Для физики время не делится на прошлое, настоящее и будущее. Но для людей все совершенно иначе. У нас есть воспоминания, ожидания и настоящие ощущения. Для нас ось времени движется только вперед и никак иначе. Но если для науки не существует будущего и прошлого, не значит ли это, что время, каким мы его воспринимаем, существует лишь в наших головах? Некоторые ученые действительно считают, что так оно и есть на самом деле. Об этом и пойдет речь прямо сейчас.
Но перед тем, как мы начнем, стоит оговориться: ни эта статья, ни тем более ученые, не отрицают существования времени в принципе – это занятие для адептов альтернативной науки. Цель, которая стоит перед нами сейчас, – порассуждать на тему того, существует ли время на самом деле таким, каким мы его воспринимаем, движется ли оно в том направлении, в котором мы его чувствуем.
Как работает время?
Как утверждают некоторые ученые, время – это следствие взаимодействия элементарных частиц. Пока они не контактируют друг с другом, оно на них не действует. Но как только начинается процесс их взаимодействия, они собираются в более крупный объект, который уже подчиняется законам классической механики и движется по временной оси.
Однако недавно появилась новая теория, которая говорит о том, что гравитация недостаточно сильна для того, чтобы все частицы во Вселенной, собранные в отдельные объекты, двигались в одну сторону во времени. Поэтому физики, которые выдвинули эту теорию, считают, что временную ось направляют для себя отдельные субъекты, наблюдатели. Проще говоря, нам кажется, что время направлено вперед, потому что мы его так воспринимаем.
Одна из главных проблем современной науки заключается в том, что квантовая и классическая механики никак не «подружатся». Например, в квантовом мире работает принцип суперпозиции – частица может одновременно существовать в нескольких состояниях и даже быть в разных местах, пока на нее не будет оказано какое-либо воздействие. Достаточно простого наблюдения на электрон, чтобы он принял одно конкретное состояние. Исходя из этого получается, что узнать, где частица действительно находится, можно лишь экспериментально и никак иначе.
Но все меняется, когда электрон начинает взаимодействовать с другими частицами. Здесь в игру вступает классическая физика, и это взаимодействие начинает подчиняться гравитации. То есть, как только атомы начинают собираться вместе, образуя более крупный объект, они перестают следовать своим законам квантовой механики. Их индивидуальные позиции уже не имеют никакого значения, они смешиваются, а вероятность суперпозиции существенно снижается. Поэтому атомы, собираясь в условную кружку на столе, всегда будут оставаться на месте. Вы никогда не увидите эту же кружку одновременно и на столе, и где-нибудь на полке.
Понятие декогеренции
Декогеренция – точка взаимодействия квантовой и классической механик.
Физика говорит, что декогеренция появляется лишь тогда, когда направление временной оси становится математически значимым. Исходя из этого, некоторые ученые выдвинули предположение, что все направление стрелы времени существует только из-за декогеренции.
Объяснить это с научной точки зрения помогает нашумевшее в ученых кругах уравнение Уиллера-Девитта. Ученые как-то обсуждали различные теории, составляли уравнения, пока сидели в зале ожидания аэропорта. В итоге, просто убивая время, они вдруг вывели уравнение, которое, по мнению Уиллера позволяло увидеть точку соприкосновения физики элементарных частиц и классической.
Пусть уравнение и держалось на чистом энтузиазме, по итогу оно оказалось действительно значимым для науки. Многие ученые сошлись во мнении, что оно помогает понять странности декогеренции и разобраться в теории квантовой гравитации.
Особенно интересен в этом уравнении тот факт, что в нем в принципе отсутствует переменная времени, однако этот параметр все равно является основой всего. Объясняется это тем, что в физике время – это лишь переход от одного состояния к другому или перемещение между двумя точками пространства. Поэтому как таковая переменная времени здесь не понадобилась.
Но давайте вернемся к той самой новой теории времени. Согласно ей, в уравнении Уиллера гравитация не такая сильная, чтобы заставить все частицы принять одно состояние и двигаться вперед во времени. Поэтому ее нельзя считать единственной верной временной осью.
Один из главных популяризаторов данной теории, биолог Роберт Ланза, задается вопросом, почему Уиллер не говорит о том, как именно происходит выбор направленности времени. Интересный вопрос от биолога и сторонника биоцентризма, но все же он не лишен смысла.
Ланза утверждает, что частицы остаются в суперпозиции ровно до того, как начнется процесс их декогеренции, во время которого они соберутся в один большой объект. Тогда они начнут подчиняться силе гравитации, которая должна быть очень сильной, чтобы заставить каждую частицу принять одно и то же положение и двигаться в одном направлении. Если гравитация будет слишком слабой, то этого не произойдет.
Так существует ли время?
Если физика и математика не способны решить эту проблему, может никакой проблемы и нет вовсе? Что если направленность времени зависит не от гравитации, а от конкретного субъекта, то есть наблюдателя? Вряд ли будет корректно заявить о том, что мы «придумали» ось времени. Просто мы так устроены, что можем воспринимать время, текущее лишь в одном направлении. Исходя из этой теории, где-то на другом конце Вселенной время может течь в обратном направлении. Проблема лишь в том, что мы не сможем этого уловить. Даже если мы посмотрим в очень мощный телескоп на другой край Вселенной, мы все равно увидим, как время там движется в привычном нам направлении. Потому что по-другому мы просто не способны его воспринимать.
Ланза также приводит пример того, что еще Эйнштейн показал, что все в этом мире относительно, даже время. Эта теория не является чем-то кардинально новым. Над этим вопросом задумывались и раньше, но единого решения нет до сих пор, потому что в ней все еще куча противоречий и несостыковок. Самый большой вопрос: имеет ли все это хоть какой-то смысл? Возможно, время действительно течет так, как мы его чувствуем. А если нет, то как узнать его истинный ход?
Ученые говорят, что наблюдателя нельзя исключать ни из одного уравнения хотя бы потому, что именно он их выводит и анализирует. Не поспоришь. Также сторонники этой идеи утверждают, что другие теории почему-то забывают о том, что Вселенная – это уже декогерированная система. Физика – все еще не до конца сформированная наука, нам многое неизвестно. Поэтому любая интерпретация хоть чего-либо в этом мире относительна.
Как бы там ни было, никто сейчас не способен точно ответить на вопрос «на самом ли деле время такое, каким мы его ощущаем». Но рассуждать на такие темы все еще интересно.
