Но­вая тео­рия вре­ме­ни: спор фи­зи­ков и фи­ло­со­фов

Мы все жи­вем в по­то­ке вре­ме­ни. И осо­зна­ние это­го фак­та счи­та­ет­ся од­ним из при­зна­ков ра­зум­но­го су­ще­ства. С эпо­хи Ан­тич­но­сти по­ня­тие вре­ме­ни оста­ва­лось фи­ло­соф­ской ка­те­го­ри­ей, но фи­зи­ка не мог­ла обой­ти вни­ма­ни­ем столь зна­чи­тель­ный на­блю­да­е­мый про­цесс. На пу

Veliky Providents - - Первая Страница - Ан­тон ПЕРВУШИН

Стре­ла вре­ме­ни

Пер­вым че­ло­ве­ком, ко­то­рый по­пы­тал­ся опи­сать при­ро­ду вре­ме­ни, счи­та­ет­ся древ­не­гре­че­ский фи­ло­соф Пла­тон, уче­ник Со­кра­та и учи­тель Ари­сто­те­ля. Он опре­де­лил вре­мя как «дви­жу­ще­е­ся по­до­бие веч­но­сти», то есть как ха­рак­те­ри­сти­ку несо­вер­шен­но­го ме­ня­ю­ще­го­ся ми­ра, ко­то­рый стре­мит­ся к упо­ря­до­чен­но­сти, но не спо­со­бен ее до­стичь. В свою оче­редь Ари­сто­тель раз­вил по­ня­тие вре­ме­ни, опре­де­лив его как «ме­ру дви­же­ния», чем мы и поль­зу­ем­ся до сих пор.

Круп­ней­ший сред­не­ве­ко­вый мыс­ли­тель Ав­гу­стин Бла­жен­ный опи­сы­вал вре­мя в ка­че­стве пси­хо­ло­ги­че­ско­го фе­но­ме­на сме­ны вос­при­я­тий («рас­тя­же­ние ду­ши»); при этом он раз­ли­чал про­шлое, хра­ня­ще­е­ся в па­мя­ти, на­сто­я­щее, фик­си­ру­е­мое в кон­крет­ный мо­мент, и бу­ду­щее, вы­ра­жа­е­мое в ожи­да­ни­ях. При этом Ав­гу­стин сфор­му­ли­ро­вал по­ня­тия од­но­на­прав­лен­но­сти и необ­ра­ти­мо­сти вре­ме­ни, ко­то­рые позд­нее най­дут от­ра­же­ние в яр­ком об­ра­зе стре­лы вре­ме­ни.

Для фи­зи­ков ба­зо­вым ста­ло утвер­жде­ние Иса­а­ка Нью­то­на об «аб­со­лют­но­сти» вре­ме­ни: он по­ла­гал, что оно не име­ет на­ча­ла и кон­ца, те­чет оди­на­ко­во вез­де во Все­лен­ной, а все на­сто­я­щие со­бы­тия про­ис­хо­дят од­но­вре­мен­но. От­сю­да сле­ду­ет фи­ло­соф­ская кон­цеп­ция о несу­ще­ство­ва­нии вре­ме­ни вне из­ме­не­ний, под­твер­жден­ная в рам­ках вто­ро­го на­ча­ла тер­мо­ди­на­ми­ки, ко­то­рое в 1865 го­ду сфор­му­ли­ро­вал Ру­дольф Кла­у­зи­ус.

С тех пор вре­мя опи­сы­ва­ют еще и как ме­ру на­рас­та­ния эн­тро­пии, то есть «неупо­ря­до­чен­но­сти» объ­ек­та или груп­пы объ­ек­тов. По­сколь­ку эн­тро­пия все­гда толь­ко воз­рас­та­ет, то по­лу­ча­ет­ся, что в мо­мент сво­е­го рож­де­ния Все­лен­ная бы­ла сверху­по­ря­до­чен­ным объ­ек­том. Что ста­ло при­чи­ной по­яв­ле­ния та­ко­го объ­ек­та и что бы­ло до его по­яв­ле­ния, оста­ет­ся ве­ли­чай­шей тай­ной.

