Механика машины времени

Олег Фейгин, 2016

В книге рассказывается об истории возникновения понятия времени и о связанных с ним парадоксах современной научной картины мироздания. Описываются удивительные свойства пространства— времени в масштабах микромира и всей Вселенной. Рассматриваются теории рождения физического времени в бурных процессах возникновения сингулярности Большого взрыва. Завораживающе и увлекательно излагаются современные космологические сценарии, элементы теории относительности и квантовой космологии. Обсуждается течение потока времени вблизи гравитационных коллапсаров – черных дыр, нейтронных звезд, белых карликов и квазаров. Приводятся популярные гипотезы строения гипотетических машин времени и анализируются причинно-следственные парадоксы при их использовании. Автор старался привлечь внимание читателей к тем противоречивым явлениям окружающей объективной действительности, где обыденные представления о времени меняются самым неожиданным образом.

© Фейгин О. О., текст, 2016

© ООО «Страта», 2016

* * *

Время представляется важным. Большинству из нас было бы трудно прожить обычный день, не глядя на часы, не заглядывая в календарь или не пытаясь предвосхитить события, планируя, что что-то произойдет в какой-то определенный момент времени. По словам исследователей, «время» является единственным наиболее часто используемым существительным в языке. Время — все вокруг нас, оно наводит порядок на последовательности событий в мире природы.

Ш. Кэрролл. Что делать, если время действительно существует?

Введение

Наверное, каждый мыслящий человек хоть раз в жизни задумывался о неумолимых тисках времени, «сжимающих» его настоящее между безвозвратно ушедшим прошлым и неизведанным будущим. Вот и философы вслед за физиками-теоретиками любят повторять, что важнейшим свойством времени является его темпоральная разворачиваемость.

Это означает, что текущий момент отличается как от зафиксированного прошлого, так и от расплывчатого будущего, являясь переходным мостиком между этими двумя состояниями.

Время, за которые вы читаете эти строки, тут же канет в Лету, таинственным образом превратившись из настоящего в прошлое, а его место займет пришедшее из загадочных далей будущее. Этот процесс вечного на протяжении нашей краткой жизни «кругооборота времен» поражает своей неизбежностью, и хотя мы как-то можем повлиять на текущие события, само время совершенно неподвластно нашим усилиям и стремительно движется все дальше и дальше. Как когда-то саркастически заметил Омар Хайям:

В Книге Судеб ни слова нельзя изменить.

Тех, кто вечно страдает, нельзя извинить,

Можешь пить свою желчь до скончания жизни:

Жизнь нельзя сократить и нельзя удлинить.

Чаще всего мысли о времени вызывают образ полноводной реки. Причем у большинства людей волны этой безбрежной глади несут наш мир из прошлого в будущее, у некоторой части (около четверти общего количества, по мнению социологов) — это более сложный образ потока событий, низвергающегося из будущего и уносящий мгновения настоящего в прошлое. И совсем уж единицами время воспринимается как сложный образ концентрических годовых окружностей, дисков и спиралей. При этом и первые, и вторые, и третьи сходятся в мыслях, что, в отличие от где-то рождающихся и исчезающих миров, безучастное ко всему время существует всегда и везде. И никакая сила не в состоянии повлиять на его ход — ни ускорить, ни замедлить.

Эта фундаментальная особенность времени всячески исследуется сегодня теоретической физикой, являясь наиболее очевидным свойством личной истории в повседневной жизни. Именно поэтому загадочный ход времени создает проблему не только в современной науки, но и таит загадку для каждого разумного существа во Вселенной. Ощущая ход времени, мы сознаем и временность своего существования, и невозможность остановить мгновение, сколь бы прекрасным оно ни было, и безвозвратную утрату бесценных мгновений жизни. Все это не внушает оптимизма и заставляет снова и снова конструировать модели «управляемого» потока времени. При этом несмотря на титанические усилия массы теоретиков общее положение дел во многом характеризует остроумное критическое замечание великого философа древности Аристотеля:

«А что такое время и какова его природа, одинаково неясно как из того, что нам стало известно от других, так и из того, что нам было известно раньше… Время или совсем не существует, или едва, будучи чем-то неясным…»

Его дополняет формула «темпорального парадокса» известного средневекового мыслителя Августина Блаженного:

«Прошедшее и будущее время также существуют, хотя и непостижимым для нас образом… Я прекрасно знаю, что такое время, пока не думаю об этом. Но стоит задуматься — и вот я уже не знаю, что такое время.»

«Бытие никак не вещь — замечал Мартин Хайдеггер в книге “Бытие и время”, — соответственно, оно не нечто временное, тем не менее в качестве присутствования оно все равно определяется временем.

Время никак не вещь, соответственно оно не нечто сущее, но остается в своем протекании постоянным, само не будучи ничем временным наподобие существующего во времени.

Бытие и время взаимно определяют друг друга, однако так, что ни первое — бытие — нельзя рассматривать как временное, ни второе — время — как сущее. Обдумывая все это, мы гоняем по кругу взаимопротиворечащих высказываний».

В нашем представлении время безнадежно разорвано на части, ни одна из которых не обладает реальностью. Этот разрыв трагичен. Всякое последующее мгновение несет смерть прошлому. Так представляет себе время Николай Бердяев в работе «Смысл истории»:

«Будущее есть убийца всякого прошлого мгновения; злое время разорвано на прошлое и будущее, в середине которого стоит некая неуловимая точка. Будущее пожирает прошлое для того, чтобы потом превратиться в такое же прошлое, которое в свою очередь будет пожираемо последующим будущим. Разрыв между прошлым и будущим есть основная болезнь, основной дефект, основное зло времени нашей мировой действительности.»

Так в чем же причина парадоксальности наших представлений о времени?

В течение тысячелетий время рассматривалось людьми как нечто вечное, неизменное, ни от чего не зависящее. И механика Ньютона, рассчитывая движение небесных тел на десятки лет вперед, предсказывая наступление солнечных и лунных затмений с точностью до долей секунды, тоже подтвердила эту вековечную уверенность.

В классической физике время является абсолютно свободным, ни с чем не связанным параметром. Это во многом соответствует нашим обыденным представлениям о времени. Мы часто думаем, что, в отличие от вселенных, которые рождаются и умирают, время, инертное и ко всему безучастное, существует всегда и везде. И никакая сила не в состоянии повлиять на его ход — ни ускорить, ни замедлить. Однако столетие назад родилась новая физика — и время тут же потеряло свою монолитную сущность…

И тем не менее до сих пор существует философское течение, в котором провозглашается, что времени просто не существует. Многие физики воспринимают это как нечто вроде околонаучного пиара, когда для привлечения всеобщего внимания нечто явно очевидное и важное объявляется как нереальное, что делает автора подобного «открытия» большим оригиналом. Но отчасти подобные идеи возникают из-за трудности в нашем понимании времени на фундаментальном уровне.

В чем-то обыденном время действительно кажется неуловимым, и возникает сильное искушение объявить его обыкновенной иллюзией. Однако подавляющее большинство ученых все же занимает противоположную позицию: время реально и должно рассматриваться как важнейшая часть природы окружающей физической реальности. Именно поэтому в последнее время появились такие экзотические разделы «темпоральных исследований», как квантовое время, время Мультиверса и хроноквантовая физика.

Ну и, конечно же, рассказывая о четвертом измерении пространства — времени, никак нельзя обойти вопросы: можно ли путешествовать во времени и с помощью машины времени переноситься в отдаленное будущее, возвращаться в прошлое и обратно в настоящее? Каков же может быть принцип действия такой фантастической машины? Что нужно, чтобы разрешить самые жгучие вопросы естествознания, например, побывать при зарождении жизни на Земле, узнать причину гибели динозавров или открыть «недостающее звено» эволюции — человекообезьяну? Не нарушат ли такие посещения весь последующий ход истории, как это произошло в рассказе Рэя Бредбери «И грянул гром»?

Образ времени несомненно является одним из самых востребованных в литературном творчестве писателей самых разнообразных жанров, поэтому в книге использованы в качестве дополнительного иллюстративного материала самые разнообразные тематические фрагменты из научно-популярных и научно-фантастических произведений.

Автор также считает своим приятным долгом выразить глубокую признательность замечательному научно-популярному издательству «Страта», благодаря которому данная рукопись и увидела свет.