Мы отталкивались от привычного образа времени: чего-то такого, что течет равномерно и одинаково во всей Вселенной, в чей поток погружено все существующее. Во всем космосе существует одно настоящее, одно “сейчас”, это и есть “реальность”. Прошлое неизменно, оно прошло, оно одинаково для всех. Будущее открыто и неопределенно. Реальность проходит от прошлого сквозь настоящее в направлении будущего, и эволюция вещей принципиально асимметрична между прошлым и будущим. Такова, как мы думали, принципиальная структура мира.
Эта привычная картина разлетелась вдребезги, она оказалась всего лишь аппроксимацией аппроксимации гораздо более сложной реальности.
Общего настоящего для всей Вселенной не существует. События не могут быть все упорядочены между прошлым, настоящим и будущим – упорядочить их можно только частично. Есть некое настоящее вблизи меня, но нет никакого настоящего для далекой галактики. Настоящее – это локальное понятие, а не глобальное.
Разницы между прошлым и будущим нет в элементарных уравнениях, которым подчинены все события в мире.
В локальном отношении время бежит с разной скоростью в зависимости от того, где я нахожусь и с какой скоростью двигаюсь. Чем ближе мы к некой массе или чем быстрее мы движемся, тем больше замедляется время: нет какого-то определенного промежутка времени между двумя событиями – их много разных.
Ритмы, следуя которым движется время, определяются гравитационным полем – а это реальная сущность со своей собственной динамикой, описываемой уравнениями Эйнштейна. Если пренебречь квантовыми эффектами, то пространство и время окажутся разными аспектами одного всеобщего студня, в который мы все погружены.
Но у мира квантовая природа, и пространственно-временной студень – это тоже аппроксимация. В элементарной грамматике мира нет ни пространства, ни времени – есть только процессы, преобразующие одни физические величины в другие, и мы можем вычислять их вероятности и соотношения .
На наиболее фундаментальном уровне, какой нам сегодня доступен, есть очень немного такого, что напоминало бы время, знакомое нам из опыта. Нет специальной переменной “время”, нет разницы между прошлым и будущим, нет пространства-времени. Зато мы можем написать уравнения, позволяющие описывать мир. В этих уравнениях одни переменные эволюционируют по отношению к другим. Мир вовсе не статичен – это не “блок-вселенная”, любые изменения в которой иллюзорны , напротив, это мир событий, а не мир вещей.
Вероятно, мы относимся к особому подмножеству мира, которое таким образом взаимодействует со всем остальным миром, что в одном направлении нашего термического времени энтропия низка. Направление времени, следовательно, реально, хотя и появляется лишь в определенной перспективе: энтропия мира для нас растет в направлении термического времени. Мы видим происходящее упорядоченным вдоль этой переменной, которую просто называем “временем”, а возрастание энтропии разделяет нам его на прошлое и будущее, определяет, как оно развертывается в космосе. Отсюда же и появление следов, руин и воспоминаний прошлого. Мы, человеческие создания, – следствие этой великой истории растущей энтропии, истории, сохраняющей единство благодаря памяти и удерживаемым ею следам. Каждый из нас обладает цельностью, потому что отражает мир, потому что формирует цельный образ единой сущности, наблюдая за себе подобными, потому что вписывает себя в перспективу всего мира, унифицированную памятью. Вот где рождается то, что мы называем “течением времени”. Это то, что мы слышим, когда слышим бег времени.
Переменная времени – это одна из многих переменных, описывающих мир. Это одна из переменных гравитационного поля, и в своем масштабе мы не обнаруживаем его квантовых флуктуаций и поэтому можем думать о нем как о чем-то вполне определенном, как о знаменитом эйнштейновском “моллюске отсчета”: в нашем масштабе подрагивания моллюска так малы, что мы не обращаем на них внимания. Мы можем считать его твердым как стол. На этом столе есть разные направления – некоторые из них мы называем пространством, а то, вдоль которого нарастает энтропия, мы называем временем. В своей повседневной жизни мы перемещаемся медленно в сравнении со скоростью света и поэтому не видим, как различается собственное время, показываемое различными часами; и различие в скорости, с которой идут часы, расположенные на разных расстояниях от одной и той же массы, тоже оказывается слишком малым, чтобы мы могли его заметить.
В результате, вместо того чтобы говорить о разнообразии возможных времен, мы можем говорить об одном-единственном времени, времени, знакомом нам из опыта – однородном, равномерном, глобальном. Это аппроксимация аппроксимации аппроксимации описания мира, увиденного в той особой перспективе, в которой мы, человеческие существа, питаемся от роста энтропии, уцепившись за бегущее время. Мы, для которых, как сказано Экклезиастом, есть время рождаться и есть время умирать.
Таково время для нас: понятие сложное, стратифицированное, с большим количеством разнообразных свойств, обнаруживаемых в разных приближениях.
Многие споры о времени не имеют смысла и возникают исключительно из-за того, что не принимается во внимание эта сторона понятия времени – его сложность и стратифицированность. Ошибка возникает тогда, когда не видят независимости различных слоев времени.
Такова структура физики времени, какой я вижу ее, прожив целую жизнь в размышлениях о ней.
Многие части этой истории совершенно надежны, другие – правдоподобны. Некоторые – рискованны, но мы вставляем их в поисках понимания.
Подтверждено многочисленными экспериментами: замедление времени с высотой и скоростью, отсутствие общего настоящего, связь времени с гравитацией, тот факт, что связи между временем в различных системах отсчета – динамические, и тот, что элементарные уравнения не знают о направлении времени, а также зависимость направления времени от энтропии и связь энтропии с расфокусировкой. Все это надежно установлено.
Наличие у гравитационного поля квантовых свойств – общее убеждение, хотя оно поддерживается исключительно теоретическими аргументами, а не экспериментальными данными.
Комментарии 1