Вселенная случается однажды
Физика

С физиком-теоретиком Ли Смолином беседует Арнис Ритупс

Вселенная случается однажды

 Даже если лишь вскользь следить за проблемами современной теоретической физики, невозможно не заметить, что там нередко встречается понимание времени как иллюзии, связанной с особенностями восприятия. В эйнштейновском пространстве-времени время – это четвертое измерение, в котором деление событий на прошлое, настоящее и будущее не что иное, как «упрямо устойчивая иллюзия». Ричард Фейнман пробовал рассматривать время как вектор событий в пространстве, а Джулиан Барбур до сих пор придерживается теории, что времени нет, а есть только отдельные мгновения, «картинки», из которых состоит вселенная и порядок которых задает рассказчик. Конечно, если признать время иллюзией, придется искать ответы на вопросы о причинах неизбежных изменений и роста энтропии во времени, однако, говоря о таких тонких материях, как природа реальности, надо смириться с тем, что ссылка на прежде пережитое, сохраненный в памяти вчерашний день или на свои детские фотографии делает время реальным не больше, чем надежды на лучшее будущее. Учитывая, что время, возможно, началось одновременно с Большим взрывом и что в черных дырах оно, скорее всего, заканчивается, приходится признать, что у повседневного ощущения времени, которое измеряют часы, и времени, о котором говорит теоретическая физика, общее только название.

Вышедшая в 2013 году книга «Возвращение времени: от античной космогонии к космологии будущего» (Time Reborn: From the Crisis in Physics to the Future of the Universe) американского физика Ли Смолина (род. 1955), одного из основателей ведущего канадского Института теоретической физики «Периметр», предназначалась для широкой аудитории как провокация, цель которой – вернуть потерянное в физике время и поставить его в центр проблематики теоретической физики. Радикальный темпорализм Смолина – все, что существует, существует только во времени; ничего сверхвременного нет – соседствует с тезисом о том, что реально только то, что происходит сейчас, к тому же все происходит однажды. Однако самые интересные выводы в его подходе связаны с теорией о законах природы и физических константах: из рассуждения Смолина следует, что они возникают и меняются во времени. О механизмах этого развития он писал еще в 1997 году в книге «Жизнь космоса» (The Life of the Cosmos), где, позаимствовав из биологии принципы естественного отбора, обрисовал принципы космического естественного отбора. Предложенная Смолином модель, постулирующая реальность времени и неизбежное изменение физических законов и констант в процессе становления вселенной, запустила новый виток дискуссий в теоретической физике о природе времени, однако неясно, достаточно ли она обоснованна, чтобы занять достойное место среди других космологических теорий. В некотором смысле Смолин продолжает борьбу, которую он описал, например, в книге 2006 года «Неприятности с физикой» (The Trouble with Physics), против доминирования на территории неотвеченных научных вопросов одной теории или одного теоретического подхода. Контраст между его непримиримой позицией в области науки и его очаровательным гостеприимством, любезностью и скромностью мыслей в разговоре незабываем.

А. Р.

Поскольку я не физик, должен вас предупредить, что некоторые мои вопросы могут показаться вам наивными.

Увидим, не переживайте.

Где находится вселенная как целое?

Это вовсе не наивный вопрос. Мне однажды прислали детскую книжку о маленькой вселенной, которая выросла и поняла, что она – это весь мир. Вселенная как целое – везде. Это запутанный и интересный вопрос, и чтобы ответить на него, надо вернуться к понятиям «местоположение» и «пространство». В истории физики, грубо говоря, встречаются два понятия пространства: относительное и абсолютное. Первое понятие разработал Лейбниц: пространство – это вид отношений между вещами, существующими одновременно, тогда как время – вид отношений между вещами, существующими последовательно. И больше ничего. Ньютон противопоставил этому понятие абсолютного пространства, под которым понималось нечто не зависящее от того, где все находится. Мы воспринимаем только относительное положение, о котором говорил Лейбниц.

Значит, если вселенную нельзя соотнести ни с чем другим, о ее положении говорить невозможно?

Именно так. Один из последователей Ньютона спрашивал в переписке с Лейбницем: имеет ли смысл фраза «Бог хочет передвинуть вселенную на 10 метров влево»? Лейбниц отвечал, что это бессмысленная фраза. Положение данной вещи имеет смысл только относительно положения других вещей внутри вселенной, а о положении вселенной как целого осмысленно говорить нельзя. Он доказывал это при помощи закона достаточного основания. Потому что не может быть достаточного основания, чтобы объяснить, почему вселенная находится там, где она есть, а не на 10 метров левее.

То есть у нее нет своего местоположения?

Местоположение – относительное понятие. Я думаю, что любой, кто всерьез задумывался об этом после Эйнштейна и Эрнста Маха, придерживается принципа относительности.

Значит ли это, что со времен Ньютона и Лейбница в теории пространства не было сделано сколь-нибудь значимых шагов?

