Книга случая
Это книга неудобных вопросов. В ней вы не найдете легкого развлечения ‒ она поможет вам осознать реальность на том уровне, которого мы никогда ранее не достигали. Существуют ли прошлое, настоящее и будущее? Что представляют собой чудеса? Почему наука не может определить, что такое настоящее? Неужели так просто понять бесконечность? В этой книге вас ждет множество логических выводов и мысленных экспериментов. Вы поймете, как удивительно прекрасна наша реальность. Цель этой книги ‒ помочь вам понять Вселенную. Она даст вам понимание времени и пространства, измерений, бесконечности и совпадений.
Оглавление
- ***
- I. Выстраиваем реальность по кирпичикам
* * *
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Книга случая предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
Купить и скачать полную версию книги в форматах FB2, ePub, MOBI, TXT, HTML, RTF и других
I. Выстраиваем реальность по кирпичикам
1. Что такое совпадение?
В настоящей главе анализируются основные понятия и явления, такие как время или свет. Однако это будет не так просто, как кажется. По моему опыту, чем проще выглядит система, тем сложнее она на самом деле. Если это утверждение верно, то верна и его противоположность: за каждой сложно выглядящей системой скрывается простота. Представьте себе травинку. Какая она простая на вид! Но если вы хорошо подумаете и вспомните все, что знаете о ней, вы будете поражены.
Травинка может превратить неорганическую материю в органическую.
Мы, высшие существа, не способны на это.
Мы также знаем, что в травинке протекают полноценные квантово-механические процессы. Мы даже назвали эти процессы фотосинтезом, хотя только недавно начали изучать его.
Если обратиться к идее сложности, сравнив Boeing 747 с травинкой, то травинка — это суперкомпьютер, а самолет — всего лишь болтик. Возьмем структуру Московского Кремля. Он выглядит довольно сложным. Он действительно потрясающий, но более пристальный взгляд докажет, что материалы, которые использовались при его строительстве, совсем не сложны: кирпич и белый камень. Он был построен в соответствии с четким и выверенным планом. То есть, Московский Кремль несложен, потому что мы можем увидеть, из чего он сделан и как материалы соединены друг с другом.
Что тогда можно считать сложным? Что можно считать простым? Справедливые вопросы. Простота и сложность действительно произвольны.[1]
Тем не менее, давайте попробуем дать определение сложности.
Можно сказать, что нечто не является сложным, если мы понимаем его структуру, происхождение и механизмы. Давайте посмотрим на объекты, которые нас окружают. Как правило, люди их создают после тщательного планирования и точно знают, чего ожидать от конкретного материала в конечном продукте. Поэтому создатели осведомлены обо всех обстоятельствах создания, и у них есть все необходимые планы, поэтому можно с уверенностью сказать, что мы, люди, не способны создавать сложные структуры. Степень сложности зависит от того, кто на нее смотрит: ему легко или трудно понять этот предмет?
Однако мы не знаем, как работает создание в природе. У нас нет никаких знаний о методах и механизмах, которые используются при создании. Мы можем рассуждать только о материалах. Это означает, что все, что создает природа, является сложным по определению.
Пришло время избавиться от навязчивых идей, стереотипов и предубеждений. По мере чтения вы обнаружите, что это нелегкая задача. Мы позволяем нашему мозгу программироваться с самого рождения. Все, что сейчас наполняет наш мозг, кажется настолько очевидным, что мы забываем о необходимости подвергать сомнению причины и цели.
Давайте проведем простой и быстрый эксперимент, и вы увидите, насколько эффективным было это программирование.
Вспомните три важных события в вашей жизни. Выберите одно, произошедшее десять лет назад, другое — пять лет назад, и третье, которое произошло недавно, в последние дни или недели. Создайте в голове три отдельных картинки.
Готовы?
Теперь поставьте их в ряд: сначала событие десятилетней давности, затем событие пятилетней давности, а в конце самое недавнее. Они прекрасно смотрятся рядом, не так ли? Но, при попытке изменить последовательность картинок, мы включаем систему защиты. Проверьте, позволит ли ваш мозг поставить на первое место самое свежее воспоминание вместо самого старого? Вторая картина остается на своем месте, а третьей картиной будет самое старое воспоминание.
Как я уже сказал, это простой эксперимент. Но не расстраивайтесь, если не получается его выполнить быстро и с первой попытки. Может быть, у вас получится после трех-пяти попыток. Именно столько потребуется, чтобы обмануть отдел, который отвечает за сохранение потока времени нетронутым. И если вы смогли сделать это с первой попытки, теперь попробуйте расположить четыре или пять подобных картинок в обратном порядке.
Этот простой тест показывает, что наш мозг принимает доктрины как должное до такой степени, что начинает буквально сопротивляться, когда мы вдруг не соглашаемся: О чем ты? Время может двигаться только в одном направлении!
Что ж, это именно тот способ мышления, от которого мы должны отказаться, чтобы начать рассуждать непредвзято. Хорошая новость заключается в том, что наш мозг всегда готов к тренировкам. Со временем вам будет все легче и легче визуализировать идеи, которые почти никогда не приходят в голову в повседневной суете работы, покупок и домашних дел.
Первая часть книги посвящена тем фактам и явлениям, которые мы просто принимаем как должное и не утруждаем себя вопросами. По мнению нашего мозга, это базовые понятия: ответ так прост, просто прими эти факты.
Итак, Книга Случая начинается именно с этого. Мы закладываем фундамент для будущей постройки. Мы смотрим на кажущиеся простыми вещи только для того, чтобы обнаружить, насколько они немыслимо сложны на самом деле. Я призываю читателя быть начеку в поисках противоречий. Не нужно довольствоваться моими объяснениями, не принимайте все как есть. Сомневайтесь! Судите обо всем строго и мыслите логически, старайтесь найти ошибки во всем, что я говорю. Чем больше у вас вопросов, тем больше вы понимаете и тем больше ответов дает ваш мозг.
Вы можете сначала спросить: причем здесь логика? Платон говорил, что если наука противоречит самой себе, то должна быть разработана новая теория, которая разрешила бы это противоречие. Он также считал, что отправной точкой нового должно быть старое. Но что он имел в виду?
Не так-то просто усомниться в словах Платона. Они могут быть истинными и ложными одновременно. Так же, как нож можно использовать для доброго дела, нарезки хлеба, или для преступления. Если мы используем теорию Платона для подтверждения результата в рамках нашей собственной системы, поскольку она порождает адекватный результат и позволяет нашей модели функционировать, то это может иметь разрушительный эффект. Когда мы хотим показать, что мы правы, мы никогда не должны использовать теории, которые подтверждают наше утверждение. Вместо этого мы должны искать идеи, которые противоречат нам, и посмотреть, что за ними стоит. Мы можем обнаружить, что они не верны или, наоборот, что мы ошибались именно мы.
Древнегреческому физику, математику и астроному Аристарху Самосскому (приблизительно 300 г. до н. э.) пришлось испытать на себе разрушительную силу ложных теорий. Он был первым, кто заявил, что Солнце и звезды неподвижны, и именно Земля вращается вокруг Солнца. Религия, однако, придерживалась теории Платона, считая, что отправной точкой нового должно быть старое. Поскольку они не нашли никакого противоречия между геоцентрическим мировоззрением и священными текстами, они не видели никаких причин для изменений в том, что касается Солнца и Земли. Аристарх Самосский, однако, считал теорию священных текстов противоречивой и несовместимой со своей собственной. Таким образом, он стал первым ученым, разработавшим модель гелиоцентризма. Клеанф обвинил Аристарха в ереси, и тот в конце концов был вынужден бежать.
В течение двух тысяч лет теория Платона была делом жизни и смерти. В 1600 году люди также наказали Джордано Бруно за его гелиоцентрические взгляды: он был сожжен заживо. Сегодняшняя астрономия не была бы такой без вклада Галилео Галилея, но мы также втоптали его в грязь. Он едва избежал казни, сожжения на костре, ему пришлось вынести долгие годы заключения, затем домашний арест, и запрет на писательство. Галилео Галилей совместил противоречия в своей собственной системе, но это едва не стоило ему жизни.
Как мы видим, духовенство в то время оправдывало себя своими собственными текстами и теориями. Если им случалось находить противоречащие друг другу моменты, они разрешались простым росчерком пера. Такими исправлениями они выполнили требования Платона, создав свою собственную науку.
Великие истины прошлого могут считаться истинными только в том случае, если они правильно истолкованы. Если мы будем продолжать строить на фундаменте лжи, мы не достигнем истины в конце. Тем более если мы делаем это циклично, мы, естественно, приходим к ложным суждениям. Поэтому нам нужно вернуться к началу, снести фундамент и заложить новый, более устойчивый. Это будет нелегкая работа! Нам могут не понравиться результаты некоторых логических умозаключений и мысленных экспериментов. Другие нам понравятся больше. Но результаты никак не изменятся от того, что они нам нравятся или не нравятся. Им все равно.
Мысленные эксперименты играют решающую роль в этой книге. Они опираются на логику и дают результаты. Большинство экспериментов направлены на то, чтобы доказать уже существующий результат. В таких экспериментах часто используется моделирование. Моделирование отличается от реальных экспериментов, которые приводят к результату, но поскольку мы уже знаем, какого результата ожидать, мы будем считать моделирование истинным. В таких мысленных экспериментах мы можем исключить ненужные факторы, которые только усложнили бы процесс. У нас также будет возможность включить гипотетические элементы, которые приведут нас к желаемому результату, тем самым доказывая правильность гипотезы.
Следующие главы посвящены элементам, которые образуют совпадение. Мы должны сначала разобрать их, чтобы перейти к дальнейшим абстрактным определениям, которые не могут быть объяснены рационально.
1.1. Время
Задумывались ли вы когда-нибудь над понятием времени, каким мы знаем его сегодня?
Я предполагаю, что задолго до начала точного отслеживания времени были ситуации, когда большому количеству людей нужно было собраться в определенный момент. Например, чтобы пойти на охоту или совершить ритуальное жертвоприношение. Должно быть, у них были взаимные договоренности относительно времени этих событий, возможно, по положению Солнца. Одно можно сказать наверняка: в один момент кто-то обнаружил, что если воткнуть в землю кусок дерева, то его тень будет двигаться вместе с Солнцем. И то же самое произойдет и на следующий день. Возможно, этот человек понял, что нужно разместить камни на тени от палки во время охоты или ритуального жертвоприношения. Тогда на следующий день он может быть уверен, что время охоты или жертвоприношения наступит, когда тень дойдет до одного из камней.
Очевидно, это стало невыносимым для нашего исследователя спустя какое-то время, так как он, скорее всего, продолжал добавлять все больше камней вокруг палки. Каждый из камней был связан с определенным событием, но они добавлялись в случайном порядке. Тот факт, что охота или ритуальное жертвоприношение не были повседневным событием, делало ситуацию еще хуже. Тень касалась каждого камня день за днем, независимо от того, какое из событий должно было происходить ежедневно.
Несмотря на случайное расположение камней, наш исследователь, должно быть, сумел разглядеть, что камни образовали вокруг палки определенную фигуру — овал. Возможно, именно это открытие привело к изобретению солнечных часов.
Таким образом, мы можем утверждать, что наш исследователь измерял не само время — он измерял движение. Цепь событий, состоящую из миллионов и миллиардов движений. По мере движения тени, он устанавливал определенные точки, связанные с конкретными событиями. Проще говоря, он считал и измерял движение.
Наш исследователь мог быть уверен, что, когда тень от палки достигнет одного из камней, это будет означать, что что-то должно произойти. Например, пришло время для ритуала жертвоприношения. Но что, если земля по какой-то причине начнет вращаться быстрее? Скажем, в течение следующих трех дней она будет вращаться на 30 % быстрее? (Давайте не будем моделировать природные и экологические катастрофы, но предположим, что увеличение скорости может произойти без серьезных последствий.) Что бы заметил наш исследователь?
Вообще ничего. Тень от палки все равно добиралась бы до камней так же, как и раньше. По вечерам наш исследователь, возможно, чувствовал бы себя измотанным, так как день стал короче, а ему приходилось бы выполнять то же самое количество задач. У него было бы меньше времени на их выполнение из-за более быстрого вращения Земли.
С научной точки зрения очевидно, что наш исследователь выбрал неверный ориентир, потому что если скорость вращения Земли изменится, он не поймет, что его расписание станет неверным: он не сможет выполнить свои задачи в точно запланированное время. Если сам фундамент ненадежен, могут произойти изменения, которые невозможно обнаружить. Тень от палки все равно будет перемещаться от камня к камню.
Вот еще один вопрос, над которым стоит задуматься. Давайте на секунду забудем о фазах Луны и о вращении Земли вокруг Солнца и представим, что наша планета с завтрашнего дня удваивает свою скорость без каких-либо серьезных последствий. Как это изменит среднюю продолжительность жизни, которая сегодня составляет около 75 лет? Начиная с завтрашнего дня, будет ли это 75 или 37 лет? (Мы вернемся к вопросу о годах, месяцах и неделях позже, чтобы показать, насколько шаткой является почва, на которой мы построили наше знание.)
Благодаря развитию технологий были изобретены песочные часы. Как и солнечные часы, у них были свои недостатки. Если песок слишком сухой или слишком влажный, его скорость соответственно меняется. Люди были правы, спрашивая: Почему время замедляется, когда воздух влажный? Песок действительно перетекал медленнее. Поэтому песочные часы измеряют движение, а не время. Снова. Определенные внешние факторы изменяют частоту циклов, поэтому песочные часы зависят от окружающей среды, так что мы выявили еще один ненадежный инструмент измерения времени.
