Мы привыкли считать время самой надёжной опорой реальности.
В нём движутся планеты, стареют звёзды, проживается человеческая жизнь.
Но в фундаментальной физике с этой опорой давно происходит странное: чем глубже теория, тем меньше в ней времени.
В некоторых уравнениях, описывающих Вселенную на самом базовом уровне, времени просто нет. Оно исчезает — не как философская метафора, а буквально, математически.
Кризис времени в фундаментальной физике
Современная физика стоит на трёх основаниях — и каждое говорит о времени по-своему.
Общая теория относительности связала время и пространство в единый четырёхмерный континуум. Время в нём растягивается, замедляется и искривляется под действием гравитации и движения.
Квантовая механика обращается с временем иначе: в её уравнениях оно выступает внешним параметром, не объясняемым и не выводимым из самой теории. Оно просто «тикает», как фоновый метроном.
Космология, описывающая эволюцию Вселенной, также предполагает время как данность, не раскрывая его происхождения.
Попытки объединить эти подходы приводят к «проблеме времени». В уравнениях квантовой гравитации, призванных описывать реальность на предельном уровне, время часто исчезает полностью. Вселенная в них выглядит застывшей — как структура коррелированных состояний без течения.
Стрела времени и её пределы
Классическое объяснение направленности времени основано на втором законе термодинамики: энтропия в изолированной системе возрастает. Это создаёт асимметрию между прошлым и будущим — стрелу времени.
Но фундаментальные уравнения физики обратимы. Они не различают «до» и «после». Асимметрия возникает лишь статистически, при рассмотрении систем из огромного числа частиц.
Кроме того, остаётся открытым вопрос начальных условий: почему Вселенная стартовала из состояния с экстремально низкой энтропией? Термодинамика указывает направление времени, но не объясняет его происхождение.
Информация как физическая реальность
Перелом произошёл тогда, когда информация была признана полноценной физической величиной.
Ключевым импульсом стал парадокс чёрных дыр, показавший, что уничтожение информации несовместимо с квантовой теорией. Это привело к выводу: информация в замкнутых физических системах не исчезает.
Параллельно были выявлены связи между гравитацией и термодинамикой. Уравнения Эйнштейна удалось вывести из термодинамических соображений, что привело к радикальной идее: гравитация и пространство-время могут быть не фундаментальными, а возникающими свойствами более глубоких структур, связанных с квантовой информацией.
Пространство-время как носитель памяти
В рамках нового подхода пространство-время перестаёт быть нейтральной ареной. Оно рассматривается как дискретная структура, способная записывать и хранить информацию о взаимодействиях.
Каждое событие оставляет информационный след. Эти следы накапливаются и формируют геометрию реальности. Кривизна пространства-времени зависит не только от массы и энергии, но и от распределения квантовой информации, прежде всего запутанности.
Реальность становится архивом собственной истории.
Как возникает время
Если информация записывается необратимо и не может быть глобально стёрта, возникает естественный порядок событий.
«Раньше» соответствует состоянию с меньшим объёмом записанной информации.
«Позже» — с большим.
В этом смысле время не является внешним фоном. Оно возникает как следствие необратимой фиксации информации в структуре пространства-времени. Стрела времени отражает рост совокупного информационного отпечатка Вселенной.
Может ли времени не быть
С математической точки зрения — возможно, в фундаментальных уравнениях времени как отдельной сущности нет. Существует лишь сеть коррелированных состояний.
С точки зрения опыта — нет. Время реально, поскольку мы существуем как сложные термодинамические системы, обладающие памятью и необратимостью. Оно столь же реально, как температура или давление.
Время может быть не первоосновой, а вторичным продуктом динамики Вселенной.
Проверяемость и следствия
Информационный подход допускает экспериментальную проверку. Он предлагает интерпретации астрофизических наблюдений, включая аномалии вращения галактик и свойства чёрных дыр.
Если информация действительно сохраняется в горизонтах событий, излучение Хокинга должно содержать тонкие корреляции. На лабораторном уровне эти идеи исследуются в экспериментах с квантовыми системами и квантовыми компьютерами, где изучается возникновение необратимости.
Смещение вопроса
Информационная парадигма не отменяет существующие теории, но меняет уровень описания.
В этой картине Вселенная не просто существует во времени. Она непрерывно создаёт время, записывая собственную историю в свою структуру.
Вопрос смещается с «что такое время» на «какой процесс лежит в основе его возникновения».
От автора
Меня зовут Виктор, я автор этого канала, кинорежиссёр, историк, член Русского географического общества и человек, который популяризирует науку.
Если вам интересны исследования прошлого, открытия науки и наше с вами будущее, поддержите канал лайком и подпиской — это помогает делать больше интересных сюжетов для вас.