Они задали две возможности. Я не историк, но, кажется, Мах подробно занимался этой дискуссией и добавил проблематику динамики. Лейбницево понятие нединамично, оно статично. Некоторые свойства существуют, некоторые нет – вот и все. Мах поднял вопрос: нужно ли нам понятие вселенной как целого, чтобы определить не просто местоположение предмета, но и его движение относительно других предметов во вселенной? Он сформулировал принцип, который можно выразить так: мы видим стакан с водой, поверхность которой образует некую плоскость; но если мы повернем стакан, благодаря ускорению появится сила, толкающая воду вверх по стенке. Это значит – если мы будем отличать стакан от воды, вращающейся в стакане, – что вращение является формой ускорения. Ньютон говорит, что вода вращается в абсолютном пространстве, а Мах говорит: вода вращается относительно среднего распределения материи во вселенной как целом. Далеких звезд, как он выражался, или если бы знал то, что знаем мы, – далеких галактик. Так вот, Мах говорит: относительно вселенной прoисходит одно и то же, если мы вращаем стакан или если бы мы могли взять все далекие звезды и повернуть их вокруг стакана. И этот критерий, что не должно быть разницы между стаканом, вращающимся относительно вселенной, и вселенной, вращающейся относительно стакана, Эйнштейн назвал «принципом Маха». Теория относительности соблюдает этот принцип. Это явный прогресс в понятии пространства. А затем, пытаясь совместить теорию относительности с квантовой механикой, чем занимаются многие теоретики после Эйнштейна, мы вновь вынуждены вносить изменения в понятие времени.

 Вселенная всего одна?

Как ученый я… (Собака лает.) Чарли, спасибо за твою точку зрения, но… (Собака снова лает.)

Он с вами спорит.

Мы можем строить предположения о том, что в принципе возможно, но, на мой взгляд, наука занимается не тем, что в принципе возможно, а тем, что мы можем доказать недоверчивым экспертам, опираясь на убедительные аргументы и публично доступные факты.

Вы считаете, что можно научным способом установить, существует ли несколько вселенных или она одна?

Нет, я считаю, что вселенная по определению – это сеть событий, которые каузально друг с другом взаимосвязаны. Мы можем спрашивать о них и эмпирически их исследовать. Если существуют другие вселенные, они каузально с нами не связаны. Мы можем строить о них предположения, но мы не способны собрать убедительные свидетельства для скептиков, поэтому предметом научного изучения это быть не может. Если в будущем люди откроют способ взаимодействия и установят каузальные отношения с другими вселенными, то они уже перестанут быть другими вселенными, а будут частью общего каузального поля. Поэтому с научной точки зрения под вселенной мы понимаем замкнутую сеть причин, определяющих нашу жизнь.

А как вы понимаете причину?

Это очень важный вопрос. Есть Юмово понятие каузальности, согласно которому причины – это проявления или предписания законов. Однако я считаю – и это следствие моей теории, что время фундаментально и законы развиваются во времени, – что каузальность предшествует закону. То есть каузальность – фундаментальная категория.

Получается, что ее нельзя объяснить?

Она не сводима ни к чему более простому, да.

Надеюсь, мы дойдем до вашей теории, что физические законы развиваются во времени, но сначала позвольте задать старый вопрос: было ли у времени начало?

Понятия не имею. (Смеется.) Мне кажется, существует набор вопросов, хороших вопросов, на которые мы хотим знать ответ, но которые выходят за пределы современной науки. Другой пример такого вопроса – связь тела и разума, природа сознания… Это настоящие вопросы, настоящие загадки, но моя задача как ученого – получать новые знания в рамках имеющихся на данный момент возможностей через эксперименты и технологии.

Расширять горизонт незнания, так сказать.

Я бы сказал: расширять горизонт знания. Я просто не понимаю, как рассуждать о том, было ли у времени начало или нет.

Довольно долго теоретические физики полагали, что время началось вместе с появлением вселенной – с Большим взрывом или что там было на самом деле. Это была преобладающая идея.

Но… но она нам ничего не дала.

Что, простите?

Она нам ничего не дала.

Но когда вы говорите, что понятия не имеете, было ли у времени начало, это тоже нам ничего не дает.

Тогда скажу немного по-другому: я не думаю, что Большой взрыв стал началом времени. И я был бы очень доволен, если бы при нашей жизни мы узнали, что происходило во вселенной…

За три минуты до Большого взрыва?

Да, хотя я не хотел говорить «три минуты» – это шутка Стива Вайнберга.

(Смеется.) Я знаю.

Мне кажется, нам надо постулировать взаимодействия, которые происходили до Большого взрыва, чтобы объяснить некоторые особенности законов природы, а также изначальные условия в момент Большого взрыва. У нас есть научные основания, чтобы выдвигать гипотезы о вселенной до Большого взрыва. Однако это обязывает меня утверждать что-то о форме времени, которое этому предшествовало.

А каким образом это можно сделать?

Обычные научные методы – гипотезы, предсказания…

Предсказания чего?

Например, у Роджера Пенроуза есть сценарий, который он называет «конформная циклическая космология». Это гипотеза о переходе от периода, когда вселенная сжималась, к периоду, когда она снова начала расширяться. Я не буду говорить об этом подробно – я лишь упомяну один момент из его работы: гравитационные волны могут передаваться через этот переход и…

Через Большой взрыв?

Через Большой взрыв. И Роджер отмечает, что гравитационные волны будут наиболее интенсивными, если предыдущая вселенная чем-то похожа на нашу – с галактиками, вращающимися вокруг черных дыр, которые увеличиваются и производят гравитационное излучение. В самом деле, если существует несколько галактик, то в результате сжатия вселенной ожидаешь увидеть гравитационную радиацию в форме концентрической раковины. Поэтому Роджер Пенроуз с коллегами предсказали, что если мы посмотрим на космическое микроволновое фоновое излучение, то увидим следы концентрических кругов – концентрацию плотности, вызванную гравитационными волнами, начавшимися до Большого взрыва. Существует литература, в которой утверждается, что найдены соответствующие свидетельства, однако другие космологи с таким анализом не согласны. Но мне не нужно знать, подтверждена гипотеза Роджера или оспорена. Чтобы ответить на ваш вопрос, мне достаточно показать, что существует гипотеза с эмпирическими импликациями и она сейчас изучается. Она может оказаться верной, а может ложной. Это обычный научный метод – гипотеза, предсказание, проверка предсказания. Когда у нас будет больше данных, лет через 10–15, мы сможем дать на этот вопрос окончательный ответ. Или могу привести другой пример: существует предположение относительно периода до Большого взрыва, что скачок, как мы его называем, от сжатия к расширению привел к циклической космологии или прямой экпиротической космологии Пола Стейнхардта...

