Современная космология: философские горизонты
Шрифт:
Не случайно математический аппарат физики микромира отторгает от себя прежний континуум как (непрерывное) множество вещественных чисел. Он оперирует полем комплексных чисел, для которых исчезает привычное понятие количества, с типичным свойством больше — меньше. Это значит, в микромире утрачивается классическое понятие упорядоченности. Упорядоченность перестаёт быть однозначной, той, которая в классической (неквантовой) физике обозначается как геометрическое время. Утрата порядка означает утрату классической причинности, т. е. исчезает сама возможность предметного знания.
Расширение понятия порядка приводит к новым, неканторовским типам бесконечностей. Это бесконечности не количества, а порядка, причём бесконечности завершённые, актуальные.
Поскольку в микромире утрачивают смысл и классическое (геометрическое) время, и классическое пространство, возникает идея, пришедшая в голову ещё Б. Риману, а потом высказывавшаяся также Г. Вейлем, Дж. Уилером, Р. Пенроузом и др.: а являются ли вообще макроскопически понимаемые пространство и время чем-то изначальным, первичным? Нельзя ли эти платоновские «тени» вывести из чего-то более первоначального, фундаментального? Как в классической, так и в релятивистской парадигмах пространство и время играют роль «арены», на которой развёртываются физические взаимодействия. Эта «арена» априори задана, без всякой попытки её вывода или обоснования. Между тем, П.К. Рашевский пишет: «Возможно, что и сам четырёхмерный континуум с его геометрическими свойствами окажется в конечном счёте образованием, имеющим статистический характер и возникающим на основе большого числа простейших физических взаимодействий элементарных частиц?»[426]. Когда писались эти слова, Уилером уже развивалась идея «предгеометрии», согласно которой классические пространство и время возникают в результате своеобразного наложения (суммирования) огромного количества факторов, присущих микрообъектам и, как теперь выяснилось, требующих новой, неканторовской структуры множества.
Оказалось, что эта неканторовская структура не реализуема ни в одной из двух развитых к настоящему времени физических парадигм: ни в геометрической (эйнштейновской), ни в теоретико-полевой. Та и другая требуют уже заданной пространственно-временной «арены». Например, в теории суперструн, претендующей сейчас на универсаль-ность описания взаимодействий, струны колеблются в изначально предположенном пространстве-времени. Может ли, однако, эта теория претендовать на статус Окончательной Теории («Теории Всего»), если она не даёт объяснения природы этой постулируемой ею «арены» — пространства-времени? Развитие этой теории в применении к космологии привело к концепции бран-мира — «Вселенной на бране». В ней Вселенная представлена (3+1) — мерной D-браной, погружённой в 11-мерное пространство с 7 компактифицированными размерностями. Однако все 11 измерений этой теории — это те же геометрические (пространственные или временные) размерности, взятые из классической ОТО. Специалисты по теории струн сами понимают это и ставят вопрос: «Что есть пространство и время на самом деле и нельзя ли без них обойтись?.. Мы должны позволить теории струн создавать её собственную пространственновременную арену, начиная с конфигурации, в которой пространство и время отсутствуют». Но сказать «пространство и время отсутствуют» — значит отказаться от самих принципов и геометрической, и теоретико-полевой парадигм. Первые же шаги в этом направлении привели к отказу от обычной геометрии — замене её на некоммутативную геометрию, в которой декартовы координаты заменяются на некоммутирующие матрицы. В ней мы лишены возможности определить физическое пространство нашей Вселенной и ставить вопрос о его конечности и бесконечности. Надо искать другую физическую парадигму, которая восстановила бы воспринимаемые нашим сознанием пространство и время.
В настоящее время на роль предгеометрии претендует новая, реляционная парадигма, ведущая начало от идей дальнодействия и развиваемая в работах Ю.С. Владимирова[427]. В ней фундаментальной (первичной)
Этот тип времени в применении к космологии нами уже рассматривался[428] и назван бергсоновым временем.
5. Два времени
Все уравнения современных теорий физических полей и релятивистской механики содержат геометрическое время и инварианты относительно смены его знака (замены t на — t). Это обеспечивает возможность операции временного обращения. Геометрическое время — это время детерминизма, время предсказуемости; в этом времени прошлое и будущее симметричны. Это есть время без «стрелы времени».
Для объяснения нашей психологической стрелы времени надо, видимо, искать какое-то другое время, само по себе необратимое, и только для него некий процесс можно определять как необратимый. Такое время нашлось в новой, «неклассической» метафизике, оно связано с именем А. Бергсона[429]. Это есть время, не измеряемое внешним отношением равенства, но само в себе содержащее свой принцип тождества. Такое время не является внешним по отношению к материальным объектам, но связано с их свойствами, с их сущностью, с «природой, вещей». Такие процессы невозможно вычленить из природной ситуации и придать им тем самым геометрический характер. Это делает процесс необратимым и рождает «стрелу времени».
Такое время — не априорная форма познания, а уникальный факт нашего сознания, постигаемый вообще не мышлением, а нашим внутренним опытом. Это время рождается не пространством, оно самодостаточно и называется длительностью (la dur'ee, вместо le temps). В этом времени не выделены отдельные моменты, оно неделимо и целостно, а потому неизмеряемо.
Бергсоново время-длительность можно назвать естественным временем. Это время не упорядоченных систем, а случайных процессов. Следовательно, это есть время беспричинности, время свободы, время Эпикура. Можно предполагать, что «стрела времени», чуждая времени геометрическому. реализуется в естественном времени. Возникает трудная задача — дать этой «стреле» физическое обоснование.
Физическое обоснование даёт уже релятивистская космология. Основной её вывод тот, что Вселенная не может находиться в устойчивом состоянии. Неустойчивость приводит к необратимости. Необратимость рождает космологическую стрелу времени. Сама эта космологическая стрела говорит о том, что реальная Вселенная живет в естественном времени. Современная космология возрождает представление древних греков о Космосе как живом организме. И. Пригожин замечает, что Вселенная возникла не только в неустойчивом, но и в неравновесном состоянии. Оба эти факта рождают стрелу времени. Большой взрыв — это необратимый фазовый переход из состояния квантового вакуума к состоянию вещества. Этот переход рождает время, и это время — однонаправленное. (Впрочем, Пригожин фетишизирует время настолько, что считает его существовавшим уже до возникновения Вселенной. В этом я с ним не согласен). Этим определяется также универсальность стрелы времени: она едина для всей Вселенной.
Принимая во внимание результаты Пригожина, я могу сказать то, чего не сказал сам Пригожин: время возникло из неравновесности, так же как и стрела времени порождена неравновесным процессом возникновения материи. В момент образования материи Вселенная должна была находиться в неравновесном состоянии. Об этом свидетельствует факт нашего существования: мы существуем благодаря тому, что частицы и античастицы возникли не в одинаковых количествах, иначе это привело бы к всеобщей аннигиляции материи и к концу времени.