В нашей истории мы использовали все виды механических инструментов для измерения времени. Самый последний из них — атомные часы. Проще говоря, часы используют “электромагнитный спектр атомов в качестве стандарта частоты для своего элемента хронометража.”[2] Частота представлена в секундах (и более крупных единицах времени) на дисплее блока часов. Я уверен, что операторы этих часов делают все, что в их силах, чтобы электромагнитный спектр оставался неизменным и не нарушался никакими внешними условиями. Тем не менее, частота зависит от окружающей среды: температуры и электромагнитного поля. Поэтому нужно держать под контролем эти факторы, чтобы диапазон частот совпадал с измеренным. На сегодняшний день кажется, что атомные часы работают точно, и атомная частота показывает те же значения в данной среде. Но, возможно, так только кажется. Подумайте об этом. В доисторические времена солнце вставало утром и садилось вечером день за днем. Представьте себе удивление и смятение, когда произошло солнечное затмение! Оно случается только раз в 70–80 лет. Мы, с нашими атомными часами, также предполагаем, что переменные в природе постоянны. Для определения этих переменных мы используем измерения, основанные на сравнении других нестабильных единиц измерения.
То, как мы измеряем длину и вес, является прекрасным тому примером. Обе единицы измерения основаны на взаимной договоренности и зависят от внешних факторов. Возьмем, к примеру, кусок стали длиной 1 метр. Утверждение, что он имеет длину 1 метр, остается верным только до тех пор, пока температура не достигнет 20 градусов Цельсия. Как только температура поднимется, например, до 40 градусов Цельсия, длина этого же куска стали уже не будет 1 метр.
То же самое происходит и с весом. Он зависит от того, где мы его измеряем. Если вы измерите 1 килограмм на берегу моря, а затем поднимете его на 1000 метров над уровнем моря, это будет уже не 1 килограмм. А если вы возьмете его на Луну, вы получите третий, совершенно другой результат.
То же самое и с аналогичными единицами измерения, например, сантиметрами или граммами: они основаны на взаимных соглашениях и переменных.
Поэтому можно с уверенностью сказать, что атомные часы точны лишь настолько, насколько постоянны переменные окружающей среды.
Еще кое-что об атомных часах: что, если существует глобальная ошибка в расчетах, которые управляют переменными окружающей среды? Это могло бы скрыть саму проблему. Так же, как и наш исследователь, взглянув на солнечные часы, не узнал бы, что Земля стала вращаться быстрее. Заметим ли мы что-нибудь? Думаю, что нет. Итак, мы можем сказать, что их фундамент атомных часов основан на переменной, которая была определена расчетами и измерениями, зависящими от других факторов.
Человечество стремится узнать и доказать продолжительность одного дня, то есть время, необходимое для того, чтобы земля развернулась. Введение Всемирного координированного времени (UTC)[3] выглядело многообещающим. Чтобы компенсировать замедление вращения Земли, UTC регулирует продолжительность года, добавляя к нему примерно одну секунду, основываясь на измерениях атомных часов. Это единственный способ получить реальную продолжительность дня, которая считается равной 86 400 секундам.
Если мы спроецируем эти високосные секунды UTC на мировое население в 8 миллиардов человек, мы внезапно из ниоткуда получим чуть больше 253 лет. И это лишь малая часть проблемы. Что гораздо более тревожно, так это отсутствие инструмента или логики в измерении времени, которые не зависели бы от окружающей среды и не были бы относительными. Просто подумайте о UTC. Оно построено на двух неточных измерениях — вращении Земли и расчетах атомных часов. Сейчас мы считаем, что атомные часы более точны, поэтому мы делаем их стандартом и корректируем время, основываясь на вращении Земли и измерениях атомных часов.
Все вышесказанное может привести нас к выводу, что время — это то, что мы переживаем между двумя событиями или движениями. Имейте это в виду, потому что мы увидим, что время протекает по-разному для атома или человека. Как только его изолируют от его естественной среды, точка отсчета исчезает, а переменные среды меняются.
Земля не только вращается вокруг своей оси, но и вращается вокруг Солнца. Еще во времена солнечных часов наш исследователь должен был заметить, что с течением многих-многих дней форма, нарисованная тенью палочки, немного изменилась. Он, вероятно, обнаружил, что некоторые события происходят циклично: например, снегопад или ослепительный солнечный свет. Он заметил, что существует основной цикл каждые 365 дней. Он назвал это годом. Но это создало еще одну проблему: ему пришлось делить год на более короткие отрезки. Но как можно разделить 365 дней на равные периоды?
Должно быть, была масштабная дискуссия о том, что делать. Совершенно невозможно сказать другу ”увидимся через 143 дня“ или ”приходи через 287 дней“, не так ли? Возможно, на решение повлияли планеты. Возможно, какая-то группа людей указала на число, которое им больше всего понравилось. Мы никогда не узнаем, но так или иначе, они придумали число 12. (Я так много думал об этом. Почему не десять?) Это число, возможно, отражает фазы Луны или геометрический круг, который составляет 360 градусов, и поэтому может быть разделен на 12. Но это число не решает проблему. Возможно, они использовали его потому, что древние египтяне определяли 360-дневную структуру года, основываясь на том, сколько дней прошло между двумя разливами Нила (тогда это было около 360–370 дней).
Это логично: 360 дней действительно можно разделить поровну на 30 дней в каждый месяц. Но введение юлианского и григорианского календаря все изменило. Предыдущий год длиной 360–370 дней внезапно сменился другой истиной, основанной на новом наблюдении. В новой модели по-прежнему использовали 12-месячную структуру, но немного увеличили число дней в году до 365 с небольшим. И с этим было две проблемы. Во-первых, 365 нельзя разделить на 12 без остатка. Во-вторых, не существует такого понятия, как “небольшое” в концепции точного отсчета времени. Нужно было найти способ втиснуть эти нестабильные дни в нестабильный год таким образом, чтобы создать разумную систему месяцев и дней. Может быть, они подбросили монетку или что-то в этом роде. Но в конце концов они отщепили несколько дней от одного месяца и добавили несколько к другому без всякой видимой причины. И вот так появились наши месяцы.
Количество дней в месяце поднимает другие проблемы системы. Например, в России люди получают ежемесячную зарплату, то есть одну и ту же сумму денег каждый месяц. Вот риторический вопрос: почему труд россиянина стоит больше в феврале, в котором 28 дней, чем в марте, в котором 31 день? Какая зарплата реальная? Ежемесячная или ежедневная? И есть еще один вопрос, касающийся экономики: если мы посмотрим на нашу банковскую выписку за последний високосный год, рассчитываются ли годовые проценты за 365 или 366 дней?
Но давайте вернемся к созданию календаря. Нерешенный вопрос с неделями нуждался в решении, потому что месяц был все еще слишком широким понятием, когда дело касалось датировки события. Был придуман новый элемент — календарные недели. Продолжительность недели можно связать с делением лунных месяцев на два или четыре периода. Это не должно быть неожиданностью на данный момент, но это также не приводит к точным числам, потому что 4×7=28. Просто незначительная деталь, не о чем беспокоиться. К этому мы уже привыкли, верно?