Что, простите?

Экпиротической. Э-к-п-и-р-о-т-ич-е-с-к-о-й. Звучит вычурно – это какое-то греческое слово, я не знаю, что оно значит; его придумали Пол Стейнхардт и Нил Турок, очень хорошие космологи. Они показали, что если их гипотеза верна, то существует гравитационная волна определенного вида, которой не было во время Большого взрыва и нет во флуктуациях космического микроволнового фонового излучения. Они выдвинули фальсифицируемое предсказание: если она видна, значит их гипотеза о периоде, предшествующем Большому взрыву, ошибочна. Примерно два года назад или даже меньше было сделано громкое заявление – об этом много писали, – что в космическом микроволновом фоновом излучении обнаружены гравитационные волны. Это стало опровержением ряда гипотез и одновременно подтверждением инфляционной модели – есть такая крайне популярная гипотеза о физическом состоянии Вселенной на ранней стадии Большого взрыва. Сторонники этой гипотезы очень обрадовались, и некоторые даже заговорили о Нобелевской премии и тому подобное. Но через некоторое время оказалось, что они просмотрели возможный источник ошибки: то, что они увидели, вполне могло исходить от галактической пыли. Есть несколько исследований, показывающих, что галактическая пыль может производить сигнал, который можно ошибочно принять за гравитационные волны. Более того, этот сигнал должен быть мощнее гравитационных волн, которые якобы наблюдались. Это сложные технические вопросы, но большинство специалистов сходятся на том, что это наблюдение было ошибочным, а заявление преждевременным. Но, опять же, суть в том, что предсказание Стейнхардта и Турока фальсифицируемо, то есть это старая добрая попперовская наука.

Удивительно, что вы всерьез воспринимаете философию науки Поппера.

Ученым быть хорошо еще и потому, что мы можем считать философию советником в области метода, а не каким-то конкретным инструментом. Как вы знаете, Поппера интересовала проблема демаркации: как отличить науку от марксизма, психоанализа или чего-то подобного. Я не хочу высказывать свою точку зрения по данному вопросу, однако если ты занимаешься наукой, то лучше выдвигать фальсифицируемые гипотезы. Во всяком случае, так следует поступать всегда, когда есть такая возможность. Но не обязательно строить на этом определение науки.

Насколько фальсифицируема теория, что физические законы могут изменяться и возникать во времени?

Общая гипотеза нефальсифицируема, потому что недостаточно детальна.

То есть она ненаучна?

Нет, потому что…

По вашему же собственному критерию!

Нет, этим все не ограничивается. Речь идет о мотивации, которая далее требует выдвигать более детальные гипотезы, поддающиеся проверке и фальсификация. Например, мы с Роберто Мангабейрой Унгером в некоторой степени сформулировали основные причины, которые позволяют считать, что законы возникают во времени. Однако этим дело не ограничивается. Для меня как ученого это повод создать некую проверяемую гипотезу. В данном случае я начал размышлять о таких общих вещах, как природа времени, законов и так далее. Точнее, в обратном порядке: в конце 80-х я уже разработал гипотезу о возникновении законов, из которой можно было сделать фальсифицируемые выводы, то есть ее можно проверить. В определенной степени такая проверка состоялась, и пока можно говорить, что теория выстояла. На данный момент, хоть об этом и рано говорить, имеющиеся данные соответствуют предсказаниям теории. А потом я начал сотрудничать с Роберто, который как философ пытался более глубоко разобраться, как это так – у нас есть проверяемые предсказания теории, по которой законы возникают во времени.

Это очень интересно, потому что одна из ваших линий критики в связи с ограниченным характером теории струн, если я правильно понял, состоит в том, что она мало что позволяет предсказать. Каков прогностический потенциал теории изменения физических законов во времени?

Я еще вернусь к этому, а пока позвольте поговорить об одном аспекте теории струн. Я хочу высказаться о ней очень осторожно. Когда я ее критикую, например, в книге «Неприятности с физикой», я не утверждаю, что теория струн не может стать частью квантовой гравитации. Когда я ее критикую, я имею в виду аргумент некоторых коллег, что доказать ее истинность можно в отсутствие любых экспериментальных подтверждений. Этот аргумент пользовался большой популярностью в отдельных кругах. Я же, и не я один, считаю, что во имя чистоты науки этот аргумент заслуживает возражений.

А можно ли проверить теорию струн в принципе?

