Глава 13
Источники времени
Может, много еще готовят нам боги зим и лет, а может, эта зима станет последней, что велит тирренским волнам вновь идти на приступ, биться в скалы ноздреватой пемзы, – ты ж умудряйся. Пей вино и завей в сем невеликом круге всю нить своей надежды
(I 11)
Мы отталкивались от привычного образа времени: чего-то такого, что течет равномерно и одинаково во всей Вселенной, в чей поток погружено все существующее. Во всем космосе существует одно настоящее, одно “сейчас”, это и есть “реальность”. Прошлое неизменно, оно прошло, оно одинаково для всех. Будущее открыто и неопределенно. Реальность проходит от прошлого сквозь настоящее в направлении будущего, и эволюция вещей принципиально асимметрична между прошлым и будущим. Такова, как мы думали, принципиальная структура мира.
Эта привычная картина разлетелась вдребезги, она оказалась всего лишь аппроксимацией аппроксимации гораздо более сложной реальности.
Общего настоящего для всей Вселенной не существует (глава 3). События не могут быть все упорядочены между прошлым, настоящим и будущим – упорядочить их можно только частично. Есть некое настоящее вблизи меня, но нет никакого настоящего для далекой галактики. Настоящее – это локальное понятие, а не глобальное.
Разницы между прошлым и будущим нет в элементарных уравнениях, которым подчинены все события в мире (глава 2). Она возникает только из-за того, что в прошлом мир пребывал в состоянии, которое на наш расфокусированный взгляд представляется каким-то особенным.
В локальном отношении время бежит с разной скоростью в зависимости от того, где я нахожусь и с какой скоростью двигаюсь. Чем ближе мы к некой массе (глава 1) или чем быстрее мы движемся (глава 3), тем больше замедляется время: нет какого-то определенного промежутка времени между двумя событиями – их много разных.
Ритмы, следуя которым движется время, определяются гравитационным полем – а это реальная сущность со своей собственной динамикой, описываемой уравнениями Эйнштейна. Если пренебречь квантовыми эффектами, то пространство и время окажутся разными аспектами одного всеобщего студня, в который мы все погружены (глава 4).
Но у мира квантовая природа, и пространственно-временной студень – это тоже аппроксимация. В элементарной грамматике мира нет ни пространства, ни времени – есть только процессы, преобразующие одни физические величины в другие, и мы можем вычислять их вероятности и соотношения (глава 5).
На наиболее фундаментальном уровне, какой нам сегодня доступен, есть очень немного такого, что напоминало бы время, знакомое нам из опыта. Нет специальной переменной “время”, нет разницы между прошлым и будущим, нет пространства-времени (вторая часть книги). Зато мы можем написать уравнения, позволяющие описывать мир. В этих уравнениях одни переменные эволюционируют по отношению к другим (глава 8). Мир вовсе не статичен – это не “блок-вселенная”, любые изменения в которой иллюзорны (глава 7), напротив, это мир событий, а не мир вещей (глава 6).
Это было путешествие в неизведанное – в сторону Вселенной без времени.
Обратное путешествие начиналось с попыток понять, как в мире без времени может возникнуть ощущение времени (глава 9). Неожиданность заключалась в том, что в становлении знакомых аспектов времени главную роль играем мы сами. В нашей перспективе, перспективе созданий, образующих малую часть мира, мы видим мир, меняющийся со временем. Наше взаимодействие с миром ограничено, поэтому мы видим его размытым. К этой нерезкости добавляется еще квантовая неопределенность. Вытекающее из этого неведение служит причиной появления новой, особой переменной – термического времени (глава 9) и энтропии – количественной меры нашего неведения.
Вероятно, мы относимся к особому подмножеству мира, которое таким образом взаимодействует со всем остальным миром, что в одном направлении нашего термического времени энтропия низка. Направление времени, следовательно, реально, хотя и появляется лишь в определенной перспективе (глава 10): энтропия мира для нас растет в направлении термического времени. Мы видим происходящее упорядоченным вдоль этой переменной, которую просто называем “временем”, а возрастание энтропии разделяет нам его на прошлое и будущее, определяет, как оно развертывается в космосе. Отсюда же и появление следов, руин и воспоминаний прошлого (глава 11). Мы, человеческие создания, – следствие этой великой истории растущей энтропии, истории, сохраняющей единство благодаря памяти и удерживаемым ею следам. Каждый из нас обладает цельностью, потому что отражает мир, потому что формирует цельный образ единой сущности, наблюдая за себе подобными, потому что вписывает себя в перспективу всего мира, унифицированную памятью (глава 12). Вот где рождается то, что мы называем “течением времени”. Это то, что мы слышим, когда слышим бег времени.
Переменная времени – это одна из многих переменных, описывающих мир. Это одна из переменных гравитационного поля (глава 4), и в своем масштабе мы не обнаруживаем его квантовых флуктуаций (глава 5) и поэтому можем думать о нем как о чем-то вполне определенном, как о знаменитом эйнштейновском “моллюске отсчета”: в нашем масштабе подрагивания моллюска так малы, что мы не обращаем на них внимания. Мы можем считать его твердым как стол. На этом столе есть разные направления – некоторые из них мы называем пространством, а то, вдоль которого нарастает энтропия, мы называем временем. В своей повседневной жизни мы перемещаемся медленно в сравнении со скоростью света и поэтому не видим, как различается собственное время, показываемое различными часами; и различие в скорости, с которой идут часы, расположенные на разных расстояниях от одной и той же массы, тоже оказывается слишком малым, чтобы мы могли его заметить.