Однако были некоторые купеческие общины, где одна неделя состояла только из пяти дней, и были другие, которые использовали восемь дней. Некоторые говорят, что сначала недели даже не предполагалось связывать с месяцами. И все же календарная неделя стала почти неотъемлемой частью нашего земного существования, мы опираемся на нее, хотя и не находим разумного, научного или логического объяснения тому, как и почему она существует в таком виде.
Во всяком случае, очевидно, что совместить недели с месяцами было не совсем простой задачей, поэтому эта миссия была полностью заброшена. Январь заканчивался бы в четверг, а за ним сразу следовал бы понедельник 1-е февраля. Это решение было бы трудно навязать общественности, поэтому дни недели продолжали идти друг за другом.
Мы видим бесстрашие в определении недель, месяцев и лет. Тот факт, что вся система была бессистемной, а также отсутствие единства или точности, казалось, не беспокоили лиц, принимающих решения. Казалось, у них была только одна цель — дать людям недели, месяцы и годы. Звучит так, как если бы я продал готовое, но дефектное программное обеспечение клиенту, где, например, вход в программу возможен только с каждой четвертой попытки. Если бы клиент пожаловался, я бы мудро ответил: “Я сделал это для вашего же блага. На самом деле, это делает программу намного безопаснее, потому что ни у кого не хватит терпения взломать ее. Так что это не ошибка, это преимущество!” И в некотором смысле я был бы прав, потому что истина — это понятие относительное. Все зависит от того, какую истину мы выберем: мою или моего клиента?
Можно сделать вывод, что календарной неделе не хватает продуманности и точности. Она была навязана нам, нас заставили жить в соответствии с ней, работая пять дней и отдыхая два.
Концепция времени не была бы полной без дней, недель, месяцев и лет. Мы определили 86400 секунд как один день для измерения времени, зная, что оно зависит от окружающей среды и различных точек отсчета, и затем разделили его на миллисекунды, микросекунды, наносекунды и так далее.[4] Тот факт, что мы использовали десятичную систему (где все делится на 10) для единиц времени короче одной секунды, довольно интригует, потому что это тоже произвольно. Все, что меньше секунды, на самом деле настолько мало, что вычисления, связанные с переключением между десятичной и шестидесятеричной системами, становятся чрезвычайно сложными и трудоемкими. С одной стороны, мы должны были бы работать с бесконечным числом десятичных знаков, а с другой стороны, вычисления в основном были бы связаны с преобразованием из одной системы в другую. Довольно странно, что мы почти никогда не заботимся о точном количестве секунд в день. Но как только мы доходим до микроуровня, имеет большое значение, когда именно событие происходит в течение секунды.
Эволюция времени поразительна. Единицы времени постоянно строились на ошибках. Мы считали, что движение Солнца, Луны и Земли неизменно, и использовали это как точку отсчета для каждого расчета и теории времени. Были попытки исправить присущие им ошибки, такие как введение високосного года, високосных секунд и самого UTC. Но я твердо верю, что дом может быть хорошо построен только в том случае, если фундамент достаточно прочен. А когда дело доходит до времени, мы едва ли вообще можем говорить о фундаменте из-за миллионов переменных окружающей среды.
Мы можем анализировать время логически, а не физически. Мы все еще вынуждены натыкаться на противоречия, у которых нет рационального объяснения, — и все же время существует.
Давайте задумаемся над следующими вопросами. Что такое время? Что мы имеем в виду, когда говорим о времени в общем смысле? Существует ли прошлое, настоящее и будущее на самом деле? Если да, то как мы можем логически это доказать?
Существует один парадокс, который мне очень нравится. Может, я пришел к нему самостоятельно, но вполне возможно, что где-то о нем слышал. Он звучит так: Если вы делаете что-то сегодня, как вы докажете завтра, что сделали это вчера? Причина, по которой мы не можем ответить правильно, заключается в том, что нам нужно включить в ответ понятие прошлого. Но если мы упоминаем его, мы должны его объяснить, а это невозможно сделать, не повторяя само понятие.
Принято считать, что Земля сформировалась 4,5 миллиарда лет назад. Итак, вот еще один вопрос: как мы пришли к такому результату? Был только один путь — положиться на структуру времени, которая используется сегодня. И эта система основана на сравнениях.
Однако мы не знаем, как на самом деле выглядел день 4 миллиарда лет назад. Как могут единицы составить то, что мы сегодня называем одним днем? То, что сегодня составляет примерно 86400 секунд с небольшим, тогда, возможно, составляло всего 40000 секунд. Система отсчета для измерения времени — Солнце и Земля — в тот момент даже не существовала. Мы можем только утверждать, что Земля сформировалась 4,5 миллиарда лет назад в соответствии с тем, как мы измеряем время сегодня, но в реальности это могло быть 1 миллиард или 8 миллиардов лет назад.
Радиоуглеродное датирование так же относительно. Мы предполагаем, что разложение изотопов происходило 40000 лет назад точно так же, с той же скоростью, что и сегодня. С помощью радиоуглеродного датирования мы можем вернуться на 50–60 тысяч лет назад, хотя предел точности составляет около 37 000 лет. Я бы сказал то же самое о радиоуглеродном датировании и вычислении возраста Земли: они верны только в том случае, если все, что происходит сегодня, происходило таким же образом вчера, позавчера, и 30 000 лет назад, и даже 2 миллиарда лет назад. Таким образом, это было бы верно, если бы мы жили в статичном мире, который никогда не меняется. Но в действительности наша окружающая среда меняется с немыслимой скоростью. Изучив расчет возраста Земли, стало ясно, что мы имеем дело с чем-то неосязаемым и недоказуемым. Это ужасно. Но, к сожалению, время является ключевым фактором скорости, поэтому просчеты во времени оказывают прямое влияние на скорость. Если одна переменная ошибочна, то и другая тоже. Если мы говорим, что 4 миллиарда лет назад сутки состояли из 86400 секунд, то это будет означать, что скорость вращения на экваторе должна была составлять 1674,396 км/ч. Однако мы знаем, что это не так. Скорость вращения была выше, поэтому день точно не мог состоять из 86400 секунд. Исходя из этого, нет никакого смысла принимать во внимание календарные дни из 86400 секунд, если мы говорим о старом времени, и мы также не можем говорить о скорости. Что бы мы не сказали, это не будет истиной, потому что оно будет рассчитано на неверно вычисленном времени.
Мы можем взглянуть на время с точки зрения биологии. Кто может знать о течении времени больше, чем человечество? Разве не мы те, кто подвержен ему, кто живет в нем, кто ощущает его каждый день?
