Ó×ÅÍÛÅ: ÂÐÅÌß ÑÓÙÅÑÒÂÓÅÒ ËÈØÜ Â ÍÀØÈÕ ÃÎËÎÂÀÕ |
Íèêîëàé Õèæíÿê
Ïðîøëîå. Íàñòîÿùåå. Áóäóùåå. Äëÿ ôèçèêè ýòî âñå îäíî è òî æå. Îäíàêî äëÿ âàñ, ìåíÿ è âñåõ îñòàëüíûõ âðåìÿ äâèæåòñÿ òîëüêî â îäíîì íàïðàâëåíèè: îò îæèäàíèé ê îïûòó è âîñïîìèíàíèÿì. Ýòà ëèíåéíîñòü íîñèò íàçâàíèå îñè âðåìåíè (èíîãäà íàçûâàþò ñòðåëîé âðåìåíè), è íåêîòîðûå ôèçèêè ñ÷èòàþò, ÷òî äâèæåòñÿ îíà â îäíîì íàïðàâëåíèè òîëüêî äëÿ ÷åëîâåêà è äðóãèõ âèäîâ, ñïîñîáíûõ âîñïðèíèìàòü åå äâèæåíèå òîëüêî òàêèì îáðàçîì.
Âîïðîñ îñè âðåìåíè ðàçáèðàåòñÿ ó÷åíûìè óæå äîâîëüíî äàâíî. È îñíîâíîé åãî àñïåêò çàêëþ÷åí íå â òîì, ñóùåñòâóåò ëè âðåìÿ âîîáùå, à â òîì, â êàêîì íàïðàâëåíèè ýòî âðåìÿ äâèæåòñÿ íà ñàìîì äåëå. Ìíîãèå ôèçèêè ñ÷èòàþò, ÷òî âðåìÿ ïðîÿâëÿåòñÿ òîãäà, êîãäà äîñòàòî÷íîå êîëè÷åñòâî êðîøå÷íûõ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö, èíäèâèäóàëüíî óïðàâëÿåìûõ äîâîëüíî ñòðàííûìè çàêîíàìè êâàíòîâîé ìåõàíèêè, íà÷èíàþò ìåæäó ñîáîé âçàèìîäåéñòâîâàòü è ïðîÿâëÿòü ïîâåäåíèå, êîòîðîå ìîæíî îáúÿñíèòü óæå ñ ïîìîùüþ êëàññè÷åñêèõ çàêîíîâ ôèçèêè. Îäíàêî íà ñòðàíèöàõ ñâåæåãî íîìåðà íåìåöêîãî æóðíàëàAnnalen der physic (òîò ñàìûé æóðíàë, íà ñòðàíèöàõ êîòîðîãî áûëà îïóáëèêîâàíà ñåðèÿ ñòàòåé Ýéíøòåéíà îá îáùåé è ñïåöèàëüíîé òåîðèÿõ îòíîñèòåëüíîñòè) äâà ó÷åíûõ çàÿâëÿþò, ÷òî ãðàâèòàöèÿ íå îáëàäàåò äîñòàòî÷íîé ñèëîé äëÿ òîãî, ÷òîáû àáñîëþòíî âñå îáúåêòû Âñåëåííîé ñëåäîâàëè ïðèíöèïó íàïðàâëåíèÿ îñè âðåìåíè ïðîøëîå — íàñòîÿùåå — áóäóùåå. Âìåñòî ýòîãî ó÷åíûå ñ÷èòàþò, ÷òî ñàìó îñü âðåìåíè ñîçäàþò ñòîðîííèå íàáëþäàòåëè.
Îäíà èç îñíîâíûõ ñîâðåìåííûõ ïðîáëåì ôèçèêè çàêëþ÷àåòñÿ â ïîäñòðîåíèè êâàíòîâîé ìåõàíèêè ê êëàññè÷åñêîé.  êâàíòîâîé ìåõàíèêå ÷àñòèöû ìîãóò îáëàäàòü ñóïåðïîçèöèÿìè. Íàïðèìåð, îäèí ýëåêòðîí ìîæåò ñóùåñòâîâàòü ñðàçó â äâóõ ìåñòàõ îäíîâðåìåííî è âûÿñíèòü, ãäå êàêîé, íåëüçÿ äî òåõ ïîð, ïîêà íå ïðîâåäåøü íàáëþäåíèå. Çäåñü îñíîâíûì àñïåêòîì ÿâëÿåòñÿ âåðîÿòíîñòü. Âûÿñíèòü ðàñïîëîæåíèå ìîæíî òîëüêî ýêñïåðèìåíòàëüíûì ïóòåì.
