акаузальная ретроградная область в пространстве-времени (Traversable acausal retrograde domains in spacetime, TARDIS)
Эксперимент с метаматериалами В 2011 году Игорь Смолянинов и Ю Джу Хун из Мэрилендского университета с помощью лучей света, проходящих внутри метаматериала, моделировали движение массивной частицы в (2+1) пространстве Минковского (воспользовавшись сходностью математических аппаратов, описывающих эти явления). Хотя основной целью было изучение механизмов Большого взрыва, учёные также попытались сконструировать метаматериал, моделирующий замкнутые времениподобные кривые. Ими были обнаружены внутренние ограничения, накладываемые на движение частиц, запрещающие одновременное движение вдоль времениподобной размерности и по кругу в пространстве. Если их модель переносима на наблюдаемую Вселенную, то она показывает невозможность существования замкнутых времениподобных кривых.
Времениподобные вычисления Времениподобные вычисления — вычисления на квантовом (реже классическом) компьютере, имеющем доступ к замкнутой времениподобной кривой и, следовательно, способном посылать результат вычислений в собственное прошлое. В отличие от многих схем реализации машины времени, такая логика временной петли не противоречит принципу самосогласованности Новикова. Идею таких вычислений предложил Ханс Моравек в 1991 году.
Примечания
Категория:Общая теория относительности Категория:Путешествия во времени