Давайте посмотрим, как работает время, когда мы не бодрствуем. Вы когда-нибудь ощущали присутствие времени в своих снах? Вы когда-нибудь видели башню с часами, или наручные часы, или еще какие-нибудь часы? Вам когда-нибудь снилось, что вы должны закончить что-то вовремя, или вы ожидали, что что-то произойдет в данный момент? Очень маловероятно. Время почти никогда не появляется в наших снах, оно не связано с нашими действиями. В наших снах время обычно замирает, и события просто происходят. Мы не можем сказать, что ощущаем время во сне, разве что если вернемся к тому, как связаны между собой время и скорость. В этом случае существует некое переживание времени, поскольку мы сталкиваемся со скоростью в наших снах. Просто вспомните, как вам снилось, что вы падаете в пропасть.
Если понятие времени действительно настолько очевидно, как мы предполагаем, не должно ли оно каким-то образом проявляться и на генетическом уровне? Если мы по какой-то причине просыпаемся посреди ночи, то едва ли можем определить, какое сейчас время суток, не говоря уже о точном часе. Вы когда-нибудь просыпались после 5–10-минутного сна с ощущением, что проспали как минимум час? Или наоборот: сон длиною в час казался всего лишь парой минут? Я уверен, вы понимаете, о чем я говорю. Похоже, наш мозг не запрограммирован на то, чтобы знать время, по какой-то причине он не нуждается в нем постоянно.
Так когда же время, которое обычно кажется таким жизненно важным, становится ненужным? Давайте посмотрим, как работает наш мозг, чтобы выяснить это. Наша нейронная активность основана на электромеханике. А там, где есть электричество, есть и электромагнитные волны. Наш мозг производит волны, которые мы классифицируем на четыре основных ритма, основываясь на наших современных знаниях и измерительных технологиях. (Волны и частоты будут рассмотрены более подробно в Главе 1.3. Свет.) В двух из этих категорий мы можем увидеть присутствие понятия времени, в остальных же время отсутствует. (Важно отметить, что приведенные ниже частоты не являются причиной того, что мы ощущаем время. Это физиологические фазы. Следствием является то, воспринимаем ли мы время на этих частотах.)
• Бета-ритм — от 13 до 40 Гц (от 13 до 40 циклов в секунду) охватывает большую часть периода, когда мы бодрствуем. Это состояние, когда мы работаем, общаемся, бежим на автобус и т. д. Это то состояние, которое мы называем жизнью, мы испытываем его в большей мере. В бета-ритме мы очень хорошо осознаем время, некоторые способны отслеживать его с точностью до минуты даже без помощи часов.
• Альфа-ритм — излучение электромагнитных волн 8–13 Гц. Это состояние, когда мы расслаблены и спокойны, но наш мозг остается активным. Когда мы отдыхаем и расслабляемся, мы достигаем альфа-состояния, оно отвечает за мечтания или художественное творчество. Интуиция приходит в этом состоянии. Однако альфа-ритм не связан с физической активностью или ее отсутствием, мы можем находиться в этом состоянии во время прогулки на природе, когда видим красивый пейзаж или во время занятий йогой (несмотря на то, что некоторые из них требуют довольно больших физических усилий). В этом состоянии мы можем потерять чувство времени, мы чувствуем, что оно прошло быстрее, чем в реальности. Именно тогда мы чувствуем, что время просто пролетело. Чем дольше мы остаемся в этом состоянии, избегая бета-ритма, тем менее точно мы угадываем время.
• Тета-ритм — излучение электромагнитных волн 4–8 Гц. Более высокие частоты тета-ритма делают нас медлительными и вялыми, более низкие частоты вызывают видения и фантазии, которые мы не контролируем. На более низких частотах мы теряем наше чувство времени. Научившись смешивать тета — и альфа-ритм, мы можем достигать глубокой медитации, где час воспринимается как 5 или 6 минут. Это объясняет, почему йоги и опытные практики медитации могут сидеть неподвижно от 8 до 10 часов. Им кажется, что это всего лишь один час, а может быть, и меньше, потому что они способны сознательно организовать тета — и альфа-циклы. Если мы можем угадать, в какое время наш сон прерывается, это означает, что мы были в тета-состоянии в течение короткого периода времени. Это состояние приносит сновидения, в нем нет парадоксов, все кажется очевидным. Достижение тета-состояния во время бодрствования позволяет пробудить давно забытые воспоминания и неограниченный творческий потенциал. Экстраординарные идеи рождаются на пороге между альфа — и тета-состоянием.
• Дельта-ритм — наша мозговая активность составляет от 1,5 до 4 Гц. Дельта — это состояние бессознательного, когда время вообще перестает существовать. Проснувшись в этом состоянии, мы даже не вспомним, что просыпались и сразу же вернемся в него снова. Дельта-состояние включает в себя функции организма, которые неактивны в течение дня, такие как самоисцеление. Для большинства людей невозможно достичь дельта-состояния во время бодрствования, как если бы между бета — и дельта-состояниями была стена, сквозь которую ничего не видно ни с одной, ни с другой стороны. В дельте время теряет свой смысл, достижение этого состояния во время бодрствования — это глубокий транс. Некоторые из тех, кому удалось пережить отсутствие чувства времени в дельта-состоянии, были буддийскими монахами, назвавшими дельта-состояние так называемой самомумификацией. Процесс мумификации занимает три 1000-дневные фазы, последняя из которых проходит в дельта-состоянии. То, что в «реальности» было парой сотен дней, для них ощущалось всего как несколько дней.
Возьмем другой пример, доказывающий, что время относительно, — понятие собачьих лет. Это любопытное маленькое изобретение, позволяющее сравнивать возраст собак и людей. Считается, что один собачий год равен примерно 7 человеческим годам. (Есть некоторые разногласия по поводу точного соотношения, но 7 находится где-то посередине.) Сравнение — хорошая идея, поскольку оно дает нам возможность исследовать другой временной опыт. Если предположить, что собака проживает свою жизнь так же долго, как мы, люди, проживаем свою, то возникает несколько вопросов.
Чтобы собака прожила семь лет за один год, кажется логичным, что она должна пережить в семь раз больше событий. Это происходит потому, что и физика, и биология измеряют время через цикличности событий. Мы знаем, что собаки проводят половину своей жизни во сне, а у людей сон составляет всего одну треть. Это важно, потому что мы не воспринимаем события и, следовательно, время, когда мы спим. На приведенной ниже таблице показано, сколько событий должна пережить собака, чтобы это соответствовало опыту человека (то есть событиям и движениям).
Из таблицы видно, что собака должна пережить за один год событий на 10 лет, то есть каждый день в 10 раз больше событий, чем у человека. Это утверждение переносит нас в идею измерений, однако давайте предположим, что собака проживает время точно так же, как и люди. Тогда мы должны сделать вывод, что собака переживает каждое событие в гораздо более детальных подробностях, чем человек. А именно, в 10 раз точнее. Это также означает, что каждое событие собаке кажется в 10 раз дольше. Проще говоря, одна минута для нас — это 10 минут для собаки.
