Грэгг Брейден - 2012. Время великих перемен
Другими словами: в то время, как нам кажется, что два лучших ученых XX века решили одну из величайших загадок истории науки, мы понимаем, что единственный способ решения уравнения — это сократить само понятие времени, явления, не дающего всем событиям произойти одновременно. Тогда о чем нам говорит такое открытие? Может быть так, что на глубинных уровнях реальности время вообще не существует?
Точно к такому выводу приводят исследования в немецком институте квантовой оптики Планка. Здесь Ференц Крауц при помощи лазерного излучения изучает квантовое время: самые мельчайшие промежутки времени, которые только можно представить. Работа Ференца сделала реальность лабораторного эксперимента похожей больше на сказочный мир воображения. В лаборатории Крауца происходящие во время исследования события появляются так быстро и в таком малом масштабе, что ученым приходится создавать новый словарь для их описания.
Например, аттосекунда — это измерение времени, равное одной квинтиллионной секунды, единица после 18 нулей. В этих невероятно маленьких промежутках времени ученые обнаружили пространство, где нет времени, область, где промежуток между двумя событиями ничего не значит. Оно называется «время Планка». Время Планка — это все, что происходит в промежуток 10–43 секунды или меньший промежуток (минус 10 с 43 нулями после). Для масштаба: одна единица времени Планка меньше, чем одна квинтиллионная одной квинтиллионной аттосекунды, описанной выше! По крайней мере, на сегодняшний день это самая малая единица времени, имеющая значение в физическом мире.
Это приводит нас назад к сущности времени и к тому, что происходит в интервалах, меньше чем время Планка. Суть заключается в том, что для вещей, происходящих ниже шкалы Планка, время исчезает. Другими словами, вещи, происходящие в таких маленьких масштабах, не имеют значения в нашем физическом мире. Это может привести к противоречивой идее, согласно которой время может быть не настолько важно, как мы думали, или время существует не так, как мы думали о нем в прошлом. Карло Ровелли, физик Средиземного университета в Марселе, Франция, подводит итог таким размышлениям: «Возможно, лучший способ понимания квантовой сущности — это отказаться от понятия времени — фундаментальное описание Вселенной должно быть вневременным»23.
Таким образом, Ровелли описывает, как далеко мы зашли в своих размышлениях относительно значения времени для нас. Несмотря на то что раньше мы думали, что время — это основа жизни и Вселенной, сейчас мы, возможно, понимаем, что времени, по крайней мере в некоторых местах, вообще не существует. Сейчас у нас есть все необходимое для того, чтобы задать вопрос, который открывал настоящую часть: Время существует на самом деле или это наше впечатление придает времени значение? Интересно то, что ответ для обеих частей вопроса один: «да». Все зависит от того, о каком уровне реальности мы говорим, а также где мы находимся в этой реальности.
Когда «тогда» превращается в «теперь»: язык, отражающий реальность
Вто время как современные ученые до сих пор договариваются относительно сущности времени и его значения для концептов прошлого и будущего, наши местные предшественники были уже хорошо осведомлены об этом. Например, когда Бенджамин Ли Уорф изучал язык хопи в середине XX века, он обнаружил, что их слова прямо отражают их понимание вечной природы Вселенной. Их понимание времени и нашего места в нем значительно отличается от нашего. Они воспринимали мир как единое целое, в котором все взаимосвязано и происходит в «настоящий момент».
В своей новаторской книге «Язык, мысль и реальность» Уорф резюмирует восприятие мира хопи: «Согласно мировоззрению хопи, время исчезает, и пространство изменяется, следовательно, это больше не единое и мгновенное вечное пространство нашей мнимой интуиции или классической механики Ньютона»24. Другими словами, хопи по-другому воспринимали время, пространство, расстояние и реальность. С их точки зрения, мы живем во Вселенной, где все живое и все взаимосвязано. Возможно, наиболее важно то, что они воспринимали все, как происходящее «сейчас». Их язык отражает их мировоззрение.
