Существует ли время?
Самые ранние измерения времени связаны с наблюдениями древнего человека за природными циклами. Смена дня и ночи, чередование времён года - внимательное отслеживание их продолжительности позволило нашим предкам создать календарь. Более точные счётчики времени, вроде солнечных, механических, а затем и вовсе наручных часов позволили загнать время в удобные для наблюдения циферблаты, коробочки и корпуса. Но задумывались ли вы, что конкретно мы измеряем? Существует ли время физически или это просто игра нашего воображения?
Поначалу ответ кажется очевидным. Естественно, время существует. Иначе и быть не может! Оно непрерывно разворачивается вокруг нас. Вселенную нельзя представить без времени. Однако это упрощённое, категоричное понимание было возможно лишь до Эйнштейна. Его теория относительности говорит о том, что время идёт для всех, но не для каждого одинаково. Его течение различно для людей, находящихся в разных ситуациях и обстоятельствах - например, для тех, кто движется с околосветовой скоростью или располагается на орбите сверхмассивной чёрной дыры.
Эйнштейн объяснил подобную пластичность времени, объединив его с пространством в систему, которая так и называется - "пространство-время". Эта система может искривляться, но ведёт себя предсказуемо, подчиняясь законам. Теория Эйнштейна, как казалось, подтвердила, что время вплетено в саму ткань Вселенной. Однако есть один каверзный вопрос, на который она так и не ответила - почему в пространстве мы движемся в любом направлении, а сквозь время только в одном? Что бы мы ни делали, прошлое упрямо остаётся за нашими спинами. Это называется осью времени.
Если каплю красителя впрыснуть в стакан с водой, она рассеется по всему объёму жидкости, придав ей тот или цвет. Мы знаем об этом на подсознательном уровне и не ожидаем ничего другого. Вы можете представить себе обратный процесс? Это, по большому счёту, несложно. И это поможет узреть движение времени назад. Мы живём во Вселенной, где краситель окрашивает воду, а не там, где он собирается в каплю, выскакивая из воды.
В физике этот феномен описывается Вторым законом термодинамики, который говорит о том, что та или иная система со временем увеличивает энтропию (неупорядоченность). Все системы нашей Вселенной движутся от порядка к беспорядку, и именно это свойство определяет направление оси времени.
Но если время - это такое фундаментальное свойство, оно должно присутствовать во всех уравнениях, описывающих Вселенную, не правда ли? Сегодня наука оперирует двумя наборами уравнений, отображающих физику нашей реальности. Общая теория относительности объясняет поведение очень крупных объектов, а квантовая физика - объектов очень маленьких. Одной из основных целей теоретической физики в последние полвека было их объединение в одну фундаментальную "теорию всего".
Попыток было много, ни одна из них не породила убедительных результатов, но некоторые из учёных пытались рассматривать время не так, как их великие предшественники. В уравнении Уилера-деВитта, например, оно не используется. Как и все "теории всего", это уравнение является сугубо умозрительным. Но давайте представим, что оно или любое другое уравнение, не учитывающее время, окажется истинным. Будет ли это значить, что времени не существует на фундаментальном уровне?
Может ли оно быть некоей иллюзией, порождённой ограниченностью того инструментария, которым мы воспринимаем Вселенную? Этого мы пока не знаем, но, возможно, это неверный путь осмысления этой проблемы. Может быть, вместо того, чтобы задаваться вопросом, существует ли время как фундаментальное свойство, надо подумать о том, не является ли оно "возникающим"? Возникающие свойства - это то, чего нет у отдельных элементов системы, но есть у системы в целом.
У каждой отдельной молекулы воды нет прилива, а у океана есть. Кинолента создаёт иллюзию течения времени с помощью неизменных кадров, плавно и непрерывно сменяющих друг друга. При определённой скорости прокрутки наш мозг начинает видеть течение времени в последовательности отдельных картинок. Ни один отдельный кадр кинофильма не меняется и не обладает свойством течения времени - оно появляется только в упорядоченном скреплении отдельных частей.
Движение реально, но в то же время это всего лишь иллюзия. Может быть, физика времени - это такой же мираж? Учёные продолжают работать над этим и многими другими вопросами, и мы пока далеки от полного и внятного объяснения. По крайней мере, на данный конкретный момент времени.