Файл: Дойч. Структура Реальности.doc

Однако эта проблема заключается не только в сложности иллюст­рациитеории времени. Сама теория содержит независимую и глубокую неопределенность: она не может решить, является ли настоящее объек­тивно одним моментом или многими моментами —и следовательно, например, изображает ли рисунок 11.1один момент или много. Здра­вый смысл требует, чтобы настоящее было одним моментом, чтобы раз­решить поток времени —разрешить, чтобы настоящее перемещалось через моменты от прошлого к будущему. Однако здравый смысл также требует, чтобы время было последовательностью моментов с движени­ем и изменением, состоящим из различий между вариантами какого-либо объекта в различные моменты. А это значит, что сами моменты неизменны. Таким образом, конкретный момент не может стать на­стоящим или перестать быть настоящим, ибо это было бы переменой. Следовательно, настоящее объективно не может быть одним моментом.

Причина, по которой мы придерживаемся этих двух несовмести­мых концепций —движущегося настоящего и последовательности неизменных моментов, —состоит в том, что они обе нужны нам, или, скорее, мы думаем, что они нужны нам. Мы непрерывно вызываем их в своей повседневной жизни, хотя и в разных смыслах. Когда мыопи­сываемсобытия, говоря, что что-либо происходит, мы думаем на языке последовательности неизменных моментов; когда же мыобъясняем события как причины и следствия Друг друга, мы думаем на языке движущегося настоящего.

Например, говоря, что Фарадей открыл электромагнитную индук­цию «в 1831году», мы приписываем это событие определенной цепочке моментов. То есть мы определяем, на каком наборе снимков в длинной последовательности снимков всемирной истории нужно искать это от­крытие. Когда мы говорим,когдачто-либо произошло, поток времени задействуется не больше, чем задействуется «поток расстояния», если Мы говорим,гдеэто произошло. Но как только мы говорим,почему что-либо произошло, мы вызываем поток времени. Когда мы говорим, что частично обязаны своими электрическими двигателями и динамами Фарадею и что последствия его открытия чувствуются до сих пор, в нашем разуме возникает картина последствий, которые начались в 1831году и последовательно пронеслись через все моменты остав­шейся части девятнадцатого века, затем достигли двадцатого века и стали причиной появления там, например, гидроэлектростанций. Если мы невнимательны, мы посчитаем, что это важное событие 1831года изначально «еще не воздействовало» на двадцатый век, но затем по­следствия, несущиеся к двадцать первому веку и далее, «изменили» двадцатый век. Но обычно мы внимательны и избегаем этой нелогич­ной мысли, никогда не используя обе части разумной теории време­ни одновременно. Мы делаем это только тогда, когда думаем о самом времени, и тогда мы изумляемся загадочности всего этого! Возмож­но, в данном случае лучше подойдет слово «парадокс», а не «загадка», поскольку в данном случае возникает вопиющий конфликт между дву­мя, на первый взгляд, самоочевидными идеями. Обе они не могут быть истинными. Мы увидим, что ни одна из них не является истинной.

Наши физические теории, в отличие от здравого смысла, являются логически связными, и впервые они достигли этого при отказе от идеи о потоке времени. Вероятно, физики говорято потоке времени точно так же, как говорят о нем все остальные. Например, в своей книгеPrinciples¹⁹излагая свои принципы механики и гравитации, Ньютон писал:

«Абсолютное, истинное и математическое время само по себе и по своей собственной природе течет равномерно, не относясь ни к чему внешнему».

Однако Ньютон мудро не пытается перевести свое утверждение о том, что время течет, в математическую форму, или сделать из него какие-то выводы. Ни одна из физических теорий Ньютона не обращает­ся к потоку времени, как не обращается к нему и не совместима с ним ни одна из последующих физических теорий.

Так почему же Ньютон счел необходимым сказать, что время «те­чет равномерно»? С «равномерно» все в порядке: можно интерпретиро­вать это, как означающее, что измерения времени одинаковы для всех наблюдателей, находящихся в различных положениях и в различных состояниях движения. Это независимое утверждение (которое, как мы знаем со времен Эйнштейна, является неточным). Но его легко мож­но было бы сформулировать так, как я сформулировал его сейчас, не говоря, что время течет. Я считаю, что Ньютон намеренно использо­вал знакомый язык времени, не подразумевая его буквальное значение: точно так же он мог бы свободно сказать о том, что Солнце «всходит». Ему необходимо было передать читателю, опираясь на эту революцион­ную работу, что в концепции времени Ньютона нет ничего нового или сложного. Principlesопределяют множество слов, как-то: «сила» и «мас­са», точные технические значения которых несколько отличаются от разумных значений. Однако числа, на которые ссылаются как на «вре­мя», это всего лишь общепринятое время, которое мы находим на часах и календарях, и концепция времени вPrinciples —это общепринятая концепция.