Чет­вер­тое из­ме­ре­ние

В 1880 го­ду ма­те­ма­тик и ми­стик Чарльз Хин­тон на­пи­сал эс­се «Что та­кое чет­вер­тое из­ме­ре­ние?», в ко­то­ром до­ка­зы­вал, что существование из­ме­ре­ний вне из­вест­ных нам трех (дли­на, ши­ри­на, вы­со­та) — не ма­те­ма­ти­че­ская аб­страк­ция, при­ду­ман­ная немец­ким уче­ным Бер­н­хар­дом Ри­ма­ном, а вполне ре­аль­ный факт, ко­то­рый мож­но про­де­мон­стри­ро­вать прак­ти­че­ски. Всю свою жизнь Хин­тон за­ни­мал­ся изу­че­ни­ем че­ты­рех­мер­ной гео­мет­рии и ве­рил, что ее по­сти­же­ние сде­ла­ет его рав­ным Бо­гу. Для по­пу­ля­ри­за­ции сво­их идей он пи­сал «На­уч­ные ро­ма­ны», ко­то­рые по­па­лись на гла­за зна­ме­ни­то­му фан­та­сту Гер­бер­ту Уэлл­су. Тот ис­поль­зо­вал их для со­зда­ния соб­ствен­ных сю­же­тов: на­при­мер, в ро­мане «Ма­ши­на вре­ме­ни», вы­шед­шем в 1895 го­ду, он по­чти сло­во в сло­во пе­ре­ска­зал со­об­ра­же­ния Чарль­за Хин­то­на из его ра­бо­ты «Не­за­вер­шен­ная связь»: «Меж­ду вре­ме­нем и тре­мя из­ме­ре­ни­я­ми про­стран­ства нет ни­ка­кой раз­ни­цы, за ис­клю­че­ни­ем то­го, что во вре­ме­ни дви­жет­ся на­ше со­зна­ние». Та­ким об­ра­зом, фан­таст пред­вос­хи­тил по­яв­ле­ние кон­цеп­ции про­стран­ствен­но-вре­мен­но­го кон­ти­ну­у­ма.

Спе­ци­аль­ная и об­щая тео­рии от­но­си­тель­но­сти, сфор­му­ли­ро­ван­ные Аль­бер­том Эйн­штей­ном, за­кре­пи­ли точ­ку зре­ния на­у­ки на необ­хо­ди­мость при­зна­ния вре­ме­ни в ка­че­стве из­ме­ре­ния, нераз­рыв­но свя­зан­но­го с про­стран­ством. Бы­ло по­ка­за­но и под­твер­жде­но мно­же­ством экс­пе­ри­мен­тов, что ско­рость те­че­ния вре­ме­ни за­ви­сит от си­сте­мы от­сче­та: чем быст­рее дви­жет­ся си­сте­ма, тем мед­лен­нее те­чет в ней вре­мя от­но­си­тель­но услов­но непо­движ­ной си­сте­мы. Бо­лее то­го, на вре­мя ока­зы­ва­ет вли­я­ние гра­ви­та­ция: чем силь­нее по­ле тя­го­те­ния у ка­ко­го-то объ­ек­та, тем силь­нее у его по­верх­но­сти ис­крив­ля­ют­ся про­стран­ствен­ные ли­нии и опять же мед­лен­нее те­чет вре­мя.

По­лу­ча­ет­ся, что ход вре­ме­ни мож­но из­ме­нить, ис­крив­ляя про­стран­ство при­мер­но та­ким же об­ра­зом, как это де­ла­ет гра­ви­та­ция. А ес­ли ис­хит­рить­ся и со­здать осо­бое про­стран­ствен­ное об­ра­зо­ва­ние, на­зы­ва­е­мое се­го­дня кро­то­вой но­рой (или чер­во­то­чи­ной) и со­еди­ня­ю­щее уда­лен­ные точ­ки про­стран­ства, то тео­ре­ти­че­ски ста­но­вит­ся воз­мож­ным на­ру­шить при­чин­но-след­ствен­ную связь и ока­зать­ся на вы­хо­де из та­кой «но­ры» рань­ше, чем ту­да от­пра­вил­ся.

Тео­рия Ко­зы­ре­ва

Воз­мож­ность по­стро­е­ния ма­ши­ны вре­ме­ни вы­зы­ва­ет оже­сто­чен­ные спо­ры, но ку­да бо­лее ин­три­гу­ю­ще вы­гля­дят по­пыт­ки по­нять ме­ха­низм те­че­ния вре­ме­ни.

В 1958 го­ду аст­ро­фи­зик Ни­ко­лай Алек­сан­дро­вич Ко­зы­рев опуб­ли­ко­вал ста­тью «При­чин­ная или несим­мет­рич­ная ме­ха­ни­ка в ли­ней­ном при­бли­же­нии». Уче­ный ис­хо­дил из по­сту­ла­та, что вре­мя об­ла­да­ет осо­бым свой­ством, от­ли­ча­ю­щим бу­ду­щее от про­шед­ше­го, при­чи­ну от след­ствия, ко­то­рое «мо­жет быть на­зва­но на­прав­лен­но­стью или хо­дом». Су­ще­ству­ю­щая ме­ха­ни­ка, под­чер­ки­вал Ко­зы­рев, не учи­ты­ва­ет прин­ци­пи­аль­ное от­ли­чие меж­ду при­чи­ной и след­стви­ем, что долж­но быть ис­прав­ле­но. По­сколь­ку вза­и­мо­дей­ству­ю­щие те­ла не мо­гут од­но­вре­мен­но за­ни­мать од­но и то же ме­сто про­стран­ства, на­до при­знать, что при­чи­на и след­ствие все­гда раз­де­ле­ны ка­ким-то про­стран­ствен­ным про­ме­жут­ком — он мо­жет быть сколь угод­но мал, но ни­ко­гда не ра­вен ну­лю.

Аст­ро­фи­зик утвер­ждал, что при пе­ре­да­че вза­и­мо­дей­ствия меж­ду те­ла­ми долж­на воз­ни­кать до­пол­ни­тель­ная раз­ность сил, обу­слов­лен­ная пре­вра­ще­ни­ем при­чи­ны в след­ствие. Она ни­чтож­на, но ее мож­но за­ме­рить осо­бо точ­ны­ми ве­са­ми.

Для пер­вых экс­пе­ри­мен­тов ис­поль­зо­ва­лись волч­ки и ги­ро­ско­пы, при­чем сра­зу же был по­лу­чен по­ло­жи­тель­ный ре­зуль­тат: при вра­ще­нии осью вверх по ча­со­вой стрел­ке ги­ро­скоп ста­но­вил­ся лег­че, а в пе­ре­вер­ну­том ви­де — тя­же­лее. Од­на­ко по­вто­рен­ный и бо­лее точ­ный опыт с авиа­ци­он­ным ги­ро­ско­пом не по­ка­зал раз­ни­цы. При­шлось вер­нуть­ся к тео­рии. Ко­зы­рев пред­по­ло­жил, что в от­ли­чие от про­стран­ствен­ных из­ме­ре­ний вре­мя рас­про­стра­ня­ет­ся по Все­лен­ной оди­на­ко­во и мгно­вен­но. По­лу­ча­ет­ся, что ес­ли из­ме­ря­ешь по­ток вре­ме­ни, то име­ешь де­ло со всей Все­лен­ной сра­зу. По этой при­чине при экс­пе­ри­мен­тах необ­хо­ди­мо стро­ить неза­мкну­тую си­сте­му, ина­че ни­ка­ко­го вли­я­ния вре­ме­ни на фи­зи­че­ские ве­ли­чи­ны не бу­дет от­ме­че­но. Но в та­ком слу­чае воз­ни­ка­ет риск по­лу­чить непо­вто­ря­ю­щи­е­ся ре­зуль­та­ты, что про­ти­во­ре­чит са­мой су­ти на­у­ки.

Так и про­изо­шло. Эф­фект­ные опы­ты, при­ду­ман­ные Ко­зы­ре­вым, то да­ва­ли пред­ска­зан­ный ре­зуль­тат, то от­ка­зы­ва­лись его да­вать. По­пыт­ки до­ра­бо­тать тео­рию не при­ве­ли к успе­ху, а са­мо­го аст­ро­фи­зи­ка окре­сти­ли «лже­уче­ным». Ныне его тео­рия счи­та­ет­ся мар­ги­наль­ной и ис­поль­зу­ет­ся в ос­нов­ном ми­сти­ка­ми для обос­но­ва­ния сверхъ­есте­ствен­ных яв­ле­ний.

Ве­ли­кий кри­сталл

Се­го­дня фи­зи­ки опе­ри­ру­ют по­ня­ти­ем «план­ков­ско­го вре­ме­ни», то есть его пре­дель­ной еди­ни­цей, ко­то­рая рав­ня­ет­ся 5,4*10^-44 се­кун­ды. До сих пор за­ме­рить план­ков­ское вре­мя не уда­ва­лось, ведь са­мый ко­рот­кий экс­пе­ри­мен­таль­но на­блю­да­е­мый про­ме­жу­ток вре­ме­ни име­ет по­ря­док ат­то­се­кун­ды (10^-18).

Воз­мож­но, за­ме­рить это тео­ре­ти­че­ски вы­чис­лен­ное вре­мя не по­лу­чит­ся ни­ко­гда, по­то­му что в ре­аль­но­сти его не су­ще­ству­ет. К та­ко­му вы­во­ду при­шли фи­зи­ки из Уни­вер­си­те­та Ва­тер­лоо, уста­но­вив­шие, что пре­дель­ная еди­ни­ца вре­ме­ни на несколь­ко по­ряд­ков боль­ше план­ков­ско­го. В пред­ло­жен­ной ими мо­де­ли вре­мя име­ет кри­стал­ли­че­скую струк­ту­ру, то есть со­сто­ит из дис­крет­ных по­вто­ря­ю­щих­ся эле­мен­тов. Ав­тор но­вой тео­рии Мир Фай­зал опи­сы­ва­ет ее суть так: «Фи­зи­че­ская Все­лен­ная по­доб­на ки­но­кар­тине, где по­сле­до­ва­тель­ность ста­тич­ных кад­ров со­зда­ет ил­лю­зию дви­же­ния. Ес­ли все­рьез при­нять эту точ­ку зре­ния, то на­ше вос­при­я­тие ре­аль­но­сти в ду­хе непре­рыв­но­го дви­же­ния ока­зы­ва­ет­ся ил­лю­зи­ей, ко­то­рую фор­ми­ру­ет дис­крет­ная струк­ту­ра».

Как и его пред­ше­ствен­ник Ко­зы­рев, Фай­зал со­би­ра­ет­ся под­твер­дить свои утвер­жде­ния экс­пе­ри­мен­том. И ес­ли у него по­лу­чит­ся, то, ве­ро­ят­но, уче­ным вновь при­дет­ся пе­ре­смат­ри­вать за­ко­ны, ко­то­рые счи­та­ют­ся незыб­ле­мы­ми.

Newspapers in Russian

Newspapers from Ukraine

© PressReader. All rights reserved.