Все записи
12:03  /  12.03.19

425просмотров

Что такое время? Часть 2

+T -
Поделиться:

Что же такое время? Если никто меня об этом не спрашивает, я знаю, что такое время; если бы я захотел объяснить спрашивающему - нет, не знаю… А как могут быть эти два времени, прошлое и будущее, когда прошлого уже нет, а будущего еще нет?

Аврелий Августин

 

Что такое время? Часть 1

Поскольку ненаблюдаемое прошлое неопределенно, а наблюдение меняет поведение системы, то выводимое из наблюдений прошлое еще и изменено по сравнению с ненаблюдаемым: наблюдая за системой, мы меняем не только ее настоящее, но и прошлое (Да, прошлое можно изменить, по крайней мере физика этого не запрещает!). Но на повседневном уровне, имея дела с достаточно крупными (по сравнению с частицами) объектами, мы пользуемся законами Ньютона или теорией относительности, где прошлое неизменно – есть только один вариант того, как события развивались до настоящего времени.

Как же возможно сочетание классической физики с неопределенностью и непредсказуемостью квантовой механики? Вероятно, происходит примерно то же, что и в специальной теории относительности: теория начинает действовать в «экстремальных обстоятельствах». Для движущегося объекта влияние скорости на массу становится заметным при приближении к скорости света, а время замедляется вплоть до полной остановки.

В каком экстремуме квантовые законы и, как следствие, исчезновение времени могут проявиться на уровне Вселенной? Очевидно, когда вселенная сравнима размерами с атомным ядром. Именно это подразумевает теория Большого взрыва: все начинается с сингулярности — точки, в которой температура, плотность и искривление Вселенной были бесконечны. Из этой точки Вселенная начинает расширяться, и расширение (инфляция) продолжается до сих пор. Обратив вспять расширение, мы увидим, как содержимое Вселенной сближается, все более сжимаясь. В конце концов, в самом начале космической истории, весь мир находится в состоянии бесконечного сжатия и стянут в точку – в «сингулярность». Общая теория относительности Эйнштейна утверждает, что форма пространства-времени определяется распределением энергии и материи. И когда энергия и материя бесконечно сжаты, то пространство-время тоже сжато – оно просто исчезает.

Предположение, что Вселенная расширяется (вопреки прежней статичной модели) было подтверждено в 1929 году астрономом Хабблом на основании наблюдений за спектром звезд. Окончательным подтверждением инфляции Вселенной стало обнаруженное в 1965 году реликтовое излучение, которое осталось со времен Большого взрыва. Если проследить историю расширяющейся Вселенной вспять, Вселенная будет уменьшаться, пока в момент Большого взрыва не обратится в сингулярность. Здесь теория Эйнштейна прерывается и не может предсказать начало Вселенной и начало времени — только как она развивалась позже. В этой точке действуют законы квантовой механики: частицы движутся всеми возможными путями, и Вселенная может иметь бесконечное множество предысторий. Что же происходит со временем? Общая теория относительности объединяется с квантовой теорией: искривление времени-пространства настолько велико, что все четыре измерения ведут себя одинаково. Иными словами, времени как особого параметра нет. А если времени нет, то нет и возможности говорить о начале Вселенной во времени, что устраняет проблему творения из ничего или первопричины.

По поводу конечности мира во времени давно идут горячие споры между западными мыслителями. Аристотель считал, что космос вечен и не имеет начала во времени. В 13 веке Католическая Церковь объявила возникновение мира догматом веры. Хотя Фома Аквинский, проявляя приверженность к учению Аристотеля, настаивал, что с философской точки зрения это недоказуемо. Иммануил Кант утверждал, что мир без начала приводит к парадоксу: как может наступить сегодня, если сначала должно пройти бесконечное число дней?

Парадокс бесконечного прошлого в том, что в таком случае к настоящему моменту должен был быть совершен бесконечный ряд действий. Хотя нет ничего невозможного в совершении бесконечного ряда действий, если вы располагаете бесконечным временем для их совершения. Да и математически возможно совершить бесконечный ряд действий за конечное время при условии, что вы совершаете их все быстрее и быстрее. Допустим, вы можете завершить первое действие за час, тогда второе займет у вас половину часа, третье – четверть часа, четвертое – одну восьмую часа и так далее. В этом темпе вы завершите бесконечный ряд действий всего лишь за два часа. На самом деле, каждый раз, прочитывая предложение этой статьи, вы совершаете маленькое чудо – поскольку, как заметил античный философ Зенон, пройденное расстояние можно разделить на бесконечное число все более крохотных интервалов. Поэтому нет ничего абсурдного в бесконечном прошлом. Теоретически вполне могла быть бесконечная последовательность дней до сегодняшнего утра – при условии, что у нас был бесконечный промежуток времени, в течение которого они могли пройти.

Ученые Герман Бонди, Томас Голд и Фред Хойл даже предложили теорию стационарной Вселенной, в которой мир оказывался одновременно и расширяющимся, и вечным. В этой модели пустое пространство, оставленное позади всегда разбегающимися галактиками, наполняется новыми частицами материи, которые спонтанно возникают благодаря квантовым флуктуациям. Поэтому несмотря на непрекращающееся расширение Вселенной, поддерживается постоянная плотность материи. Вселенная всегда выглядит одинаково, не имея ни начала, ни конца.