За исключением того, что время не течет, в физике Ньютона время и движение выглядят примерно, как на рисунке 11.3.Одно небольшое отличие состоит в том, что я нарисовал следующие друг за другом мо­менты отдельно друг от друга, но во всей доквантовой физике это яв­ляется аппроксимацией, потому что время —континуум. Мы должны представить бесконечно много бесконечно тонких снимков, непрерывно появляющихся между нарисованными моими «я». Если каждый снимок представляет все во всем пространстве, которое физически существу­ет в определенный момент, то можно считать, что эти снимки склеены Друг с другом своей лицевой стороной и образуют один неизменный блок, содержащий все, что происходит в пространстве и времени (ри­сунок 11.4) —то есть всю физическую реальность. Неизбежный недо­статок диаграммы такого рода состоит в том, что снимки пространства в каждый момент показаны как двухмерные, тогда как в реальности они трехмерны. Каждый из них -это пространство в определенный момент. Таким образом, мы считаем время четвертым измерением, аналогичным трем измерениям пространства в классической геомет­рии. Пространство и время, рассматриваемые совместно, как в этом случае, в виде четырехмерной категории, называютпространством-временем.

В физике Ньютона эта четырехмерная геометрическая интерпре­тация времени была произвольной, но с появлением теории относитель­ности Эйнштейна она стала необходимой частью этой теории. Так про­изошло потому, что в соответствии с относительностью наблюдатели, которые движутся с разной скоростью, не придут к согласию относи­тельно того, какие события являются одновременными. То есть они не придут к согласию относительно того, какие события должны появить­ся на одном и том же снимке. Таким образом, каждый из них воспри­нимает пространство-время как разрезанное на «моменты» различным образом. Тем не менее, если бы каждый из них собрал свои снимки, как показано на рисунке 11.4,получились бы идентичные пространства-времена. Следовательно, в соответствии с относительностью, «момен­ты», изображенные на рисунке 11.4.не являются объективными харак­теристиками пространства-времени: они являются всего лишь образом восприятия одновременности наблюдателем. Другой наблюдатель полу­чил бы слои «сейчас» под другим углом. Таким образом, объективную реальность, стоящую за рисунком 11.4,а именно: пространство-время и его физическое содержание, - можно было бы показать с помощью рисунка 11.5.

Пространство-время иногда называют «вселенной, связанной в еди­ный блок», потому что в нем вся физическая реальность - прошлое, на­стоящее и будущее —раз и навсегда представлена неизменной в одном четырехмерном блоке. По отношению к пространству-времени ничто не движется. То, что мы называем «моментами», —это определенные слои пространства-времени, и когда содержание этих слоев отличается друг от друга, мы называем это переменой или движением в пространстве.

Как я уже сказал, мы думаем о потоке времени в связи с причинами и следствиями. Мы считаем, что причины предшествуют своим следст­виям; мы представляем, что движущееся настоящее подходит к причи­нам до того, как подойдет к их следствиям, а также представляем, что следствия текут навстречу настоящему моменту. С философской точки зрения, наиболее важными причинно-следственными процессами явля­ются наши сознательные решения и последующие действия. Разумная точка зрения заключается в том, что мы обладаем свободной волей: что иногда мы в состоянии повлиять на будущие события (например, движение своего собственного тела) одним из нескольких возможных способов и выбрать этот способ; тогда как на прошлое, напротив, мы никогда не в состоянии повлиять. (К свободной воле я вернусь в гла­ве 13).Прошлое неизменно: будущее открыто. Для многих философов поток времени —это процесс постепенного, момент за моментом, пре­вращения открытого будущего в неизменное прошлое. Другие говорят, что альтернативные события в каждый момент будущего являютсявоз­можностями,а поток времени —это процесс постепенного, момент за моментом, превращения одной из этих возможностей вдействитель­ность(так что, в соответствии с мнением этих людей, будущее не су­ществует совсем, пока поток времени не достигнет его и не превратит в прошлое). Но если будущее действительно открыто (а оно открыто!), то это не может иметь ничего общего с потоком времени, поскольку в нем нет потока времени. В физике пространства-времени (которой является вся доквантовая физика, начиная с физики Ньютона), буду­щее не открыто. Оно находитсятам, сопределенным и неизменным содержанием, так же, как прошлое и настоящее. Если бы определен­ный момент в пространстве-времени был «открыт» (в любом смысле), он непременно остался бы открытым, став настоящим и прошлым, по­скольку моменты не способны изменяться.