Изначально мы рассчитывали, что из нее можно будет сделать проверяемые выводы. Сильно рассчитывали. Так развивалось восприятие этой теории: она прошла путь от одной теории к бесчисленному множеству теорий, причем у каждой из них была своя феноменология и каждая делала свои предсказания о порядке частиц. Однако в первые несколько лет, с 1984 по 1988-й, мы работали с ощущением того, что у нас будет одна-единственная теория струн, на основании которой можно давать уникальные предсказания. Когда стало понятно, что так не вышло, я начал очень сильно беспокоиться по поводу того, что речь на самом деле идет не об одной теории, а о целом, как я его называю, пейзаже теорий. Слово «пейзаж» тут позаимствовано из теоретической биологии, где говорят о генном пейзаже или пейзаже видов. В данном случае пейзаж такой же непростой. А потом появилась идея, что теорию, существующую во множестве разных вариантов, можно проверить с помощью космологического естественного отбора. Идея состояла в следующем: вселенная делится на регионы, каждый из которых порожден черной дырой; черная дыра – это результат коллапса звезды. А эта звезда внутри черной дыры расширяется, становясь новым регионом вселенной.

И вы предположили, что новорожденные вселенные появляются из черных дыр.

Это не я придумал, эта тема уже обсуждалась в литературе.

Но вы ее развили?

Подхватил. Об этом говорили начиная с 60-х. Была еще другая идея за авторством Джона Уилера – что законы природы резко меняются в точке перехода. Я всего лишь добавил к этой идее Уилера идею, что это небольшие изменения, если измерять их теми же параметрами, какими мы измеряем развитие частиц. А раз изменения небольшие, то они могут аккумулироваться.

Значит ли это, что константы все время меняются?

Точнее, меняются константы стандартной и космологической моделей. Стандартная физика элементарных частиц – это тридцать с чем-то заданных чисел, которые, насколько нам известно, являются константами природы. Согласно моей гипотезе, они меняются. То же самое относится к изначальному состоянию вселенной: там было где-то 15 чисел, и они тоже меняются.

Но они меняются за какой-то измеряемый период времени?

Они меняются в момент перехода, когда часть вселенной коллапсирует в состояние сингулярности или бесконечной плотности, однако от этого коллапса ее спасает некая новая физика, и тогда скачкообразно возникает новый регион, который мы называем новорожденной вселенной.

Я знаю, что телеологию давно вычеркнули из списка наук, но…

Нет ничего логичнее Дарвина.

Но ведь Дарвин в самом конце жизни понял, что в аристотелевской телеологии есть что-то, к чему надо относиться серьезно, однако он быстро умер, и из этого ничего не выросло. Но все же… В чем смысл всего этого?

В чем смысл всего этого?

Новорожденные вселенные рождаются из черных дыр, расширяются и сжимаются – если предположить, что этот процесс повторяется во времени… Поэтому напрашивается телеологический вопрос, ведь вы как бы встраиваете в свою теорию, что это все ради продуктивности. Продуктивности чего – черных дыр? Которые продуцируют новорожденные вселенные?

Мне не кажется, что это телеология. Это просто логика дарвиновского естественного отбора, примененная к вселенной и законам природы. Это лишь идея; может, верная, может, нет – это мы рано или поздно узнаем, потому что она позволяет составить проверяемые предсказания. Если вы спросите меня, в чем смысл вселенной как целого… Я могу говорить об этом не как ученый, а как человек или разумное существо, которое задается вопросом своего места во вселенной, природы вселенной и так далее. Но как ученый я об этом рассуждать не могу. Стив Вайнберг, которым я искренне восхищаюсь и которого считаю выдающимся физиком – уж точно получше меня, – последние годы пытается рассказать интересную историю физики. И он сделал знаменитое утверждение: чем больше мы знаем о вселенной, тем меньше в ней оказывается смысла. Я с этим не согласен, я считаю, что это происходит из крайнего редукционизма, основанного на совершенно устаревшей картине вселенной, которой правят вечные законы природы. Мол, все предопределено, нет никакой свободы воли, действия, выбора, ответственности… Я отрицаю всю эту метафизическую картину в целом. Это дает маленькую надежду, что в будущем – может, через 500 лет – люди будут больше знать, что ответить на вопрос «В чем смысл вселенной?».

Но насколько я знаю из ваших работ, вы согласны с теми, кто говорит, что усложнение – одно из направлений развития вселенной.

Давайте скажем это поскромнее, потому что я считаю, что о таких вещах надо говорить очень скромно. Вселенная и так невероятно сложна, она оказалась сложнее, чем мы ожидали, когда узнали кое-что о законах, которые ею правят. Она сложна и на клеточном уровне, и на уровне распределения галактик, и в структуре этих галактик… Вплоть до более чем ста различных химических элементов, мириад возможных молекул, биологических сложностей и так далее. Наша вселенная пугающе сложна. И этому должно быть объяснение. Это не может быть всего лишь совпадением.

Объяснение, почему она не просто прямая линия, например.

Да, и отчасти почему вселенная столь благоприятна для возникновения жизни. Я считаю, что это можно исследовать, и должна быть причина, по которой данные законы природы выбираются и развиваются таким образом, чтобы быть благоприятными для всей этой невероятной сложности.

То есть вы не принимаете ответ, который дает теория мультивселенной, что для жизни может быть благоприятна одна из 10500 вселенных?

Да это же не объяснение, а литература. Люди говорят: но ведь возможно, что вселенная так устроена, а я отвечаю: да, возможно, но наука не занимается тем, что в принципе возможно, и привожу свой принцип научности: наука занимается тем, что можно доказать с помощью убедительных аргументов перед лицом скептиков. Я не считаю, что теория мультивселенной дает нам платформу для научного прогресса, я считаю ее…

Тупиковой?