Все это может показаться странным, но именно к этому нас приводит логика. И мы можем сформулировать эту идею, сказав, что когда мы оставляем нашего питомца дома одного на 12 часов, для собаки это ощущается как пять человеческих дней. И мы могли бы продолжать играть с этой идеей. Но вы видите суть: логика, лежащая в основе этой идеи, находится всего в одном шаге от идеи субъективного времени. А субъективное время подрывает все, что, как мы думали, знаем о времени.
Вот некоторая пища для размышлений относительно субъективного времени: почему мы не измеряем время, оставшееся от нашей жизни?
Этот вопрос приближает нас к нашему реальному ощущению и пониманию времени. Помню, когда я был ребенком, к концу летних каникул мне казалось, что ничего интересного больше не происходит, дни просто идут друг за другом в скучной рутине без событий. Свобода казалась вечностью! Я отчетливо помню, что такое скука. Но по мере взросления у меня появлялось больше дел, время шло все быстрее и быстрее. Чем старше я становлюсь, тем быстрее проходят дни, недели, месяцы и годы. Часто я даже не могу сказать, как провел последние несколько лет. Почему этот год или месяц пролетел так быстро?
Когда мы становимся старше, мы начинаем размышлять о том, сколько времени у нас осталось. И размышляя над будущим, мы затрагиваем более глубокие вопросы того, что, как нам кажется, мы знаем о самом времени.
Так что там с будущим?
Испытывая скорость течения времени, имея хорошее представление о том, сколько времени вмещает в себя один час или один год, почему мы не паникуем, когда думаем о будущем? Почему 50-летние не принимают статистику за чистую монету и не думают «о нет, мне осталось жить всего 25 лет»? Если мы уже испытали сумасшедшую скорость одного года, почему мы думаем, что оставшиеся 25 пройдут медленнее? 25 лет пройдут в 25 раз быстрее, чем предыдущий год.
Если бы у нас действительно было ясное чувство и понимание времени, мы бы начали опасаться грядущей смерти, как маленькие дети. Люди бы не курили и не занимались другими вредными вещами, потому что они бы думали о событиях, которые им еще предстоит пережить, находясь здесь, на Земле.
Позвольте мне привести простой пример. Я иду от Старого Арбата до Парка Горького. Когда я доберусь до места назначения, я смогу решить, возвращаться ли мне пешком или вместо этого сесть на метро. Это достаточно простое решение, потому что я точно знаю, сколько энергии требует прогулка.
Наши прошлые воспоминания и эмоции, хотя и очень неточные, предполагают, что у нас есть какое-то чувство прошлого. Однако время, которое будет проживаться в будущем, существует только как идея. Мы не в состоянии измерить грядущее время и, следовательно, подготовиться к нему каким-либо образом. Фильм 2011 года Время затрагивает ту же идею. Это блестящее изображение того, через что прошли бы люди, живи они в этом постоянном обратном отсчете. Он не претендует на серьезную мораль, но отражает наши чувства, если бы мы точно знали, сколько времени у нас осталось.
Сохраняйте свою настойчивость. Она вам понадобится, потому что эта неточная и ненадежная система под названием «время» вновь появится в следующих главах. Здесь мы все можем согласиться с тем, что понятие времени совершенно произвольно. Единственная причина, по которой мы говорим, что в сутках 24 часа, заключается в том, что мы так решили, создав свою собственную систему. Мы делали все возможное, чтобы прийти к числам 12 и 24.[5]
Мы вправе спросить: как можно жить в этой нелепой системе времени? Как мы можем планировать и составлять расписание? Почему каждую минуту не происходит ядерных катастроф? Почему спутники не падают нам на голову сразу после запуска? Мы просто не можем точно планировать. Если вращение Земли замедлится, гравитация изменится. А с гравитацией изменились бы все процессы, в том числе и измерения длины, все, что основано на сравнении. Направление света также изменится, что сделает невозможным измерение времени так, как мы привыкли. GPS-навигация будет ошибаться на километры, расщепленные атомы на атомных электростанциях не смогут вовремя охлаждаться, поскольку измерительные приборы не смогут использовать ту же основу для сравнения, что и раньше. Как мы можем решить эту проблему?
Ответ может показаться парадоксальным. Помните историю с солнечными часами и нашим исследователем? Мы делаем именно то, что он делал раньше. Вместо того чтобы сделать Солнце точкой отсчета, мы используем атомы, которые, кажется, работают одинаково час за часом и день за днем. Во всяком случае, пока. Мы превратили это в общее правило и предположили, что атомы функционируют в нашей Солнечной системе и за ее пределами так же, как и здесь, на Земле. Мы пришли к выводу, что они точны и надежны, и ожидаем, что они будут подчиняться нашим правилам. Но когда мы обнаружим, что они не подчиняются, мы начнем поиски сначала.
Мы увидели, что времени как такового нет. Оно было создано нашими собственными неточными правилами и представляет собой не что иное, как наблюдение и ожидание между двумя событиями. И наблюдение приносит разные результаты, если мы меняем предмет наблюдения в пространственном контексте. Маршрут событий становится короче или длиннее.
Понятие времени существует только потому, что мы так решили. Это не означает, что все, что мы говорим о времени, на самом деле влияет на него. Даже если мы установим правила, оно не сдвинется с места.
1.2. Пространство-время
Предыдущая глава показала нам, что иллюзия, которую мы называем временем, работает правильно только там, где мы его измеряем. Течение времени и само измерение должны быть в одной среде и подвергаться воздействию одних и тех же условий. Цель этой главы — сделать еще один шаг вперед и показать, как иллюзия времени влияет на наше восприятие пространства. Мы увидим, что устройства отслеживания времени теряют свою актуальность, если течение времени и измерительное устройство находятся слишком далеко друг от друга или подвергаются воздействию различных условий.
Современная физика постепенно отказывается от общепринятого понятия времени. Теории, которые когда-то принимались за чистую монету, сейчас считаются немного не соответствующими действительности, хотя когда-то они служили фундаментом для серьезных утверждений, за них присваивали докторские степени, и обычно они считались истинными и доказанными. Кажется, что мы действуем таким образом: сначала утверждаем что-то, затем говорим, что это истина, затем продолжаем искать и искать, пока не найдем способ доказать это. И когда мы обнаруживаем ошибку в наших выводах, мы внезапно заявляем, что теория, ранее считавшаяся истинной, на самом деле ложна.
Но сколько тропинок ведут к истине?
Истина может стать ложью в мгновение ока — наука часто противоречит сама себе. Вот грубый пример того, как менялся наш образ мышления с течением времени: если вора ловили с поличным пару сотен лет назад, законным поступком было отрубить ему руку. Сегодня это будет считаться преступлением, и тот, кто отрежет руку вору, отправится в тюрьму. Оба действия одновременно правильны и неправильны, в зависимости от того, когда это произошло — тогда или сейчас. Единственное, что изменилось, это контекст: где, когда и в соответствии с какими условностями мы судим об обстоятельствах кражи. Поступок тот же, но объяснение другое, оно изменилось в соответствии с системой ценностей общества.