Îäíàêî ïðàâèëà ðåçêî ìåíÿþòñÿ, åñëè ýëåêòðîíû íà÷èíàþò âçàèìîäåéñòâîâàòü ñ äðóãèìè îáúåêòàìè, íàïðèìåð, ñ àòîìàìè âîçäóõà, èëè â ñîñòàâå ÷àñòèö ïûëè è âîîáùå âñåõ âèäîâ âåùåñòâà. Çäåñü â ñèëó âñòóïàþò ïðàâèëà êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêè, à âàæíåéøèì ôàêòîðîì âçàèìîäåéñòâèÿ ýòèõ ÷àñòèö ñòàíîâèòñÿ ãðàâèòàöèÿ.
«Ïîçèöèÿ ýëåêòðîíà, êàæäîãî àòîìà óïðàâëÿåòñÿ âåðîÿòíîñòüþ», — ãîâîðèò ßñóíîðè Íîìóðà, ôèçèê Êàëèôîðíèéñêîãî óíèâåðñèòåòà â Áåðêëè.
Íî êàê òîëüêî îíè íà÷èíàþò âçàèìîäåéñòâîâàòü ñ áîëåå êðóïíûìè ÷àñòèöàìè èëè ñòàíîâÿòñÿ ÷àñòüþ îáúåêòà, íàïðèìåð, áåéñáîëüíîãî ìÿ÷à, òî âñå ýòè èíäèâèäóàëüíûå âåðîÿòíîñòè èõ ïîçèöèè ñìåøèâàþòñÿ, à øàíñû íàõîæäåíèÿ âñåõ ýòèõ ýëåêòðîíîâ â ñóïåðïîçèöèè óìåíüøàþòñÿ. Ïîýòîìó âû íèêîãäà íå óâèäèòå, êàê îäèí è òîò æå áåéñáîëüíûé ìÿ÷ ñìîæåò íàõîäèòüñÿ â äâóõ ìåñòàõ ñðàçó – â ïåð÷àòêå êýò÷åðà è âûëåòàþùèì çà ïðåäåëû èãðîâîãî ïîëÿ.
Ìîìåíò, êîãäà ôèçèêà ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö ñòàëêèâàåòñÿ (ñëèâàåòñÿ) ñ êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêîé, íàçûâàåòñÿ äåêîãåðåíöèåé. Ñ òî÷êè çðåíèÿ ôèçèêè ýòî ïðîèñõîäèò òîãäà, êîãäà íàïðàâëåíèå òå÷åíèÿ âðåìåíè ñòàíîâèòñÿ ìàòåìàòè÷åñêè çíà÷èìûì. Ìíîãèå ôèçèêè ñ÷èòàþò, ÷òî îñü âðåìåíè êàê ðàç è ïðîèñõîäèò èç äåêîãåðåíöèè.
Íàèáîëåå èçâåñòíîé òåîðèåé, îáúÿñíÿþùåé ïðèíöèï äåêîãåðåíöèè ÿâëÿåòñÿ óðàâíåíèå Óèëëåðà — Äåâèòòà. Òåîðèÿ ïîÿâèëàñü â 1965 ãîäó, êîãäà ôèçèêó Äæîíó Óèëëåðó ïðèøëîñü íàäîëãî çàäåðæàòüñÿ â àýðîïîðòó Ñåâåðíîé Êàðîëèíû (ÑØÀ). ×òîáû «óáèòü âðåìÿ», îí ïîïðîñèë ñâîåãî êîëëåãó Áðþñà Äåâèòòà åãî âñòðåòèòü. Äâîå ó÷åíûõ âñòðåòèëèñü è, êàê ýòî îáû÷íî è áûâàåò, íà÷àëè âåñòè ðàçãîâîð î ðàçëè÷íûõ òåîðèÿõ è «èãðàòüñÿ ñ öèôðàìè».  êàêîé-òî ìîìåíò îáà ïðèøëè ê óðàâíåíèþ, êîòîðîå, ïî ìíåíèþ Óèëëåðà (òàê êàê Äåâèòò áûë áîëåå ñêåïòè÷åí â ýòîì âîïðîñå), ÿâëÿåòñÿ øâîì ìåæäó êâàíòîâîé è êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêàìè.