Да, я достаточно уверен в ее тупиковости. Эта идея в ее нынешней форме появилась еще в 70-х или 80-х, однако она так и не привела ни к каким экспериментам. До сих пор не высказано ни одной фальсифицируемой гипотезы. Ни единой. Теория мультивселенной предполагает существование вещей, которые доступны наблюдению, но когда спрашиваешь тех, кто разделяет эти взгляды: а если мы ничего этого не наблюдаем, следует ли считать это ее опровержением, они отвечают – нет, вовсе нет.

Вы спрашиваете, почему вселенная вообще благоприятна для возникновения жизни и почему ее законы именно таковы, но на чем основан ваш познавательный оптимизм – что вы или наука в целом способны ответить на этот вопрос?

Я не знаю, способны ли мы, но я могу представить сценарии, в рамках которых на эти вопросы в принципе можно ответить. Я считаю, что цивилизация еще очень молода, человечество еще очень молодо и наука молода, поэтому надеюсь, что в будущем мы будем знать больше. Каких-то 800 поколений назад мы жили в пещерах и рисовали на стенах животных. 800 поколений – это вообще ничего. Мы очень быстро прошли огромный путь: мы много стали понимать, но многого еще не понимаем, и останавливаться рано.

Существуют ли вопросы, на которые наука не может ответить в принципе? Или вы считаете, что в принципе ответить можно на все наши вопросы?

Не знаю… Вероятно, бывают неправильные вопросы. Существует ли математическая модель всей вселенной, точная до последней мелочи, чтобы все истинное относительно вселенной было изоморфно истине данной математической модели? Вот это, на мой взгляд, неправильный вопрос. И ответ на него отрицательный: нет такой модели. Прогресс связан с осознанием того, что мы задавали неправильные вопросы. Но понимаете, тут… Я сейчас нарвусь на неприятности, но, как говорит мой друг Роберто, главное – правильно выбрать, где нарываться на неприятности, так что я рискну. Некоторым ученым свойственен определенный нарциссизм: добившись отдельных успехов, они начинают воображать, что их успех безграничен. А значит, вопрос, на который нельзя ответить при их жизни, вообще не имеет ответа. Поэтому они спешат ответить на все вопросы, которые их интересуют. Я был не очень близко знаком с Ричардом Фейнманом, но мы несколько раз встречались, и меня больше всего поразила его скромность. Он прекрасно понимал, что на некоторые вопросы, которые его больше всего занимали, ответов при его жизни найдено не будет. Его это печалило и злило. Но иллюзий на этот счет у него не было. Мне кажется, что мой оптимизм отчасти связан с тем, что я воспринимаю себя как частичку большой традиции, которая будет продолжаться и после того, как нас уже здесь не будет. Я не знаю, где вы живете…

В Риге.

В Риге. Я не знаю, сколько лет дому, в котором вы живете. Этому дому 150 лет. И можно представить, что он будет стоять на этом месте и через 200 лет, и через 500 – в Европе немало примеров, когда люди живут в доме по 500 лет. Нам нравится дом, нравится район, но, кроме того, мы сохраняем этот дом для тех, кто будет жить в нем через 100, 200, 500 лет. Мы должны следить, чтобы крыша не текла. Нельзя ограничиваться только тем, чтобы она не текла, пока мы здесь живем.

И как этот образ работает в случае науки?

Я житель здания науки и отвечаю за то, чтобы следующие поколения получили его в хорошем состоянии. Они будут заниматься его модернизацией, пристройкой, о чем я сейчас даже не могу гадать.

Давайте вернемся к идее, что законы физики возникают и изменяются во времени. Насколько я понял, вы не утверждаете, что законы механики или тяготения меняются во времени?

Мне было трудно представить, что они меняются, но, возможно, это просто предел моих возможностей… Непросто вообразить, что законы движения и тяготения изменятся…

Да, непросто.

Одна из причин, по которой я не рассматриваю законы тяготения или законы движения как фундаментальные, в том, что я считаю их следствиями случайных ситуаций, в частности, симметрии вселенной в ее нынешнем виде, которая случайна. Поэтому я бы сказал, что закон сохранения количества движения – это следствие некой симметрии; если мы сдвинем в пространстве какие-то предметы по отношению к другим предметам, условия не особенно изменятся, потому что вселенная по большей части пуста, и, двигаясь, предметы обычно не сталкиваются. Это называется трансляционной инвариантностью. Три закона движения Ньютона строятся вокруг сохранения количества движения.

То есть три закона Ньютона не возникали во времени?

Нет, это приближенные законы, которые истинны, когда есть условия для того, чтобы они работали и вселенная была приближенно трансляционна. Мы называем их действующими законами или приближенными законами, но это не фундаментальные законы. Возможна альтернативная вселенная, где они не работают. В этом смысле да – они возникли во времени.

То есть вероятны, и даже, возможно, существуют области во вселенной, где законы Ньютона не работают?

Конечно.

Ясно. Однако идея о том, что законы физики возникают во времени, относится к фундаментальным, а не вторичным законам?

Тут немного другое разделение. Мы различаем более фундаментальные законы и более эмерджентные законы. По мере развития физики вещи, которые прежде считались фундаментальными, оказываются эмерджентными. Ньютоновы законы движения, несомненно, эмерджентны, общая теория относительности эмерджентна, некоторые аспекты квантовой теории поля, вероятно, эмерджентны.

Мой вопрос таков: к какой части всего этого относится ваша теория изменчивости законов? Относится ли она к фундаментальной, неэмерджентной области? Или она годится для всех физических законов?

Позвольте, я объясню разницу.

Да, пожалуйста.

Упомянутая мной теорема – когда есть трансляционная симметрия, есть и сохранение количества движения – это теорема из математики. Я не думаю, что она может поменяться. Это логическая истина. Логическая теорема.

То есть это закон вне времени?

(Пауза.) Это... Нет, это математическая теорема, следовательно, у нее другая природа. Можем поговорить о природе математических теорем.

Но она все равно вне времени.

Мне так не кажется, но это другой вопрос. Она не вне времени в другом смысле. Я не разделяю платонизма в отношении математики. Однако что приходит на смену платонизму в отношении математики, вопрос сложный. Мы только начинаем с этим работать, и тут много трудностей: существует ли некий фундаментальный закон, который абсолютно вневременен, а все остальное эмерджентно и развивается, или же нет ничего фундаментального и все развивается… Я не знаю.

Тут могла бы весьма кстати оказаться буддистская идея взаимосвязанного совозникновения.

Могла бы, но я не слишком много о ней знаю.

Она основывается на том, что нет независимых сущностей; есть только взаимосвязанное совозникновение всего сущего.

Значит, это примерно то же, что пишет Роберто. А еще я недавно работал над идеей развития законов во времени вместе с космологом Мариной Кортес, которая знакома с тибетским буддизмом и рассказывала о нем. Но я мало что в этом понимаю.

Почему? Вам не интересен тибетский буддизм?

Мы уходим в сторону.

(Смеется.) Я хотел привнести немного человеческого аспекта в нашу беседу. Так почему вы не разбираетесь в традиции буддистской мысли?

Это сознательный выбор, и я вам дам прямой ответ. Мои родители увлекались Гурджиевым, если вы знаете, что это такое.

Конечно.

Он находился под сильным влиянием тибетского буддизма и суфизма, и я знаю несколько человек, которые очень серьезно этим занимаются. Я ими восхищаюсь, но меня приводит в ужас сложность этой работы, и я предпочитаю ее избегать.

Потому что слишком сложно.

Потому что я видел, что для успеха в такого рода занятиях подходят только люди с особыми личностными качествами, которыми я не обладаю.

Это очень важное пояснение. Возвращаясь к сфере, к которой относится ваша идея возникновения и изменения физических законов во времени… О каких именно законах вы говорите? О еще неизвестных фундаментальных физических законах?

Я просто не знаю, потому что я не знаю, есть ли жесткая разница между эмерджентным и фундаментальным. Позвольте мне рассмотреть этот вопрос с другой стороны. Предположим, нам удастся показать, что параметры стандартной модели в физике возникают во времени, что они меняются. И мы выдвигаем гипотезы, которые можно проверить, и проверка показывает, что они верны. Тогда следующий вопрос: существует ли фундаментальный закон – назовем его метазаконом, – который определяет, как все эти множества меняются во времени? И сам этот метазакон – он тоже будет меняться со временем или нет? Назовем это вопросом метазакона. Нам нужно на него ответить. Очень скоро мы натолкнемся на дилемму метазакона: он либо меняется во времени, либо нет. Если нет, то мы можем высказывать в его отношении все те претензии, которые мы высказывали в отношении менее фундаментальных законов. А если же мы предположим, что метазакон меняется во времени, то нам придется спросить: а есть ли над ним другой – метаметазакон?

И так до бесконечности.

И так до бесконечности. Это дилемма метазакона. Как к ней подступиться? Я считаю, что это дилемма плодотворная. Ведь есть дилеммы, которые просто показывают: исследование зашло в тупик, вопрос сформулирован некорректно. А есть полезные, в конечном итоге плодотворные дилеммы, потому что, пытаясь на них ответить, ты по-другому смотришь на сам вопрос; то есть это уже не логическая дилемма, а продвижение вперед. Я считаю, что вопросом метазакона надо плодотворно заниматься, хотя ответа на него у меня пока нет. Почему я так считаю? В нашей с Роберто работе утверждается, что природа известных нам законов – Ньютонова физика, электромагнетизм, теория поля, стандартная модель, квантовая механика – строится на едином костяке, который мы называем Ньютоновой парадигмой. Это неизменное конфигурационное пространство, в котором действует неизменный закон. И вот мы утверждаем – это ключевая часть нашего рассуждения, – что научное понимание вселенной в целом, а не как малой части вселенной, не может основываться на теории с таким костяком. То, что мы называем Ньютоновым костяком и Ньютоновой парадигмой, может использоваться только для описания малой части вселенной в конечный период времени. Поэтому мы должны допустить, что метазакон относится к теории вселенной в целом и строиться на Ньютоновом костяке он не может. Это отсекает некоторые возможности регресса, потому что автоматический регресс основан на допущении, что у метазакона такая же логическая структура, как и у законов, которые он заменяет. Поэтому, делая этот ход в самом начале рассуждения, мы отсекаем некоторые варианты логической дилеммы и создаем возможность вообще уйти от дилеммы метазакона – путем создания новой теории и нового закона. Мы даем общие характеристики этой новой теории и нового закона.

Но у вас все еще…

У нас его все еще нет.

Да. Моим первым впечатлением от вашей книги «Возвращение времени» было то, что вы жертва крайне близорукой или упрощенной дихотомии.

Окей.

Вы очень убедительно описываете недостатки физики Ньютона – безвременной, как вы ее называете. Потом вы высказываете свои предположения о том, как можно думать во времени, но я вижу тут близорукую или банальную дихотомию: почему вопрос обязательно стоит или-или? Почему не может быть и так, и так?

Как именно?

Что некоторые законы возникают во времени, а некоторые вне времени. В чем проблема?

Это возможно. Вполне. Я с этим согласен. Роберто не согласен. Вы его знаете?

Я немного читал его и про него, но обрывочно.

О нем стоит знать побольше, он очень интересный мыслитель. Один из самых значительных интеллектуалов нашего времени. Мы с ним независимо друг от друга и исходя из разных посылок заинтересовались гипотезой о том, что законы меняются во времени. Я уже вкратце обрисовал, как я к этому пришел. А у него есть политическая теория, теория законов, действующих в политике… Он хочет, чтобы существовала бесконечно открытая возможность для изобретения новых форм жизни. И он видит роль политиков – в том числе свою работу в качестве политика в Бразилии, – а также судей и юристов в том, чтобы они беспрестанно нащупывали границы нашей формы жизни и структур, ею управляющих, и пытались экспериментально ее улучшить или модифицировать. Роберто, несомненно, не согласился бы с таким моим кратким описанием работы всей его жизни, но он бы хотел жить во вселенной, которая бы метафизически и научно согласовывалась с таким пониманием политики и человеческой природы.

Однако он не допускает возможности существования двух типов законов?

Он куда более бескомпромиссен по сравнению со мной. Мне бы хотелось найти нечто среднее. Я ученый. Я ищу возможность сделать шаг вперед, и я спокойно отношусь к тому, что во всех человеческих предприятиях для продвижения вперед надо ухватиться за противоречащие друг другу тезисы и удерживать их, потому что путь вперед лежит между ними.

В вашей книге «Возвращение времени» есть два очень сильных утверждения, но когда я попытался проследить, как они разворачиваются, я ничего не увидел или, по крайней мере, скудость моего воображения не позволила мне ничего увидеть. Одно из этих утверждений гласит, что вселенная случается лишь однажды. Второе – что реален только настоящий момент. Мне кажется, что они связаны, то есть говорят более или менее об одном, нет?

Хм.

Я бы хотел распаковать фразу о настоящем моменте. Один из вариантов – спросить, как долго длится настоящий момент.

Это очень интересный вопрос. Совсем недавно мы работали над ним с Мариной Кортес: мы составили простую модель сети событий и их последствий. Пытаясь в этом разобраться, мы поняли, что настоящий момент оказывается довольно толстым. Он не может длиться лишь миг.

Но тогда это не момент.

(Широко улыбается.) Да, поэтому мы назвали его толстым настоящим моментом. В любое мгновение существуют события, которые в данный миг находятся в прошлом, но еще не имеют будущего. У событий есть конечное число событий в прошлом – это их причинно-следственное прошлое – и конечное число событий в будущем – это их причинно-следственное будущее. То есть имеются события, целиком находящиеся в прошлом, потому что все заложенное в них будущее уже свершилось. Это как родители и дети: если вы родили всех детей, сколько вам дано, то вы уже прошлое. А если у вас пока остается возможность родить, то вы, вероятно, еще немного в будущем. Значит, если у меня есть дети, но это не все мои возможные дети, то я нахожусь в «толстом» настоящем моменте. Наша математическая модель очень точно это показывает.

Хорошо, но насколько толстый этот толстый настоящий момент?

Этого я не знаю.

Измерима ли длительность настоящего момента?

Это, вероятно, зависит от плотности событий в данном месте.

То есть длительность различных настоящих моментов может отличаться? Я правильно вас понимаю?

Да. Я говорю об этом в рамках модели. Возможно, это грубая, упрощенная модель для таких вопросов, но это всего лишь модель. В рамках модели можно попытаться найти ответы. Что касается реального мира, то я не знаю, потому что…

Да, но сказать, что реально только то, что существует в настоящий момент во всей вселенной, – это очень сильный тезис. Он в том числе означает, что ваш настоящий момент такой же, как мой.

Конечно, и требует понятия одновременности, которое противоречит принципу относительности. Безусловно.

Я убежден, что мой настоящий момент не соответствует вашему настоящему моменту. Мы находимся в разных настоящих моментах.

И как такое возможно?

Потому что наши прошлые и будущие траектории настолько различаются, что наши настоящие моменты, например, в их плотности тоже совершенно различны. Толщина вашего настоящего момента и моего разная. Это как два разных участка вселенной.

Это возможно, не буду с вами спорить.

Почему? Я вам надоел? (Смеется.)

(Пьет воду.) Это просто черта личности. В данном вопросе это не так важно, но вот когда я написал «Неприятности с физикой», была очень большая реакция – по большей части критика, причем весьма резкая. Я отвечал: да, это интересно. И в том случае спор с книгой только доказал ее правоту. Некоторым нравится конфликт, спор, полемика… Я не такой. Мне нравится думать. Я письменно формулирую аргумент, который мне кажется самым сильным, и жду реакции. Я не из тех, кто сидит в кафе и спорит со всеми подряд… Мне нравится говорить с друзьями, обмениваться идеями, но конфликты я не люблю. Но если вы, например, выскажете возражение против того, что я написал, я вас выслушаю.

Я выделил эти два тезиса, потому что они для меня много значат.