Истина относительна. Возьмем, к примеру, путешествие из Казани в Самару. Где-то в середине 4-часового пути на часах будет ровно 10 утра. Но в следующую секунду часы будут показывать уже 11 утра, потому что я окажусь в другом часовом поясе. И если я буду стоять на своем и не перестану говорить, что сейчас 10 утра, меня могут даже назвать лжецом, потому что я говорю что-то неправдивое. Но, видите ли, каждый может быть прав: в Самаре я могу сказать, что сейчас 11 утра, согласно местному часовому поясу. И я также могу сказать, что сейчас 10 утра, согласно часовому поясу Казани, откуда я приехал. Оба утверждения будут верны.
Позвольте мне привести третий пример. Роберт Годдард опубликовал статью в"Нью-Йорк Таймс"12 января 1920 года.[6] В статье он представил теорию ракеты, которая позволила бы покинуть атмосферу Земли и путешествовать в космосе. В 1920 году Роберт Годдард ошибался. Физики 1920-х годов говорили, что тяга (Т) может быть создана только в атмосфере. По определению, тяга — это сила, которая заставляет объект двигаться против сопротивления воздуха; например, сила воздуха, поступающего из проколотого воздушного шара, заставляет воздушный шар летать зигзагом по комнате."Нью-Йорк Таймс"считала невозможным создать тягу в космосе, поскольку это вакуум без воздуха и, увы, там нет сопротивления воздуха, которое можно было бы преодолеть. Роберту Годдарду пришлось терпеть насмешки и неприятие целые десятилетия, и даже некоторые из великих мыслителей отвергли его теорию, основываясь на фундаментальной физике. Годдард, однако, пошел против существующей истины и не отказался от своей теории. Он умер 10 августа 1945 года, не получив никакого признания за свою работу. Только после успешного запуска «Аполлона-11» в 1969 году"Нью-Йорк Таймс"признала свою ошибку и принесла извинения.
Все относительно, нет постоянной истины или лжи. Значение истинности зависит от того, когда и где мы интерпретируем высказывание или взаимодействие, которое полностью подвержено пространственно-временному воздействию. Истина легко может привести к парадоксам, поэтому мы должны быть с ней крайне осторожными.
Вот парадокс истины: мне не комфортно в среде, где я часто — или даже всегда — прав. Я обнаружил, что чем чаще я ошибаюсь в определенном контексте, тем больше я буду знать о том, что я считал истинным, а другие считали ложным. Таким образом, я действительно могу стать на шаг ближе к настоящей правде. Мои коллеги знают, что я всегда говорю"как я ненавижу быть правым!". И я действительно так чувствую. Потому что всякий раз, когда я прав, ab ovo[7] я отвергаю все решения и возможности, предложенные другими, — хотя они могут быть более точными, чем мои. И поэтому я отвергаю возможность достижения цели наилучшим образом. Это идет вразрез с моей собственной целью найти лучшее решение. Более того, если я не узнаю истину другого человека, у меня не будет возможности укрепить свою собственную, поэтому я не смогу соглашаться или не соглашаться с другими. А также, постигая истины других людей, я постигаю саму реальность, поскольку реальность состоит из множества истин.
Проблема с парадоксом заключается в том, что я должен знать все истины всех возможных внешних систем. И поэтому в тот момент, когда я всегда прав, я ограждаю себя от любого нового знания, а также развития. Таким образом, я никогда не испытаю этот парадокс на себе, потому что познание всех этих многочисленных истин и утверждений заняло бы значительное время, и поэтому мне приходится мириться с жизнью в мире полуправд.
Но мы анализируем пространство-время, и сейчас пора обратить наше внимание на скорость. Скорость определяется как расстояние, которое что-то или кто-то проходит за данный промежуток времени. Обычный формат скорости — км/час. Но скорость — штука хитрая. Было замечено, что чем быстрее мы проходим заданное расстояние, тем короче оно становится. Позвольте мне использовать упрощенный и преувеличенный пример, чтобы проиллюстрировать свою точку зрения. Давайте снова отправимся из Казани в Самару. Мы едем на машине со скоростью 140 км/ч, то есть преодолеваем расстояние в 140 км за 1 час. Но если вместо этого моя скорость составит 1400 км/ч, то я проеду всего 120 км и доберусь до места назначения за 6 минут. Подождите, а что случилось с этими 20 километрами? Это сбивает с толку. Сам Эйнштейн, должно быть, был сбит с толку. Расстояние не может сокращаться только потому, что мы передвигаемся очень быстро! И все же это так. Конечно, если мы не в Самаре и не на машине. Ученые придумали решение: если нельзя менять расстояние, то вместо этого мы изменим понятие времени. Числа должны всегда совпадать, 1+1 должно равняться 2. Но есть и другие вопросы, касающиеся скорости и продолжительности. Если мы возьмем предыдущий пример, то эти 120 км ощущают только пассажиры автомобиля. Для сторонних наблюдателей это все равно 140. Если мы согласимся с Эйнштейном и скажем, что расстояние не меняется со скоростью, то это будет означать, что время протекает по-разному для тех, кто в машине, и для тех, кто снаружи. Продолжительность не будет равной. Даже если их часы показывают одно и то же время при отправлении, когда они доберутся до места назначения, часы будут показывать разное время.
Мы также используем выражение ткань пространства-времени, когда говорим о пространстве-времени, что дает некоторое объяснение тому, почему расстояние сокращается с увеличением скорости. В то же время оно несколько опровергает теорию о том, что увеличение скорости изменяет время, потому что при перемещении по ткани пространства-времени изменяется расстояние. Кажется, мы нашли несколько противоречий. Давайте найдем решение.
Обычно считается, что чем выше скорость объекта, тем больше он искривляет пространство.
Но как мы должны представить себе это искривление пространства? Физики-теоретики и астрономы обычно предлагают представить себе лист бумаги с двумя отверстиями, которые делят этот лист на три части. Бумага лежит на столе, и я кладу ручку над отверстием, а затем провожу линию до другого отверстия, получается расстояние около 10 см, следовательно, они находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Затем я начинаю складывать лист бумаги, и отверстия становятся все ближе и ближе друг к другу. Расстояние между ними становится короче. Когда я сложу бумагу наполовину так, чтобы ее край был направлен вверх, моя ручка соединит два отверстия на расстоянии 5 см. Затем это расстояние будет сокращаться и сокращаться до тех пор, пока я полностью не сложу лист бумаги и отверстия не станут казаться одним целым. Я только что создал кротовую нору (то есть гипотетическую топологическую особенность пространства-времени, представляющую собой в каждый момент времени «туннель» в пространстве[8]).
При складывании бумаги, отверстия становятся ближе друг к другу, расстояние между ними сокращается, а значит сокращается и длина маршрута и, как следствие, время, необходимое для прохождения этого расстояния. Это означает, что время перехода от одного отверстия к другому все еще было результатом взаимозависимости скорости и расстояния. (Если вы внимательно прочтете, вы найдете другую идею о пространственно-временном искривлении в главе о бесконечности, где о нем говорится как об альтернативе или неотъемлемой части самой бесконечности.)
