Тайны Времени
Шрифт:
Анализ значений этих постоянных, проведенный советским физиком И.Л.Розенталем, привел его к выводу, что "изменение одной из функциональных постоянных при неизменности остальных (так же, как и при сохранении всех физических законов) приводит к существенному качественному следствию – невозможности существования основных устойчивых связанных состояний: ядер, атомов, звезд и галактик". Этот вывод имеет большое философское значение. Автор далее подчеркивал, что наши основные физические закономерности, также как и численные значения фундаментальных постоянных, являются не только достаточными, но и необходимыми для существования основных состояний материи, полей, вещества (а значит и жизни!). Иначе говоря, если изменить в физике значение фундаментальных постоянных в пределах порядка, то должны не только произойти незначительные количественные изменения в
Впечатление движущегося, текущего, проходящего всегда в одном направлении Времени можно сказать фундаментально для опыта человека западной философии и культуры. Физика делает различие между прошлым и будущим. Наш ум различает еще и настоящее. Прошлое можно вспоминать, будущее можно планировать, но живем и действуем мы теперь. Момент настоящего – момент нашего доступа к событиям во Вселенной. Но что же такое "теперь"? Оно есть в философии, его фактически нет в физике. Не получается не только определить этот момент, но даже описать его на языке этой науки. Если считать, что "теперь" – это отдельный момент времени, то возникает вопрос "какой именно момент?" Ведь каждый момент становится "теперь", когда он "наступает". Но стоит этому случится, как "наступившее" "теперь" становится "прошлым". А может, это крошечное "теперь" и есть неуловимый "квант времени"!? С точки зрения логики – здесь есть простор для споров, но с точки зрения физики – нет простора для четкой формулировки.
Попадая в такой тупик, физика оказывается неспособной продвинуться в толковании понятия "Настоящее". Правда, специальная теория относительности (СТО) пытается несколько прояснить ситуацию: для всех точек Пространства нет единого, общего настоящего момента. Событиям, происходящим на расстояниях, не связанных световым сигналом, нельзя приписать жесткого хронологического порядка, одинакового для всех наблюдателей. Таким образом, одна из характерных черт, которая приписывалась "теперь", предполагавшая, что все люди испытывают одно и то же "теперь", оказывается неоправданным обобщением. Даже слушая прямые трансляции радиослушатели, находящиеся на разном удалении от радиостанции, воспринимают сигналы далеко не одновременно. Всеобщего "теперь", говорит СТО, не существует, оно индивидуально.
Неужели разделение Врмени на Прошлое, Настоящее и Будущее следует искать лишь в нашем сознании, а не в физическом мире? Ведь "теперь" в сознании (и языке) постоянно движется из Прошлого в Будущее. Так что же, движение Времени и его направление – только особенности нашего сознания? Впрочем, позже мы вернемся к теме Настоящего…
Альберт ЭЙНШТЕЙН действительно вернул в физику Время, соединив его с Пространством, изменив при этом концепцию Времени у Исаака НЬЮТОНА. Однако незадолго до смерти Эйнштейн писал, что потерпел в своей жизни два поражения – в браке и не нашел единомышленников, за исключением Ньютона. Но ведь в ньютоновской динамике Время – внешний параметр, у него нет выделенного направления. До конца жизни Ньютон считал Время иллюзией, не учитывая его в своих уравнениях, и тем не менее он… старел (изменялся во Времени) так же, как и все!
Лишь в последние десятилетия в науке начали возникать теории, по-иному оценивающие ход Времени. Свои собственные взгляды и теории излагали, например, физики Игорь Анатольевич БОГДАНОВ, Георгий Константинович ВОРОНЦОВ и многие-многие другие…
Как правило, в новых теориях Время оказывается связанным со степенью сложности системы. Например, в системе, которой является маятник, нет места оси Времени. Но это не значит, что так же обстоит дело во Вселенной, что там тоже нет места измерению Времени. Маятник – очень простая система. Когда мы думаем о сложных системах, то, как правило, имеем в виду биологические системы или человека. Но и это не единственный вариант сложных систем, самое важное в них – способность к самоорганизации, повышению своей степени сложности, причем сложные системы способны к этому без внешнего вмешательства. [Вильвовская А.В. Человек и космос. М., Наука, 1994, с.246-247].