Òåîðèÿ ïîëó÷èëàñü íåèäåàëüíîé. Îäíàêî îíà îêàçàëàñü î÷åíü âàæíîé äëÿ ôèçèêè. Ìíîãèå ó÷åíûå ñîãëàñèëèñü ñ òåì, ÷òî îíà ÿâëÿåòñÿ âàæíûì èíñòðóìåíòîì â ïîíèìàíèè âñåõ ñòðàííîñòåé ïðîöåññà äåêîãåðåíöèè è òàê íàçûâàåìîé êâàíòîâîé ãðàâèòàöèè.
Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî â óðàâíåíèå íå âêëþ÷åíà ïåðåìåííàÿ âðåìåíè (â ôèçèêå âðåìÿ èçìåðÿåòñÿ ïåðåõîäîì îäíîãî îáúåêòà èç îäíîãî ìåñòà â äðóãîå èëè ñìåíîé åãî ñîñòîÿíèÿ), îíî ñîçäàåò îñíîâó äëÿ ñâÿçûâàíèÿ âñåãî âî Âñåëåííîé.
Òåì íå ìåíåå â íîâîé íàó÷íîé ñòàòüå äâîå ó÷åíûõ ãîâîðÿò î òîì, ÷òî â óðàâíåíèè Óèëëåðà — Äåâèòòà ãðàâèòàöèÿ âëèÿåò íà âðåìÿ ñëèøêîì ìåäëåííî, ÷òîáû åå ìîæíî áûëî ïðèíÿòü â êà÷åñòâå óíèâåðñàëüíîé îñè âðåìåíè.
«Åñëè ïîñìîòðåòü íà ïðèìåðû è ïðîâåñòè ðàñ÷åòû, òî îêàæåòñÿ, ÷òî óðàâíåíèå íå îáúÿñíÿåò, êàê ïîÿâëÿåòñÿ íàïðàâëåííîñòü âðåìåíè», — ãîâîðèò Ðîáåðò Ëàíçà, áèîëîã, ýðóäèò è ñîàâòîð ñòàòüè. (Ëàíçà ÿâëÿåòñÿ ñòîðîííèêîì áèîöåíòðèçìà – òåîðèè, ñîãëàñíî êîòîðîé áèîëîãè÷åñêàÿ æèçíü ñîçäà¸ò îêðóæàþùóþ íàñ ðåàëüíîñòü, âðåìÿ è âñåëåííóþ — òî åñòü æèçíü ñîçäà¸ò âñåëåííóþ, à íå íàîáîðîò).
Ó÷åíûé îáúÿñíÿåò ýòî òåì, ÷òî êâàíòîâûå ÷àñòèöû äîëæíû ñîõðàíÿòü ñâîéñòâà ñâîèõ ñóïåðïîçèöèé äî òîãî ìîìåíòà, ïîêà èõ íå çàõâàòèò ãðàâèòàöèÿ. Åñëè ãðàâèòàöèÿ îêàæåòñÿ ñëèøêîì ñëàáîé äëÿ ïîääåðæàíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ÷àñòèöàìè ïðè èõ äåêîãåðåíöèè â íå÷òî áîëåå êðóïíîå, òî è çàñòàâèòü ÷àñòèöû äâèãàòüñÿ â îäíîì è òîì æå íàïðàâëåíèè îíà áóäåò íåñïîñîáíà ïðè ëþáûõ ðàñêëàäàõ.
Åñëè ìàòåìàòèêà íå ìîæåò ðåøèòü ýòîãî âîïðîñà, òî îòâåò ìîæåò çàêëþ÷àòüñÿ â íàáëþäàòåëå. Òî åñòü â íàñ ñàìèõ. Âðåìÿ äâèæåòñÿ èìåííî òàê, êàê îíî äâèæåòñÿ, ïîòîìó ÷òî ìû, ëþäè, èçíà÷àëüíî áèîëîãè÷åñêè, íåâðîëîãè÷åñêè è ôèëîñîôñêè «çàïðîãðàììèðîâàíû» íà âîñïðèÿòèå âðåìåíè èìåííî òàêèì îáðàçîì. Ýòî êàê êîò Øðåäèíãåðà íà ìàêðîóðîâíå. Âïîëíå âîçìîæíî, ÷òî äàëüíèé êðàé Âñåëåííîé äâèæåòñÿ èç áóäóùåãî â ïðîøëîå, à íå íàîáîðîò. Âïîëíå âîçìîæíî, ÷òî ïðè âçãëÿäå â òåëåñêîïû âðåìÿ ïåðåõîäèò èç ýòîãî ñîñòîÿíèÿ è ïðèîáðåòàåò áîëåå ïîíÿòíîå äëÿ íàñ íàïðàâëåíèå «ïðîøëîãî — áóäóùåãî».