Таким образом, сингулярность в начале Вселенной является не событием во времени, а скорее временной границей или краем. До t = 0 никакого времени не было. Поэтому не было и времени, когда преобладало Ничто. И не было никакого «возникновения» – по крайней мере, во времени. Вселенная имеет конечный возраст, хоть и существовала всегда, если под «всегда» подразумевать все моменты времени. Вековой парадокс разрешается!

Существует даже точка зрения на появление человека, по которой эволюция сознательной жизни на нашей планете обусловлена подходящими мутациями, происходившими в различное время. Предположительно это были квантовые события, поэтому они могли бы существовать только в виде линейной суперпозиции до тех пор, пока они не довели эволюцию до мыслящих существ, самое существование которых зависит от всех «правильных» мутаций, имевших место в действительности. Именно наше присутствие, согласно этой идее, вызывает к существованию наше прошлое. Эта концепция называет теорией «партисипаторной» Вселенной, она выдвинута физиком Джоном Уилером в 1938 году.

Есть еще более радикальная и поэтичная идея, которую отстаивает химик из Оксфорда Питер Эткинс. По словам Эткинса, «противоположности различаются направлением движения во времени». Например, -1 есть то же самое, что 1, только движущаяся из будущего в прошлое. При отсутствии времени -1 и 1 взаимоуничтожаются, объединяясь в ноль. Время позволяет двум противоположностям отделиться друг от друга, что таким образом и отмечает появление времени. Эткинс предполагает, что именно так спонтанно зародилась Вселенная. Американский писатель Джон Апдайк был настолько поражен этой идеей, что использовал ее в романе «Россказни Роджера» в качестве альтернативы теистическому объяснению бытия.

25 лет назад в «Краткой истории времени» Стивен Хокинг предложил свою версию теории Большого взрыва и расширения Вселенной, однако он признавал, что вопрос о возникновении Вселенной в рамках современной физики остается нерешенным. Соблазнительна надежда, что через несколько лет или десятилетий все ответы будут получены, не оправдала возложенных на нее ожиданий -  траектория науки последнего времени убеждает, что поиск едва ли когда-нибудь остановится. Да и сами представления об Теории Всего успели несколько измениться: если Эйнштейн надеялся на несколько изящных уравнений, увязывающих все силы природы (а лучше бы — одно, как у него), то современная космология предполагает комплект законов, которые будут перекрываться и дополнять друг друга, как проекции Земли на плоской карте. Применив квантовую механику, то есть теорию «бесконечно малого мира», к огромным пространствам Вселенной, физики приходят к выводу, что Вселенная имеет не одну историю, как в классической картине мира, но все возможные истории существуют одновременно. Однако мы присутствуем в той конкретной вселенной, где возможно присутствие человека — а значит, все законы этой вселенной подстроены под возможность существования планет, жизни, разумной жизни, и именно такой формы жизни, и из всех предысторий выбираются те, которые приводят к появлению человека. Но «привилегия», дарованная человеку в этой вселенной, не должна, как это было в древности, подводить нас к мысли об уникальности нашего мира.

В «Исповеди» еще до появления научного способа познания мира Аврелий Августин написал: «Признаюсь тебе, Господи, я до сих пор не знаю, что такое время. Детства моего, например, уже нет, оно в прошлом, которого тоже уже нет, но когда я о нем думаю и рассказываю, будто вижу его в настоящем, ибо оно до сих пор живет в моей памяти. Ты, Господи, дашь мне озарение, ты будешь моим светильником, ты освятишь мою тьму — все ярче, и ярче, и ярче...». Теперь феномен времени не кажется столь загадочным, стоило только науке заглянуть в него глубже.

 

Список литературы.

  1. Рейхенбах Г. Направление времени - М., 1962
  2. Руднев  В.  Текст  и  реальность:  Направление  времени  в культуре // Wiener slawistisher Almanach, 1986. - В. 17.
  3. Тейяр де Шардем П. Феномен человека. - М, 1987.
  4. Уитроу Дж Естественная философия времени. - М., 1964.
  5. Анри Бергсон «Творческая эволюция»
  6. Лейбниц Г. В . Начала природы и благодати, основанные на разуме /Пер. с франц. Н. А. Иванцова // Сочинения в четырех томах. Т. I / Ред., сост., вступит. ст. и примеч. B. В. Соколова; перевод Я. М. Боровского и др. М.: Мысль, 1982.
  7. Хайдеггер М. Введение в метафизику / Пер. с нем. Н. О. Гучинской. СПб, «Высшая религиозно-философская школа», 1997.
  8. Хокинг С. Краткая история времени. От большого взрыва до черных дыр.
  9. Шопенгауэр А . Мир как воля и представление.
  10. Dunne J. W. An Experiment with Time. — L. : A & C Black, Ltd, 1927. — 208 p.