Юрий Артамонов - Ли Смолин. Возрожденное время: От кризиса в физике к будущему вселенной

к оглавлению

воображать, что жизнь может быть организована так, чтобы полностью исключить опасность, означает думать вне времени. Быть человеком означает жить в подвешенном состоянии между опасностью и благоприятной возможностью.

    Мы пытаемся как можно лучше преуспеть в неопределенном мире, чтобы заботиться о том, кого и что мы любим, а также наслаждаться в процессе сейчас и потом. Мы составляем планы, но мы никогда не можем полностью предвидеть, ожидают нас в будущем опасности или благоприятные шансы. Буддисты говорят, что мы живем в доме, все еще не замечая, что он охвачен огнем. Опасность может появиться в любой момент, и в обществах охотников-собирателей она присутствовала постоянно, но в современной жизни мы организуем вещи так, что опасность сравнительно редка. Сложной задачей жизни является мудрый выбор того, о каких опасностях из гигантского числа возможных действительно стоит беспокоиться. Это же можно сказать и о выборе того, что делать дальше, чтобы не упустить нужный шанс из всех шансов, которые приносит каждый момент. Мы выбираем, куда приложить свою энергию и внимание, - всегда в условиях неполноты знаний о последствиях своих действий.

    Могли бы мы делать лучше? Могли бы мы преодолеть капризы жизни и добиться состояния, в котором бы мы знали если не все, то хотя бы достаточно, чтобы видеть все результаты наших выборов - как опасности, так и шансы? То есть, могли бы мы проживать на самом деле рациональную жизнь, без сюрпризов? Если время есть иллюзия, мы могли бы вообразить такую возможность, поскольку в мире, в котором время несущественно, не было бы фундаментальной разницы между знанием о настоящем и знанием о будущем. Осталось бы просто немного повычислять, чтобы получить решение. Несколько чисел, несколько формул можно было бы рассчитать и расшифровать, чтобы они сказали нам все, что нам нужно знать.

    Но если время реально, будущее неопределимо из знаний настоящего. Нет пути бегства из нашей ситуации, нет спасения от сюрпризов, которые возникают из-за того, что мы живем, игнорируя большинство следствий наших действий. Неожиданности обязательно присущи структуре мира. Природа может подбросить нам сюрпризы, к которым нас не подготовит никакое количество знаний. Новизна реальна. Мы можем с помощью нашей фантазии создать последствия, не вычислимые из знаний настоящего. По этой причине для каждого из нас имеет значение, реально время или нет: Ответ может поменять то, как мы видим нашу ситуацию в поисках счастья и смысла во вселенной, которая большей частью нам не известна. Я вернусь

к оглавлению

к этим темам в Эпилоге, где я предположу, что реальность времени может помочь нам подумать о таких проблемах как изменение климата и экономический кризис.

    Прежде чем мы начнем излагать главные аргументы книги, несколько слов в качестве совета.

    Я попытался сделать аргументы этой книги доступными для массового читателя, не знающего основ физики и математики. Тут нет уравнений, и объясняется все, что вам необходимо знать, чтобы проследить за моими доводами. Важнейшие вопросы поясняются возможно более простыми примерами. Когда мы переходим к более сложным предметам, если возникают трудности, советую читателю поступить так, как учатся делать ученые, которые бегло просматривают текст или пропускают его до места, где он становится им более понятным. Читатели, ожидающие большего обоснования, могут также обратиться к нескольким приложениям, которые доступны онлайн на сайте www.timereborn.com. Читатель также может счесть полезным обратиться к Примечаниям, которые содержат цитаты и вспомогательные замечания как для непрофессионалов, так и для экспертов, и дальнейшие обсуждения, которые могут быть интересны некоторым читателям.

    Мое собственное путешествие назад к понятию времени насчитывает более двадцати лет от моего осознания, что законы должны объясняться через их способность эволюционировать, через мои труды в области относительности, оснований квантовой механики и квантовой гравитации, которые, наконец, привели меня к описываемым в этой книге взглядам. Сотрудничество и неформальные беседы с несколькими друзьями и коллегами были существенны для моего продвижения по этой дороге; они детализированы в Благодарностях и Примечаниях, чтобы отметить мое использование результатов и идей других людей. Ни одно из указанных взаимодействий не было более важно, чем плодотворное и возбуждающее сотрудничество с Роберто Мангабейра Унгером, в ходе которого мы сформулировали главный аргумент и многие из следующих ниже ключевых идей [1].