Субъективно,можно сказать, что будущее данного наблюдателя «открыто с точки зрения этого наблюдателя», потому что никто не мо­жет измерить или пронаблюдать свое будущее. Но открытость в таком субъективном смысле не оставляет выбора. Если у вас есть билет лотереи, которая состоялась на прошлой неделе, но вы еще не узнали выиграли ли вы, результат остается открытым с вашей точки зрения даже несмотря на то, что объективно он неизменен. Однако субъек­тивно ли, объективно ли, вы не в состоянии его изменить. Никакие причины, которые уже не повлияли на него, больше не смогут этого сделать. Разумная теория о свободной воле гласит, что на прошлой не­деле, в то время как у вас все еще был выбор покупать или нет ло­терейный билет, будущее объективно все еще было открытым, и вы действительно могли выбрать один из двух или нескольких вариантов. Однако это несовместимо с прстранством-временем. Таким образом, в соответствии с физикой пространства-времени, открытость будуще­го —иллюзия, а следовательно, причинно-следственное отношение и свободная воля тоже не могут быть чем-то большим, чем иллюзии. Нам необходима вера, и мы стараемся сохранить ее, в то, что настоящие со­бытия, а особенно наш выбор, могут повлиять на будущее; но возможно, таким образом мы всего лишь компенсируем факт неизвестности бу­дущего. В реальности мы не делаем выбор. Даже когда мы думаем, что стоим перед выбором, его результат уже существует на подходящем слое пространства-времени, неизменном, как и все остальное, что на­ходится в пространстве-времени, и невосприимчивом к нашим намере­ниям. Кажется, что сами эти намерения неизменны и уже существуют в выделенных им моментах еще до того, как мы даже узнаем о них.

Быть «следствием» какой-то причины —значит подвергаться вли­янию этой причины —изменяться из-за этой причины. Таким образом, когда физика пространства-времени отрицает реальность потока вре­мени, она логически не может согласовать даже разумные понятия при­чины и следствия. Поскольку во вселенной, связанной в единый блок, ничто неизменно, одна часть пространства-времени может изменить другую не больше, чем одна часть неизменного трехмерного объекта может изменить другую.

Получается, что во времена физики пространства-времени все фун­даментальные теории обладали следующим свойством: если известно все, что происходит до данного момента, законы физики определяют, что происходит во все последующие моменты. Свойство одних снимков определять другие называется детерминизмом.В физике Ньютона, на­пример, если в любой момент известны положения и скорости всех масс в изолированной системе, например, в солнечной системе, то в принци­пе можно вычислить(предсказать),где эти массы будут находиться во все последующие моменты. Так же в принципе можно вычислить(восстановить),где эти массы находились все предыдущее время.

Законы физики, определяющие один снимок из другого, —это «клей», который удерживает эти снимки вместе в виде пространства-времени. Представим, что мы по волшебству (что невозможно) оказа­лись вне пространства-времени (а следовательно, в своем собственном внешнем времени, независимом от того, которое находится в преде­лах пространства-времени). Давайте разрежем пространство-время на снимки пространства в каждый момент, как его воспринимает кон­кретный наблюдатель, находящийся в пределах этого пространства-времени, потом перемешаем эти снимки и снова склеим их в но­вом порядке. Могли бы мы сказать, глядя извне, что это нереальное пространство-время? Почти определенно. Поскольку, первое: в переме­шанном пространстве-времени физические процессы не были бы не­прерывными. Объекты мгновенно прекращали бы свое существование в одной точке и снова появлялись бы в другой. Второе и более важное: законы физики уже не сохранялись бы. По крайней мере, реальные за­коны физики уже не сохранялись бы. Там существовал бы другой набор законов, которые, явно или неявно, учитывая перемешивание, правиль­но описывали бы перемешанное пространство-время.

Таким образом, для нас разница между перемешанным и реаль­ным пространством-временем была бы огромной. А для тех, кто жи­вет там? Могли бы они заметить разницу? Сейчас мы опасно близки к бессмыслице —знакомой бессмыслице разумной теории времени. Но потерпите немного, и мы обойдем эту бессмыслицу.Конечно,живу­щие в этом пространстве-времени не смогли бы заметить разницу. Они заметили бы ее, если бы могли. Они, например, комментировали бы су­ществование разрывностей в своем мире, издавали бы о них научные труды —то есть, если бы они вообще смогли выжить в перемешан­ном пространстве-времени. Но с наших волшебных выгодных позиций мы видим, что они выжили и пишут свои научные труды. Мы можем прочитать эти труды и увидеть, что они по-прежнему содержат только наблюдения исходного пространства-времени. Все записи физических событий в пределах пространства-времени, включая и те, которые оста­лись в воспоминаниях и восприятии сознательных наблюдателей, иден­тичны существовавшим в исходном пространстве-времени. Мы только перемешали снимки, а не изменили их внутреннее содержание, поэто­му, жители по-прежнему воспринимают их в исходном порядке.

Таким образом, говоря на языке реальной физики —физики, как ее воспринимают жители этого пространства-времени, —все это раз­резание и повторное склеивание пространства-времени не имеет смыс­ла. Исходному пространству-времени физически идентично не только перемешанное пространство-время, но даже набор несклеенных друг с другом снимков. Мы изображаем все снимки склеенными друг с дру­гом в правильном порядке, потому что это представляет отношения между ними, определяемые законами физики. Изображение этих сним­ков, склеенных в другом порядке, представило бы те же самые физи­ческие события —ту же самую историю, —но некоторым образом ис­казило бы отношения между этими событиями. Таким образом, сним­ки обладаютвнутреннимпорядком, определяемым их содержанием и законами физики. Любой из снимков в сочетании с законами физики не только определяет то, чем являются все остальные, он определяет их порядок и свое собственное место в последовательности. Другими словами, каждый снимок имеет «временную печать», закодированную в его физическом содержании.