Например, когда мы смотрим на океан и видим волны, мы, скорее всего, скажем: «Посмотри на волну». Однако мы знаем, что на самом деле волна, на которую мы глядим, не существует одна. Она существует благодаря другим волнам. «Без отображения в языке никто никогда не видел ни одной волны»25, — говорит Уорф. То, что мы видим, — это «поверхность постоянно изменяющихся волнообразных движений», — объясняет Уорф. На языке хопи, однако, они бы сказали, что океан «волнообразно движется» для описания действия воды в тот момент. Точнее, поясняет Уорф, хопи говорят: walalata— «возникает много волн» и могут показать на волны, так же как и мы26. В этом, хотя это может показаться для нас странным, они на самом деле точнее описывают мир.
В таком расширенном понимании Вселенной время принимает совершенно новое значение, согласно традиционным верованиям хопи. Исследования Уорфа привели его к следующему открытию: «Высказанное включает все, что было или остается доступным чувствам, исторической физической Вселенной… без попыток разделения настоящего и прошлого, но исключая все, что мы называем будущим»27.
Другими словами, язык хопи использует одни и те же слова, независимо от того, описывается происходящее в настоящий момент или уже произошедшее в прошлом. Зная о том, что в квантовом мире заложены все возможности, такое восприятие времени и языков имеет смысл. Когда хопи говорят, что что-то «есть», они описывают существующую квантовую возможность, а также оставляют будущее открытым для других возможностей.
И примеры языка хопи, и современные лабораторные исследования, показывающие влияние наблюдения на реальность, свидетельствуют об одном — для того чтобы определить, когда мы окажемся в нужном месте в нужный момент, наше взаимоотношение с временем важнее, чем его использование.
Тогда как время может не существовать в новом квантовом мире, оно определенно существует в мире больших вещей, таких, как Вселенная, модели и циклы. Где существует время, оно всегда течет в одном направлении. Это подводит нас к нашей второй загадке.
Хотя математики, описывающие время, предусматривают движение либо вперед, либо назад, наш повседневный мир оказывается замкнутым в пространстве, где мы переживаем движение только в будущее, которое физики называют движущейся вперед «стрелой времени».
Почему время течет только в одном направлении?
Когда физики говорят о времени, их идеи обычно согласуются с одним из способов восприятия. Согласно первому время — это субъективное переживание и то, как мы его ощущаем, определяется особенностями конкретного человека. С этой точки зрения все времена, прошлое, настоящее и будущее, существуют постоянно. В каждый момент они существуют в виде потока энергии и событий, которые мы ощущаем в настоящий момент.
Возможно, такое понимание времени лучшим образом описал сам Эйнштейн в своем письме в 1931 году: «Для тех из нас, кто верит в физику, разделение между прошлым, настоящим и будущим — всего лишь иллюзия, хотя и устойчивая иллюзия»28. В то время как физики полагают, что «иллюзия» времени на самом деле может быть основой су-шествования Вселенной, когда дело доходит до математиков, описывающих время, возникает загадка, которая является такой же устойчивой, как и сама иллюзия. Она называется «стрела времени» или просто «проблема времени».
Рис. 13. Вверху: изображение со спутника СОВЕ НАСА, показывающее концентрацию энергии, оставшуюся после большого взрыва. Внизу: рисунок художника, изображающего энергию Вселенной, расширяющейся в стороны и движущуюся от центра. Так как время и существующее в нем пространство не могут быть разделены, постоянное расширение Вселенной может объяснить загадку движения времени только в одном направлении: всегда вперед.
Проще говоря, проблема заключается в следующем: время движется только в одном направлении: от настоящего в будущее. Несмотря на то что в физике нет доказательств того, что время должно двигаться в одном направлении, мы все знаем, что это так. Или, по крайней мере, нам так кажется. Любые сомнения по этому поводу быстро исчезают, как только мы посмотрим на то, как происходят события в нашей жизни.
Например, если у нас из рук выскользнет яйцо и упадет на кухонный пол, когда утром мы в спешке готовим завтрак, абсолютно ясно, что яйцо разбилось безвозвратно. И мы можем с уверенностью сказать, что оно навсегда останется в таком виде. Вероятность того, что яичные скорлупки обратно превратятся в целое яйцо, а желток на полу неожиданно превратится обратно в круг внутри скорлупы, чрезвычайна мала.