«Â ñâîèõ ðàáîòàõ ïî òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè Ýéíøòåéí ïîêàçàë, ÷òî âðåìÿ îòíîñèòåëüíî íàáëþäàòåëÿ», — ãîâîðèò Ëàíçà.
«Íàøà ðàáîòà ðàçâèâàåò ýòó ìûñëü è ãîâîðèò î òîì, ÷òî íà ñàìîì äåëå âðåìÿ ñîçäàåò ñàì íàáëþäàòåëü».
Íàçâàòü ýòó òåîðèþ íîâîé, êîíå÷íî æå, íåëüçÿ. Èòàëüÿíñêèé ôèçèê Êàðëî Ðîâåëëè åùå â ïðîøëîì ãîäó îïóáëèêîâàë ñòàòüþ îá ýòîì â êðóïíåéøåé îòêðûòîé íàó÷íîé âåá-áèáëèîòåêå ArXiv.org. Ïðîòèâîðå÷èé â íåé òîæå õâàòàåò. Íàïðèìåð, Íîìóðà ãîâîðèò, ÷òî ïîêà íåïîíÿòíî, êàê âûÿñíèòü — ÿâëÿåòñÿ ëè ïîíÿòèå «âðåìÿ íàáëþäàòåëÿ» ðåàëüíûì.
«Îòâåò áóäåò çàâèñåòü îò òîãî, ìîæåò ëè êîíöåïò (ïîíÿòèå) âðåìåíè áûòü îïðåäåëåí ìàòåìàòè÷åñêèì ìåòîäîì áåç âêëþ÷åíèÿ íàáëþäàòåëåé â ñèñòåìó», — ãîâîðèò ó÷åíûé.
Àâòîðû ñòàòüè óòâåðæäàþò, ÷òî íåò íèêàêîé âîçìîæíîñòè èñêëþ÷èòü íàáëþäàòåëÿ èç ëþáîãî óðàâíåíèÿ, òàê êàê ýòè óðàâíåíèÿ ïî óìîë÷àíèþ âûâîäÿòñÿ è àíàëèçèðóþòñÿ ëþäüìè.
Íîìóðà òàêæå çàìå÷àåò, ÷òî àâòîðû òåîðèé íå ó÷èòûâàëè òîò ôàêò, ÷òî âñÿ Âñåëåííàÿ ñóùåñòâóåò â òàê íàçûâàåìîì ïåðåõîäíîì ñîñòîÿíèè «ïðîñòðàíñòâà-âðåìåíè».
«Êîãäà ìû ãîâîðèì î ïðîñòðàíñòâå-âðåìåíè, ìû ãîâîðèì îá óæå äåêîãåðèðîâàííîé ñèñòåìå».
Êîíå÷íî æå, Íàìóðà íå ñòàë ãîâîðèòü î òîì, ÷òî äðóãèå ó÷åíûå ñîâåðøåííî íåïðàâû è ÷òî ôèçèêà ïî-ïðåæíåìó îñòàåòñÿ íåïîëíîöåííîé, íåçàâåðøåííîé è íåïîëíîé íàóêîé (è, ÷òî èíòåðåñíî, ïîñïîðèòü ñ ýòèì ñëîæíî), íî îí îòìåòèë, ÷òî ñîâåðøåííî íå ñîãëàñåí ñ âûâîäàìè, êîòîðûå áûëè ñäåëàíû ýòèìè ó÷åíûìè. Ïî åãî ìíåíèþ, êàê è ñàìî âðåìÿ, âñå èíòåðïðåòàöèè â ôèçèêå îòíîñèòåëüíû.
| Ðóáðèêè: | íàóêà |
| Êîììåíòèðîâàòü | « Ïðåä. çàïèñü — Ê äíåâíèêó — Ñëåä. çàïèñü » | Ñòðàíèöû: [1] [Íîâûå] |