Проблема» времени

Возможно, следующие вопросы являются наиболее затруднительными для ученых:

1. Реально ли время?

2. Почему время двигается только в одном направлении – вперед?

Несмотря на то, что они могут прозвучать как вопросы, которые можно услышать в первый день занятий на курсе философии в колледже, ответы на них являются ключом к пониманию календаря майя и загадки 2012 г. Большинство ученых серьезно занимается настоящими вопросами. Причина интереса заключается в следующем: для того чтобы ученые смогли продвигаться дальше в постижении величайших загадок физики и Вселенной, на эти вопросы должны быть найдены ответы.

Такое стремление вознаграждается. Недавние исследования предъявили новое доказательство, заставившее физиков по-новому взглянуть на Вселенную. Новое понимание точно ведет к тому, что необходимо нам для решения загадки 2012 года. Поэтому мы внимательно рассмотрим каждый вопрос и увидим результат нового доказательства.

1. Реально ли время:

Если мы зададим этот вопрос любому человеку, находящемуся в пробке на одной из американских автострад, то получим один и тот же ответ. Многие найдут прямую взаимосвязь между уровнем своего кровяного давления и временем, которое уходит у них на дорогу на работу или домой. Вы получите такой ответ: «Да! Я готов поспорить, время реально!» Учитывая точку зрения, согласно которой наш мир такой, каким мы его ощущаем, они абсолютно правы.

Время настолько реально, насколько мы считаем, что оно реально. Однако в то время, как «время часов» отсчитывает минуты, это заставляет нас перейти от одного стоп-сигнала к другому; возможно, существует другое время, с которым мы имеем дело: время, которое является емкостью для происходящих в мире событий. Несмотря на то что Эйнштейн, когда задавался этим вопросом, не имел дело с часами пик, именно такой вид времени был выбран Эйнштейном для рассмотрения с другой точки зрения век назад, после чего все изменилось.

Хотя теории Эйнштейна 1905 и 1915 годов несомненно привели нас к новому восприятию времени, они также создали проблему, над решением которой физики борются до сих пор. Затруднение заключается в следующем: законы, описывающие как мир в крупном масштабе Вселенной, так и падающие с деревьев яблоки (законы классической физики), не сочетаются с законами, описывающими микромир субатомных частиц, из которых и состоят яблоки и Вселенная (законы квантовой физики). Все зависит от того, что для нас означает время в нашей реальности. Настоящий вопрос настолько долго находится в изучении, что у физиков даже есть свой собственный язык для описания этой загадки… «проблемы» времени.

В 1967 году два лучших ума XX века предложили способ объединения квантового и классического миров. Физик Джон Уиллер (колледж университета Принстон, современник Эйнштейна) и Брюс Де Витт (университет Северной Каролины) опубликовали работу с уравнением, успешно объединяющим оба способа понимания мира в одну точку зрения, известную как уравнение Уиллера – Де Витта22. Для тех, кто пытался пересмотреть две великие теории физики, это оказалось хорошей новостью.

Хотя специфика уравнения Уиллера – Де Витта сложная, основная идея проста и заключается в восприятии Вселенной с точки зрения, объединяющей квантовый мир и классическую физику. Однако существует одно «но»: для того чтобы решить уравнение Уиллера – Де Витта, мы должны забыть о времени. Это правда: во время решения уравнения время просто исчезает из уравнения.

Другими словами: в то время, как нам кажется, что два лучших ученых XX века решили одну из величайших загадок истории науки, мы понимаем, что единственный способ решения уравнения – это сократить само понятие времени, явления, не дающего всем событиям произойти одновременно. Тогда о чем нам говорит такое открытие? Может быть так, что на глубинных уровнях реальности время вообще не существует?

Точно к такому выводу приводят исследования в немецком институте квантовой оптики Планка. Здесь Ференц Крауц при помощи лазерного излучения изучает квантовое время: самые мельчайшие промежутки времени, которые только можно представить. Работа Ференца сделала реальность лабораторного эксперимента похожей больше на сказочный мир воображения. В лаборатории Крауца происходящие во время исследования события появляются так быстро и в таком малом масштабе, что ученым приходится создавать новый словарь для их описания.

Например, аттосекунда – это измерение времени, равное одной квинтиллионной секунды, единица после 18 нулей. В этих невероятно маленьких промежутках времени ученые обнаружили пространство, где нет времени, область, где промежуток между двумя событиями ничего не значит. Оно называется «время Планка». Время Планка – это все, что происходит в промежуток 10–43 секунды или меньший промежуток (минус 10 с 43 нулями после). Для масштаба: одна единица времени Планка меньше, чем одна квинтиллионная одной квинтиллионной аттосекунды, описанной выше! По крайней мере, на сегодняшний день это самая малая единица времени, имеющая значение в физическом мире.

Это приводит нас назад к сущности времени и к тому, что происходит в интервалах, меньше чем время Планка. Суть заключается в том, что для вещей, происходящих ниже шкалы Планка, время исчезает. Другими словами, вещи, происходящие в таких маленьких масштабах, не имеют значения в нашем физическом мире. Это может привести к противоречивой идее, согласно которой время может быть не настолько важно, как мы думали, или время существует не так, как мы думали о нем в прошлом. Карло Ровелли, физик Средиземного университета в Марселе, Франция, подводит итог таким размышлениям: «Возможно, лучший способ понимания квантовой сущности – это отказаться от понятия времени – фундаментальное описание Вселенной должно быть вневременным»23.

Таким образом, Ровелли описывает, как далеко мы зашли в своих размышлениях относительно значения времени для нас. Несмотря на то что раньше мы думали, что время – это основа жизни и Вселенной, сейчас мы, возможно, понимаем, что времени, по крайней мере в некоторых местах, вообще не существует. Сейчас у нас есть все необходимое для того, чтобы задать вопрос, который открывал настоящую часть: Время существует на самом деле или это наше впечатление придает времени значение? Интересно то, что ответ для обеих частей вопроса один: «да». Все зависит от того, о каком уровне реальности мы говорим, а также где мы находимся в этой реальности.

Дата добавления: 2015-07-14