    Читатели должны осознавать, что имеется много точек зрения на время, квантовую теорию, космологию и на другие подобные вещи, которые не обсуждаются в этой книге. Имеется обширная литература от физиков, космологов и философов, посвященная проблемам, которых я лишь касаюсь. Эта книга не претендует на академичность. Я в первую очередь сосредоточился на том, чтобы дать читателям, которые могут впервые знакомиться с этой областью дискуссий, один путь через их сложную территорию, высвечивая особые аргументы, которые

к оглавлению

являются фокусом этих дискуссий [2]. Имеются (в качестве одного из примеров) целые книжные полки, заполненные трудами, анализирующими взгляды Канта на пространство и время, которые здесь не упоминаются. Я также не описываю некоторые взгляды современных философов. Я прошу прощения моих ученых друзей за эти пробелы и отправляю заинтересованных читателей к Библиографии, которая содержит подсказки для дальнейшего чтения по теме времени.

Ли Смолин

Торонто, Август 2012

к оглавлению

Введение

    Научное обоснование иллюзорности существования времени внушительно. Именно поэтому революционны последствия принятия точки зрения, что время реально.

    Ядро аргументации физиков против времени основывается на способе нашего понимания того, что есть закон физики. В соответствии с этим доминирующим взглядом все, что происходит во вселенной, определяется законом, который точно диктует, как будущее развивается из настоящего. Закон абсолютен и, раз уж заданы условия текущего момента, нет свободы или неопределенности в том, как будет эволюционировать будущее.

    Как объясняет своему наставнику Томасина, не по годам развитая героиня пьесы Аркадия Тома Стоппарда: 'Если бы вы могли остановить каждый атом в его положении и направлении, и если бы ваш разум мог осмыслить все приостановленные таким образом действия, тогда, если бы вы были реально, на самом деле сильны в алгебре, вы могли бы записать формулу для всего будущего; и хотя никто не может быть настолько умным, чтобы сделать это, формула должна существовать точно так, как если бы он мог'.

    Раньше я верил, что моя работа как физика-теоретика заключалась в поиске этой формулы; сейчас я рассматриваю мою веру в ее существование больше как мистицизм, чем как науку.

    Если бы Стоппард выписывал образ современного персонажа, он вынужден был бы заставить Томасину сказать, что вселенная подобна компьютеру. Законы физики суть программа. Когда вы подаете на ее вход существующие положения всех элементарных частиц во вселенной, - компьютер действует соответствующее количество времени и выдает вам на выходе все положения элементарных частиц в некотором

к оглавлению

будущем времени. В рамках этого взгляда на природу не происходит ничего, за исключением перегруппировки частиц в соответствии с вечными законами, так в соответствии с этими законами будущее уже полностью определено настоящим, как настоящее было определено прошлым.

    Этот взгляд умаляет значение времени несколькими путями [1]. Здесь не может быть сюрпризов, не может быть на самом деле новых феноменов, поскольку все, что происходит, сводится к перегруппировке атомов. Свойства самих атомов не зависят от времени, как и контролирующие их законы; ни те, ни другие никогда не меняются. Все особенности мира в будущем времени могут быть рассчитаны из конфигурации настоящего. Это значит, что прохождение времени может быть заменено вычислением, которое подразумевает, что будущее логически является следствием настоящего.

    Эйнштейновские теории относительности дают даже более сильные аргументы в пользу того, что время несущественно для фундаментального описания мира, как я буду обсуждать в Главе 6. Относительность строго внушает, что вся история мира есть вневременное единство; настоящее, прошлое и будущее не имеют смысла вне человеческой субъективности. Время это просто другое измерение пространства, и смысл, который мы придаем ощущению проходящих моментов, суть иллюзия, за пределами которой есть вневременная реальность.