Когда мы начинаем изучать физику, то исходя из практики жизни и накопленного опыта легко можно представить себе понятие "время". Мы все привыкли, что утром начинается день, а любимый фильм продолжается некоторое количество времени. Отсюда легко представляется и время в самых первых физических формулах. Скажем, мы сразу понимаем, что расстояние, пройденное телом - это скорость этого тела, умноженная на время его перемещения.
Не менее привычная для нас штука - настоящее, прошлое и будущее. Каждый из нас может не задумываясь сказать, что в прошлом он лежал и спал на кровати, в настоящем он сидит за компьютером, а в будущем пойдет в магазин. С точки зрения сознания и нашего восприятия всё прекрасно вырисовывается. Ну и вопросов никаких нет.
Если подвергнуть этот вопрос сомнению, то всё переворачивается с ног на голову. Сомнение - оно и есть причина научного познания. Теперь проанализируем, что такое будущее или прошлое с точки зрения физики и существующего понимания. Философию стоит опустить, поскольку понимание времени этим направлением познания нечем зафиксировать.
Понимание как прошлого, так и будущего упирается в понятие время. Исходя из знаний физики, время - это некоторая величина, которая является измерением, но самого времени не существует. Наше знание о времени и скорости его течения строится на использовании простых приборов, которые сравнивают количество времени со скоростью протекания некоторого процесса, например перемещения шестерни или скорости испускания энергии атомом.
Несколько мысленных экспериментов
Для представления абстрактности этой величины легко провести мысленный эксперимент. Мы знаем, что ночь сменяет день. Теперь давайте будем лететь на самолёте вокруг земли со скоростью смены дня и ночи. Мы будем или постоянно наблюдать день, или постоянно лицезреть ночь. Получается, время не меняется и остановилось? Исходя из классического представления - нет. Исходя из функции сознания - да.
Можно подумать и ещё надо одной задачкой. Бегун пробегает 100 метров за 15 секунд. Он может также пробежать эту стометровку за 10 секунд, если съест шпинат. Получается, что если измерять время не часами, а спортсменами, то он буквально может ускорять ход времени! Значит, всё наше знание о времени заканчивается на системе измерения этого времени. В общем-то, физика и описывает время как условную единицу. Квантовая же физика вообще отказалась от такой единицы, как время. Время там никуда не пропадает, просто оно не фигурирует в глобальных процессах.
Настоящее для физики
Теперь подумаем о различии между прошлым и будущим, опираясь на имеющееся понимание времени. Прошлое уже не существует, будущего ещё не существует. Между ними есть настоящее, но настоящее измеряется тем отрезком времени, которое мы для себя выбрали. Ни один ученый физик вам не скажет, что настоящее - это отрезок времени, который равен, пускай двум секундам.
Время существования настоящего опирается на понимание текущего процесса. Скажем, процесс испускания радиоактивного излучения висмутом - это тоже "настоящее", только длится оно чуть больше, чем жизнь вселенной. Физика примерно так и описывает понятие настоящее.
Прошлое и будущее для физики
С будущим и прошлым чуть сложнее. Ведь, на физическом уровне должно быть какое-то отличие и мы можем провести параллель понимания. Физика описывает это понятием стрела времени и прошлое с будущим соединяется этой стрелой. Есть ещё принцип причинности, который описывает протекание событий. Одно событие не может случиться раньше, чем-то, которое является его причиной.
Так, если растапливать лёд на горелке, то можно смело утверждать, причем опираясь именно на физику процесса, что в прошлым лёд был более холодный, чем после, скажем, 5 секунд подогрева на горелке. Состояние вещества тут напрямую демонстрирует факт наличия прошлого. Это один из примеров описания течения времени, которое описывает в том числе и Стивен Хоккинг. И тут сложно поспорить. Это логично, правильно, не нарушает принцип причинности и является демонстрацией работы стрелы времени.
Прошлое и будущее есть всегда или парадокс убитого дедушки
А теперь давайте отправимся в прошлое и убьем своего дедушку. Но ведь тогда и нас не могло существовать? Это парадокс убитого дедушки, который так любят фантасты. Такая картина возможна только в одном случае, что будущее и прошлое существуют одновременно. Есть очень интересная статья, которая описывает фактическое подтверждения существования решения парадокса убитого дедушки одновременным существованием и прошлого и будущего. Там приводится результат эксперимента с фотоном, который фактически описывает, что если мы в будущем подвинем пластинку, через которую проходит пучек света, то в прошлом фотон, как будто зная результат нашего действия, поведет себя определенным образом. Прошлое и будущее там разделяются логикой скорости перемещения частицы. Это примерно как если бы мы заведомо, не зная о наличии провала в дороге, поехали бы другим путем. Физика зафиксировала этот неудобный пример с фотоном и ответа пока нет.
Но всё же, что именно с точки зрения физики разделяет и отличает будущее и прошлое? Физика пришла к выводу, что различие между этими понятиями существует только в наших головах.
Эйнштейн писал, что:
Мы, физики, считаем, что разделение между прошлым, настоящим и будущим - всего лишь иллюзия, хотя и убедительная.
С этим, увы, поспорить сложно. Но тогда остаётся и ещё один "прикол". Попробуйте поспорить, что в начале дня лёд имеет толщину (условно) 10 мм, а в конце дня - уже 20 мм. Значит, в прошлом не сформировалось нужное количество кристаллов, а в будущем уже сформировалось. Значит был промежуток времени между этими понятиями, а сами состояния вещества разные. Да и как быть со старой доброй пословицей "фарш невозможно провернуть назад" :)...
Только субъективное восприятие объясняет понимание парадокса
Но мы уже выяснили, что для физики этот промежуток времени - лишь то, что измеряется часами. Состояния вещества же, исходя из парадокса убитого дедушки и последних изысканий по приведенной выше ссылке есть лишь кадры в фильме на пленке. Эти состояния и так уже были, остается сконцентрировать наше сознание на нужном моменте или на нужном кадре.
Но здесь мы опять обращаемся к субъективному пониманию и гипотезам. По факту же можно определённо сказать одно - для материи и окружающих нас предметов существуют состояния. Именно эти состояния физика может назвать прошлым и будущим. Различаться они будут только тем, что физика знает про эти различия. Но вот какой интервал времени без нашего личного восприятия проходит между этими состояниями мы сказать пока не можем, как и не можем сказать, способна ли физика вернуть тело в это состояние. Ведь мы можем смело утверждать, что запусти мы теннисный мяч по его траектории обратно с известными параметрами и все силы и взаимодействия можно как будто бы прокрутить обратно, как фильм наоборот. Всё это неплохо так двигает красивую философскую фразу, что "нельзя дважды войти в одну и ту же реку". В общем-то, в разрезе философии всё верно, а вот физика может поспорить :)
------------
Обязательно оцените статью лайком, напишите комментарий и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала.
-------------
Советую также прочитать на нашем канале:
-----