Довольно странно, что время, как самостоятельное понятие, появляется снова и, более того, оно связано с движением. Но в предыдущей главе мы проделали хорошую работу, проанализировав, почему время не стоит использовать в расчетах, зависящих от окружающей среды, — оно относительно. И есть еще одна проблема: если время ведет себя по-другому, когда скорость выше, то как же на самом деле работает время? Мы не можем давать ему определение, используя теории и формулы или те, которые построены на ложном фундаменте. Я думаю, что все определения, утверждения, расчеты или доказательства, где время предстает таким, каким мы его считаем сегодня, не могут быть точными или истинными.
Сейчас я хотел бы попросить вас подумать о том, какое определение вы бы дали пространству. Не космическому пространству, а пространству вокруг вас. Что означает это слово? Для чего мы его используем?
Я не знаю ни одного физика или исследователя, который смог бы точно сказать, что такое пространство, или объяснить, зачем оно нам вообще нужно, не говоря уже о том, чтобы объяснить его элементы, как оно устроено и из чего состоят кванты. И еще было бы здорово узнать предназначение пространства.
Одно из определений пространства звучит так: “пространство в физике — это пространство, в котором определяется положение физических тел, в котором происходит механическое движение, геометрическое перемещение различных физических тел и объектов”.[9] Обратите внимание, как в нем говорится, что можно сделать в пространстве, а не о том, что это такое на самом деле.
Возможно, у нас уже есть ответ: пространство — это продукт совпадения, оно состоит из случайных частей. У него нет предназначения, как и у совпадений. Поэтому мы живем в пространстве, у которого нет предазначения, и поскольку мы сами являемся продуктом совпадения, у нас также нет никакого предназначения.
Вы действительно думаете, что у нас нет предназначения?
В некоторых научных определениях пространство — это математическая модель или структура, в которой объекты соотносятся друг с другом. В других определениях пространство — пустота. Определения уводят нас в другую область или просто не отражают реальность, потому что это может навредить всем тем теориям, которые на ней построены. Мы не знаем. Мы понятия не имеем, что такое пространство или пространство-время. Мы не можем их увидеть, и тем не менее мы строим расчеты на них.
Существует множество теорий о пространстве и времени, но нет взаимной договоренности относительно их определений, и я считаю, что пройдут тысячи лет прежде, чем мы сможем их описать.
Из-за отсутствия правильных определений у нас нет другого выбора, кроме как работать с теориями Эйнштейна, на которых мы выросли и которые люди обычно находят правильными. Это не так уж плохо, потому что мы сможем задать серьезные вопросы, когда посмотрим на фундамент. А ответы обязательно повлекут за собой новые вопросы, которые могут приблизить нас на шаг ближе к реальности.
1.3. Свет
Когда мы измеряем свет или скорость света, мы на самом деле измеряем не скорость, а взаимодействие: влияние света на наши измерительные приборы.
Мы говорим, что скорость света постоянна и не зависит от движения системы, в которой мы ее измеряем.
Если мы выпустим стрелу из движущегося транспортного средства, и она попадет в дерево, ее скорость будет равна скорости транспортного средства плюс скорости стрелы, когда она попадет в дерево. Но если мы используем луч света вместо стрелы, то этот луч будет двигаться с одинаковой скоростью — около 300000 км/секунду — независимо от того, стреляем ли мы из движущегося или припаркованного автомобиля. Скорость транспортного средства не суммируется со скоростью света, поскольку свет не является частью наших классических четырех измерений.
Кажется, мы снова оказываемся в сложной ситуации: чтобы дать определение свету, нам нужно определение времени и пространства или, по крайней мере, хоть какое-то их понимание. Мы уже видели, что их интерпретация возможна только в том случае, если мы примем во внимание, насколько они относительны. Время оказалось таким, а ведь оно нужно нам для вычисления скорости. А что касается пространства, то мы даже не смогли объяснить, что это такое на самом деле. Таким образом, у нас есть два ненадежных фактора, чтобы определить и описать третий — свет.
Мы могли бы достичь, как нам кажется, правильного результата, следуя двум, как нам кажется, правильным методам. Но будет ли это истиной? Если понимать буквально, что"скорость света не зависит от движения измерительной системы", то логически можно сделать только один вывод: система, в которой проходит свет, не двигается. Она неподвижна.
Луч света, выпущенный из скоростного автомобиля и движущийся в том же направлении, будет иметь скорость 300000 км/с. Не имеет значения, где мы измеряем: в транспортном средстве, которое движется со скоростью 100000 км/ч, или до того, как заведем автомобиль. Поразительно, что независимо от того, где мы измеряем скорость, в движущемся или припаркованном автомобиле, скорость света будет составлять 300000 км/с. Мы просто не можем создать условия, при которых один луч света обогнал бы другой, если бы они были запущены в одном месте и в одно время, даже если что-то в окружении также находится в движении. Это оставляет нам только два варианта: либо движение света происходит в статичной среде, либо движения не существует.
Среда, в которой движется свет, может быть статичной в отсутствие времени, поскольку мы не можем объяснить скорость, то есть движение, без понятия времени. И еще есть проблема пространства. Как мы видели в предыдущей главе, невозможно точно определить, что такое пространство на самом деле, из чего оно состоит, что оно делает и как оно функционирует. Мы знаем о пространстве только одно: оно может взаимодействовать с находящимися в нем объектами или оказывать на них одностороннее воздействие. Подумайте, например, о том, что происходит, когда мы надуваем воздушный шар: этот конкретный кусочек пространства разделяется.
Иногда мы можем найти понятие времени в пространстве, например, когда мы гуляем в парке и, кажется, чувствуем течение времени. В других случаях время, кажется, отсутствует; то же самое мы видели и со скоростью света. Мы говорим, что все существует в пространстве, включая свет. И все же свет, кажется, не имеет никакого отношения ко времени. Ему все равно, существует оно или нет, потому что время не влияет на скорость света.
К концу этой главы мы придем к более глубокому пониманию света и его истинной природы. Для этого давайте попробуем принимать все за чистую монету.
Вы можете спросить: как это возможно, что в одних случаях время существует, а в других нет? Справедливый вопрос. Судя по тому, что мы уже обнаружили, мы должны создать модель, в которой оба утверждения верны. Позже, в главе об измерениях, я предложу модель, в которой все будут правы, в которой будет время и в которой времени не будет.
Конец ознакомительного фрагмента.
Оглавление
- ***
- I. Выстраиваем реальность по кирпичикам
* * *
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Книга случая предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
Купить и скачать полную версию книги в форматах FB2, ePub, MOBI, TXT, HTML, RTF и других
Примечания
1
Математик Ласло Ловас:"Не существует алгоритма для вычисления сложности конкретной последовательности.”
4
Забавный факт: 86400, разделенные на 360 (геометрический круг равен 360 градусам), составляют 240, что является самой шестидесятеричной системой счисления.