Эволюция и течение Времени оказываются прочно связаны между собой. Вряд ли можно указать, что из них является причиной, а что – следствием. Новые теории – еще не решение проблемы хода Времени, а лишь новый подход к ней… Главные работы в этой области принадлежат швейцарскому ученому, выходцу из России, лауреату Нобелевской премии Илье ПРИГОЖИНУ. Один из главных аспектов его теории состоит в том, что она позволяет определить на основе физики и химии, чем вызвана направленность Времени. Кроме этого, она позволяет по-иному взглянуть и на материю. В свете теории Пригожина материя становится более динамичной, "синергетичной", способной к самоорганизации (в некотором смысле – к рождению из ничего!). Понятия "Прошлое", "Настоящее" и "Будущее Время" перестают быть только языковыми конструкциями. Они обусловлены физической природой мира, в котором нам довелось жить. Это открытие влечет за собой новое понимание старых проблем Пространства, Времени, Движения, а в конечном итоге и проблемы места человека во Вселенной.
Но и теория И.Пригожина не может объяснить многие проблемы, связанные с физическим Временем. Кроме того, она не сделала уже хорошо обкатанную теорию Эйнштейна своим частным случаем (как более современная теория Эйнштейна сделала с более старой теорией Ньютона), а значит у нее как минимум будут трудности с внедрением, а как максимум… Так будет ли создана новая, не очень отличающаяся от эйнштейновской научная картина мира или будет доработана теория Пригожина? И найдется ли в новой теории наконец место всем свойствам Времени и всем "свойствам" и способностям человека?
Чрезвычайно важной характеристикой Времени, как хорошо известно из учебников, является его направленность от Настоящего к Будущему (свойство "Стрелы времени"). И эта же проблема и в физике, и в философии менее всего изучена. В физике иногда прибегают к понятию "обратимость, обращение (инверсия) Времени". Так, например, американский физик Р.Фейнман предложил оригинальную интерпретацию состояний с отрицательной энергией в теории электронов Дирака, которая заключается в следующем: "…состояния с отрицательной энергией рассматриваются как состояния, в которых движение электронов носит попятный характер во времени… так что попятно движущийся электрон подобен позитрону, движущемуся в обычном направлении"… Советский физик А.А.Соколов, проводя анализ явления несохранения четности при слабых взаимодействиях, также прибегает к теме обращения Времени.
Интерес представляют также подходы А.Грюнбаума, Дж.Уитроу, Я.Зельдовича и И.Новикова к проблеме асимметрии Времени. Так, например, Я.Б.Зельдович и И.Д.Новиков считают принципиально неправильными "попытки связать направление Времени только с теми или иными конкретными и сложными явлениями. Различие между Прошлым и Будущим существует в любом процессе, в том числе и в системе, состоящей из двух частиц… В качестве возражения последнему утверждению обычно выдвигают обратимость законов – возможность замены "t" на "-t" в уравнениях. Однако для решения связанных со Временем уравнений нужно, кроме уравнений, задать начальные условия. В теории, в которой рассматривается поле (для определенности электромагнитное), мы вынуждены задавать условие излучения, которое несимметрично относительно Прошлого и Будущего…" Мы еще не раз вернемся к проблеме инверсии, но уже рассмотрим ее с учетом последних эксперементальных данных и с точки зрения перспектив применения знаний о Времени…
Какие же ближайшие и отдаленные перспективы изучения Времени? Что ждет исследователей и философов?
Разговор о перспективах науки о Времени нужно начинать также с Эйнштейна, возможно, нам одинаково в недалеком будущем пригодятся не только его теоретические предсказания о физических свойствах Времени, но и материалы его незаконченного (и нерассекреченного до сего дня) эксперимента по приданию боевому кораблю свойства радионевидимости (возможно, за счет искривления Пространства-Времени под воздействием сильных магнитных полей). Данный случай можно считать первой попыткой изучения Времени непассивным способом, хотя в нашем веке были известны и другие практические эксперименты, в которых физика Времени исследовалась косвенным методом.