Каково его отношение ко времени?
Представьте, что во всей Вселенной существует только одна частица — или что сама Вселенная состоит только из этой единственной частицы. Как бы вы определили пространство? Как бы вы определили время? Вы не смогли бы этого сделать, потому что для работы этих понятий необходим другой объект или сущность, относительно которых можно измерять изменения.
Пространство и время — это относительные концепции, которые зависят от изменений или взаимодействий между объектами или событиями. Без второй сущности не будет никакой точки отсчета, чтобы измерять пространственное разделение или временной ход. Таким образом, в подобной ситуации пространство и время станут неопределенными или бессмысленными, так как не будет ориентиров для сравнения или измерения.
Расстояние между двумя точками, которое мы измеряем, — это то, что мы называем «пространством», а время — это способ измерения изменений, который мы разбиваем на все более и более мелкие единицы, чтобы понимать даже мельчайшие перемены. Именно поэтому мы постоянно совершенствуем атомные часы — стремясь к все большей точности путем деления времени на еще более мелкие интервалы. По умолчанию состояние Вселенной — это изменение.
Таким образом, по сути, пространство — это просто Вселенная. В конечном счете, это всего лишь различные формы энергии. Часть этой энергии превратилась в материю — звезды и планеты. Другая энергия существует в полях, таких как электромагнитное поле. А значительная часть Вселенной, примерно 75%, до сих пор остается для нас неизвестной. Пока во Вселенной существуют поля или частицы, будут существовать и время, и пространство.
Важно отметить, что пустое пространство на самом деле не является действительно пустым — оно заполнено энергетическими полями или флуктуациями вакуума. Согласно квантовой механике, истинный вакуум нестабилен. В квантовой теории поля вакуум — это не «пустота», а состояние с наименьшей возможной энергией.
Вселенная не обязательно находится в каком-то большем пространстве и не имеет краев (подобно тому, как у круга нет концов). Когда мы говорим, что Вселенная расширяется, мы имеем в виду, что объем пространства, измеряемый в терминах расстояний, увеличивается. Время и пространство — это метрики, которые мы создали, чтобы осмыслить происходящее.
Пространство-время, скорее всего, является возникающим (эмергентным) явлением. Это означает, что взаимодействие всех частиц создает иллюзию наличия пространства. Два объекта могут взаимодействовать только если они находятся рядом друг с другом, и это дает нам понятие расстояния. Если вы хотите дать кому-то «пять», вам сначала нужно подойти к нему. Но что если все наоборот? Может быть, объекты оказываются рядом потому, что они взаимодействуют. Это идея, лежащая в основе таких теорий, как «возникающее пространство-время» и «энтропийная гравитация».
Многие физики и другие ученые обсуждают эти темы, оторвавшись от человеческой биологии и наших сенсорных восприятий, не задумываясь, почему у людей есть уникальное интуитивное восприятие времени, в то время как у других животных его нет. Животные обладают только пространственным восприятием, но не осознают течение времени — они живут в «сейчас».
Время — это наша интуитивная интерпретация изменений, поэтому мы воспринимаем его как реальное. В человеческом масштабе оно действительно кажется реальным и значимым. Но вечно ли время? Скорее всего, да, а это делает его бессмысленным в глобальном масштабе существования.
Тем не менее, оно остается важным для наших измерений и прогнозов того, что может произойти дальше. Мы живем в узких рамках существования. Если представить Вселенную как дерево бесконечной длины, то мы разрезаем его на отдельные бревна в определенных местах, чтобы осмыслить происходящие «изменения». Но на самом деле все существование — это «сейчас». Сколько бы частей мы ни нарезали, всегда будут новые, простирающиеся в бесконечность в обе стороны.
Разумно предположить, что Вселенная может быть вечной. Она всегда существовала, и нет никакой причины, почему должен был быть какой-то «начальный момент». Теория Большого взрыва не описывает «истинное начало» Вселенной или то, что произошло при t=0t=0t=0. Вместо этого она рассматривает события, начавшиеся после того, как Вселенная начала расширяться из уже существующего состояния с чрезвычайно высокой температурой и плотностью.
Мы не можем заглянуть дальше, чем 10−4910^{-49}10−49 секунд после этого момента, потому что наша физика перестает работать. Это и называется сингулярностью — но это не физическая сущность, а скорее математический артефакт. Общепринятая позиция научного сообщества подвержена влиянию политики. Если вы подвергнете ее критике без «доказательств», ваша карьера будет разрушена. Поэтому большинство просто соглашается с тем, на чем «они» условились касательно того, как все началось.
Тем не менее, физики, такие как Роджер Пенроуз, предложили теорию циклической космологии, Алан Гут разработал концепцию карманных или пузырьковых вселенных в рамках инфляционной космологии, а другие ученые исследуют квантовую гравитацию, чтобы решить проблемы, связанные с сингулярностями.
Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь пожалуйста на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos