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.