В результате, вместо того чтобы говорить о разнообразии возможных времен, мы можем говорить об одном-единственном времени, времени, знакомом нам из опыта – однородном, равномерном, глобальном. Это аппроксимация аппроксимации аппроксимации описания мира, увиденного в той особой перспективе, в которой мы, человеческие существа, питаемся от роста энтропии, уцепившись за бегущее время. Мы, для которых, как сказано Экклезиастом, есть время рождаться и есть время умирать.
Таково время для нас: понятие сложное, стратифицированное, с большим количеством разнообразных свойств, обнаруживаемых в разных приближениях.
Многие споры о времени не имеют смысла и возникают исключительно из-за того, что не принимается во внимание эта сторона понятия времени – его сложность и стратифицированность. Ошибка возникает тогда, когда не видят независимости различных слоев времени.
Такова структура физики времени, какой я вижу ее, прожив целую жизнь в размышлениях о ней.
Многие части этой истории совершенно надежны, другие – правдоподобны. Некоторые – рискованны, но мы вставляем их в поисках понимания.
Подтверждено многочисленными экспериментами практически все из сказанного в первой части книги: замедление времени с высотой и скоростью, отсутствие общего настоящего, связь времени с гравитацией, тот факт, что связи между временем в различных системах отсчета – динамические, и тот, что элементарные уравнения не знают о направлении времени, а также зависимость направления времени от энтропии и связь энтропии с расфокусировкой. Все это надежно установлено.
Наличие у гравитационного поля квантовых свойств – общее убеждение, хотя оно поддерживается исключительно теоретическими аргументами, а не экспериментальными данными.
Правдоподобно отсутствие переменной времени в фундаментальных уравнениях, хотя споры по этому поводу в самом разгаре. Происхождение времени в результате квантовой некоммутативности, термическое время и зависимость наблюдаемого роста энтропии от нашего взаимодействия со Вселенной – все это идеи, которые меня очаровывают, но их пока не назовешь подтвержденными хотя бы чем-то.
Но при этом не вызывает никакого сомнения, что временнáя структура мира сильно отличается от той наивной картины, которая у нас есть. Эта наивная картина хорошо подходит для нашей повседневной жизни, но совершенно не годится для понимания мира ни в его мельчайших извивах, ни в его необъятной протяженности. По всей вероятности, она недостаточна и для понимания нашей собственной природы. Ибо тайна времени пересекается с тайной нашей личной идентичности, с тайной сознания.
Тайна времени всегда нас тревожила, вызывала глубокие эмоции. Настолько глубокие, что они питали философию и религию.
Я уверен, что прав Ганс Рейхенбах, автор “Направления времени” – одной из самых ясных книг о природе времени, предполагая в попытке к бегству от этого беспокойства причину многих учений: отрицание реальности времени Парменидом, представление мира идей Платона как свободного от времени, рассуждение Гегеля о том моменте, в который Спиноза преодолевает темпоральность и познает все как целое; чтобы сбежать от этого беспокойства, мы вообразили существование “вечности”, какого-то странного мира за пределами времени, который хотели бы населить богами или неким единым Богом и бессмертными душами. Наше глубоко эмоциональное отношение ко времени немало поспособствовало тому, что философии построено значительно больше храмов, чем логике или разуму. Противоположное эмоциональное отношение, поклонение времени, – у Гераклита или Бергсона – также дало начало многим философским направлениям, так и не приблизившимся, несмотря ни на что, к пониманию того, что есть время.
Физика помогает проникать в слои времени. Она показывает, насколько временнáя структура мира противоречит нашей интуиции. Отсюда возникает надежда понять природу времени, освободившись от эмоций.
Но в поисках времени, всегда такого далекого от нас, мы дошли до того, что открыли кое-что новое о самих себе – как Коперник, который, желая понять, как движутся небеса, дошел до того, что понял, как движется Земля у него под ногами. В результате, по-видимому, оказывается, что эмоции по поводу времени – это вовсе не дымовая завеса, скрывающая от нас его объективную природу. Вероятно, эти эмоции и есть то, чем для нас является время.
Я не думаю, что тут остается еще много такого, что предстоит понять. Мы можем задавать новые вопросы, но нам надо внимательно относиться к вопросам, которые невозможно хорошо сформулировать. Когда мы найдем все характеристики времени, которые можно выразить в словах, мы найдем и само время. Мы можем продолжать нелепо жестикулировать, намекая на непосредственный смысл времени за пределами возможностей языка (“А почему оно, собственно, “проходит”?”), но я думаю, что с этого места мы начинаем безнадежно запутывать дело, подменяя вещи неточными словами. Когда нам не удается точно сформулировать проблему, это чаще всего связано не с тем, что проблема глубока, а с тем, что это ложная проблема.
Есть ли у нас возможность лучше понять, что такое время? Думаю, что да. Наше понимание природы на протяжении веков головокружительно росло, и мы продолжаем учиться. Нам удалось что-то разглядеть и в природе времени. Мы можем видеть мир без времени, видеть внутренним зрением нашего ума более глубокие структуры мира, где времени, которое мы знаем, уже не существует, как дурак на горе у Пола Маккартни видит вращающуюся Землю, когда смотрит на восход Солнца. И мы начинаем видеть, что время – это и есть мы. Мы и есть это пространство, эта освещенная лужайка, на которой скапливаются следы нашей памяти среди сплетений наших нейронов. Мы – это память. Мы – это ностальгия. Мы – это стремление к будущему, которого мы не увидим. Это пространство, такое открытое для памяти и для предчувствий, и есть время, и хотя оно так часто нас, может быть, пугает, оно, в конце концов, – наше счастье.
Бесценное чудо, открытое для нас бесконечной игрой комбинаций. Допустившее наше существование. Мы можем улыбаться. Мы можем вновь с серьезным видом погружаться во время, в наше ограниченное время, чтобы поглощать каждый ускользающий и бесценный момент краткого цикла нашего существования.