В истории современной астрофизики есть идеи, которые не просто расширяют представления о Вселенной, но меняют саму структуру причинности. Одной из таких идей стал принцип самосогласованности, предложенный российским астрофизиком Игорем Дмитриевичем Новиковым.
Он возник не как философская игра, а как попытка дать строгий физический ответ на парадоксы путешествий во времени, которые естественным образом появляются в рамках общей теории относительности Эйнштейна.
В начале–середине 1980‑х годов Новиков начал публиковать работы, посвящённые замкнутым времениподобным линиям — CTC, Closed Timelike Curves. Это такие траектории в пространстве‑времени, по которым объект может вернуться в собственное прошлое. В конце десятилетия, в совместных статьях с Кипом Торном, Владимиром Фроловым и рядом других исследователей, принцип получил окончательную формулировку. Он стал одним из самых строгих подходов к проблеме временных парадоксов.
Суть принципа выражается в одной фразе: если путешествия в прошлое возможны, то любые события на таких траекториях обязаны быть логически непротиворечивыми. Прошлое нельзя изменить — можно лишь стать его частью.
Новиков исходил из того, что решения уравнений Эйнштейна допускают структуры, где причинность может замыкаться в петлю. Метрика Гёделя (1949), вращающиеся чёрные дыры, теоретические кротовые норы Морриса–Торна (1988) — всё это примеры моделей, где CTC возникают естественным образом. Но вместе с ними появляется и «парадокс дедушки»: путешественник убивает своего предка, тем самым уничтожая причину своего появления. Новиков предложил единственный физически допустимый вариант: события, ведущие к логическому противоречию, имеют нулевую вероятность. Вселенная допускает петли времени, но не допускает нарушений причинности.
Этот принцип стал одним из немногих строгих инструментов, позволяющих обсуждать время не как философскую абстракцию, а как математически определённую структуру.
Кино как лаборатория причинности
Кинематограф давно стал площадкой, где сценаристы и режиссёры экспериментируют с логикой времени. И многие фильмы, даже не называя принцип Новикова напрямую, строят сюжет именно по его правилам. Ниже — подробный разбор ключевых примеров.
«Интерстеллар» (Interstellar, 2014)
Один из самых точных примеров самосогласованности. В финале фильма Купер оказывается внутри чёрной дыры «Гаргантюа», в многомерной структуре, где время становится пространством. Он пытается изменить прошлое дочери, но не может — потому что его действия уже встроены в историю.
Он всегда был тем самым «призраком», который сбивал книги.
Он всегда передавал Мёрф квантовые данные через гравитацию.
Он не меняет прошлое, а создаёт его.
Это идеальная замкнутая петля: будущее влияет на прошлое, но не нарушает причинность.
«Гарри Поттер и узник Азкабана» (Harry Potter and the Prisoner of Azkaban, 2004)
Фильм использует модель времени, полностью соответствующую принципу самосогласованности. Гарри видит на берегу озера фигуру, которая спасает его и Сириуса. Позже он сам возвращается в прошлое и понимает, что спасителем был он.
«12 обезьян» (12 Monkeys, 1995)
Фильм Терри Гиллиама — один из самых жёстких примеров самосогласованности. Главный герой пытается предотвратить биокатастрофу, но все его действия лишь приводят к тому будущему, которое он видел в детстве.
«Терминатор» (The Terminator, 1984)
Кайл Риз отправляется в прошлое, чтобы защитить Сару Коннор, и становится отцом Джона Коннора. Это классическая замкнутая причинная петля:
Джон существует, потому что Кайл был отправлен в прошлое.
Кайл был отправлен, потому что Джон существует.
«Предопределение» (Predestination, 2014)
Самый радикальный пример принципа Новикова. Герой фильма одновременно является:
Вся его жизнь — одна большая временная петля, где нет ни одного события, которое могло бы произойти иначе.
«Назад в будущее» (Back to the Future, 1985)
Трилогия Роберта Земекиса — один из самых известных примеров кино, где путешествия во времени построены не по принципу самосогласованности, а по модели изменяемой линии времени. В этой вселенной прошлое можно переписать, а изменения мгновенно отражаются на будущем. Марти МакФлай, попадая в 1955 год, случайно вмешивается в знакомство своих родителей и тем самым создаёт угрозу собственному существованию. Исчезающая фотография — визуальный маркер ветвящейся причинности.
С точки зрения принципа Новикова такая модель невозможна: события, ведущие к противоречию, должны иметь нулевую вероятность. Но в «Назад в будущее» прошлое поддаётся редактированию, создавая новую линию времени. Это художественная интерпретация многомировой логики, противоположная самосогласованной Вселенной.
«Довод» (Tenet, 2020) — инверсия времени как строгая самосогласованность
Фильм Кристофера Нолана — один из самых сложных и точных примеров работы принципа Новикова в массовом кино. В «Доводе» нет путешествий в прошлое в классическом смысле — есть инверсия энтропии, позволяющая объектам и людям двигаться «назад» относительно окружающего мира. Но ключевой закон остаётся неизменным: прошлое нельзя изменить, потому что любое действие уже встроено в структуру событий. Герои сталкиваются с собственными следами, участвуют в боях, которые уже видели с другой стороны, и выполняют действия, которые заранее были частью их же будущего. «Довод» демонстрирует самосогласованность в чистом виде: если событие произошло, значит, оно не могло произойти иначе. Никаких альтернативных линий времени — только единая, замкнутая причинная ткань.
Хотя путешествия во времени остаются теоретическими конструкциями, принцип Новикова используется в ряде областей современной физики:
Модели кротовых нор (Моррис–Торн, 1988), где возможны временные петли.
Квантовые модели Дойча (1991), где самосогласованность устраняет парадоксы в квантовых вычислениях.
Исследования квантовых систем с обратной связью во времени, где состояния, нарушающие причинность, просто не имеют допустимых решений.
Релятивистские модели вращающихся чёрных дыр, допускающие CTC вблизи кольцевой сингулярности.
Игорь Дмитриевич Новиков: биография и вклад
Игорь Новиков родился в 1935 году в Москве. Он — один из ведущих мировых специалистов по космологии, чёрным дырам и релятивистской астрофизике.
Работал в Институте теоретической астрофизики в Копенгагене.
Сотрудничал с Кипом Торном, Стивеном Хокингом, Яковом Зельдовичем.
Исследовал аккреционные диски, релятивистские эффекты, космологические модели.
В начале–середине 1980‑х сформулировал принцип самосогласованности, окончательно оформленный в конце десятилетия.
Автор десятков научных работ и популярных книг о космологии.
Новиков стал одним из немногих исследователей, кто попытался построить строгую, математически непротиворечивую теорию времени, не выходящую за рамки общей теории относительности.
Буду рад, если помог вспомнить вам некоторые фильмы или подсказал посмотреть те, которых вы не видели или даже не слышали вовсе. Эти фильмы я смотрел не по одному разу, мне очень нравится эта непростая тем, в том числе и тем, что потом можно ходить и думать об этом, чего и вам желаю.
ОБО МНЕ: Фотограф, видеограф, турист, путешественник. Живу поездками и сопровождаю группы туристов. Снимаю кино, которое потом видят три страны в своих телевизорах. Мои фильмы: https://rutube.ru/video/f2f057cc50c0a5a0e9f2ca0a97f0d9c4/