Для меня тоже. Процесс написания книги для меня – это процесс перехода, потому что утверждение, что то, что является реальным, реально в каждый момент времени, вне времени… это тезис, в который я верил – и верил глубоко. Я не перестал в это верить даже после того, как разработал теорию возникающих законов. Пока я не начал работать с Роберто, я жил в этом противоречии. Как я пытаюсь объясниться в эпилоге к «Возвращению времени», эта перемена далась мне нелегко, это было глубокое, продуманное решение. С научной точки зрения это интересный шаг, потому что он ведет к появлению новых проверяемых гипотез. Но и помимо науки изменились мои взгляды на природу жизни, в том числе природу моей собственной жизни. Наверное, мне следует указать на то, что в этой связи изменилось за пределами науки, потому что я этим очень горжусь. Недавно Ханну Москович – она очень хороший драматург – по чистому совпадению какой-то режиссер попросил написать пьесу о времени. Она в какой-то момент прочитала «Возвращение времени» и решила сделать главным героем не экономиста, как изначально задумывалось, а теоретического физика, который придумывает новую теорию времени – такую, как моя. Она показала психологические последствия такой перемены, притом что мы с ней еще не были знакомы, у нее была только эта книга. И ей удалось очень точно все это передать и с художественной, и с психологической точки зрения. Когда она уже заканчивала работу над пьесой, мне предложили встретиться с ней и с актерами, чтобы прокомментировать пьесу и все такое. Вышел очень удачный спектакль – премьера состоялась несколько месяцев назад здесь, в Торонто. Называется «Бесконечность». Так что я могу привести в пример нечто помимо своей книги, потому что Ханна Москович гораздо лучше ухватила последствия – театр в этом отношении подходит больше всего. О таких вещах надо говорить именно в театре.

О каких вещах?

О том, совпадает ли ваш настоящий момент с моим настоящим моментом.

Ага, понятно.

Ханна – исключительный драматург. Она ухватила нечто, что мне было совершенно недоступно, и выразила это языком театра, как я бы никогда не сумел. Я бесконечно счастлив в этой связи. Мне кажется, что книга оказалась успешной. То есть она сыграла некую роль в научном диалоге, но это не гарантирует, что от нее там будет прок. Но, кроме этого, она сыграла и некую культурную роль, которая никуда не денется независимо от того, что случится в науке.

Я уверен, что вы читали XI книгу «Исповеди» Августина.

(Смеется.) Нет, я не настолько хорошо образован.

Почитайте.

Окей.

Именно там он задается вопросом, что такое время. И отвечает: когда меня не спрашивают, я знаю, что такое время. Но когда меня об этом спрашивают, я запутываюсь. Мой вопрос таков, хоть вы и не читали: вы понимаете такое состояние сознания?

Я не знаю, что такое время, но что бы это ни было, это фундаментальная штука. Я высказал несколько гипотез о природе времени, кроме того, есть философские идеи, которые… На мой взгляд, роль философии – вдохновлять науку на новые идеи. Есть несколько научных гипотез, которые оказались весьма полезными. Посмотрим, пока рано судить.

Два года назад я беседовал с Андреем Линде.

Ага.

Он говорил, что его раздражает догматическая узость современной теоретической физики, раз там даже нельзя спросить: может, сознание столь же фундаментально, как время, пространство и материя? Костяк, на котором строится современная теоретическая физика, не позволяет поставить вопрос таким образом. Вы видите смысл в таком предположении – что сознание так же фундаментально, как время, пространство и материя?

Да, конечно. Это может оказаться истиной в том смысле, в каком об этом говорил Альфред Норт Уайтхед: что есть внешняя природа вещей, которая связана с их отношениями между собой или с событиями, – и это можно описать языком физики, потому что там речь идет об отношениях и изменениях в них. Однако все это не раскрывает внутренней природы, сущности событий и вещей, увидеть которую можно с помощью сознания. Так, грубо говоря, считал Уайтхед, а сейчас чем-то похожим занимаются философы, придерживающиеся направления, которое называется «панпсихизм». То есть философы думают и говорят об этих вещах. Андрей бы меньше переживал, если бы ознакомился с трудами современных профессиональных философов, потому что они об этом пишут. Во-вторых, вопрос о том, является ли сознание столь же фундаментальным, как время, пространство и материя, принадлежит к категории вопросов, о которой я уже говорил, – к ней же относится вопрос о том, есть ли у времени начало или нет. Они находятся за пределами современной науки, но об этих вопросах можно говорить и ими можно заниматься. Роль сознания в мире – тема, которой можно заниматься, если делать это честно, но я думаю, что наука пока не может достичь в ней каких-либо значимых результатов.

С ударением на «пока»?

Разумеется, с ударением на «пока». Я считаю, что нейрофизиология находится на ранних стадиях развития, но мы ожидаем от нее прогресса. Есть много деталей, которые нам хорошо известны, – нейроны, нейрохимия и так далее, – но мы не знаем, где находится сознание, как оно возникает в мозге, как работают память и восприятие. Мы знаем только самые простые вещи. Но мне кажется, что в будущем люди будут знать об этом больше. Я бы порекомендовал Андрею набраться терпения. Ну и чтобы закончить... Я уже говорил, что мои родители увлекались работами Гурджиева. Есть еще есть один человек, работающий в этой традиции, – Джеймс Джордж.

Дипломат?

Да, дипломат и мой близкий друг. Он, на мой взгляд, добился в этом направлении настоящих успехов. Как я пишу в эпилоге к «Возвращению времени», Джеймс говорит мне: «Тебе надо вплотную заняться сознанием, чтобы добиться прогресса в науке». Я могу говорить об этом с Джеймсом, потому что он знает, о чем речь, но я как ученый едва ли на что-то способен. Надеюсь, что в будущем люди будут знать об этом больше.

Статья из журнала 2017 Зима

Похожие статьи