blog.iakovlev.org
  23.05.2021

Карло Ровелли

Карло Ровелли – итальянский физик-теоретик, специалист в области квантовой гравитации, автор нескольких научно-популярных книг. В книге “Срок времени” он предлагает неожиданный взгляд на такой, казалось бы, привычный нам всем феномен, как время. Время, утверждает он, не универсальная истина, а иллюзия, это просто наше ощущение последовательности событий, их причинно-следственных связей. Время есть форма нашего взаимодействия с миром. Тайна времени, вероятно, в большей степени связана с тем, что такое мы сами, чем с тем, что такое космос.

Время - такое знакомое и близкое. Время-грабитель. Тащит нас прочь. Торопливый поток секунд, часов и лет пронизывает нашу жизнь, подталкивая нас к небытию... Мы живем в нем как рыбы в воде. Наше существование – это существование во времени. Под его заунывное пение мы пробуждаемся, открываем мир, тревожимся, пугаемся и навеки этот мир покидаем. Во времени разворачивается будущее Вселенной, сроку времени она следует.
В древнеиндийской мифологии космическая река течет лишь в воображении танцующего Шивы: этот танец направляет и развитие Вселенной, и течение времени. Что может быть очевиднее и универсальнее этого течения?
И однако же все не так просто. Реальность часто отличается от того, чем кажется: Земля кажется плоской, а в реальности – шарообразна; Солнце кажется катящимся по небу, а в реальности – мы кружимся вокруг него. Так и время отличается от того, чем нам кажется: оно вовсе не похоже на равномерный вселенский поток. Это я с изумлением обнаружил в учебниках физики, учась в университете. Со временем все не так, как мы думаем.
Из тех же самых книг я почерпнул: чтó и как на самом деле происходит со временем, мы наверняка пока не знаем. Природа времени остается тайной – возможно, величайшей. Загадочные нити связывают ее с другими великими тайнами: природой сознания, происхождением Вселенной, течением жизни. Всякое явление исключительной важности раз за разом возвращает нас к размышлениям о загадке времени.

Замедление времени

Простой факт: время движется быстрее на горé и медленнее в долине.
Разница невелика, но ее можно измерить с помощью точных часов, продающихся в интернет-магазинах примерно за тысячу евро. Немного попрактиковавшись, всякий сможет зафиксировать замедление времени. С помощью специальных лабораторных часов такое замедление можно заметить даже при разнице в высоте над уровнем моря в несколько сантиметров. Часы, лежащие на полу, идут чуточку медленнее часов, лежащих на столе.
Удивительно? Может быть. Но так устроен мир. В одних местах время проходит быстрее, в других медленнее. Еще удивительнее, что нашелся человек, который догадался об этом замедлении времени на век раньше, чем у нас появились часы, с помощью которых замедление можно измерить, – это Эйнштейн.

Способность понять прежде, чем увидеть, – в этом суть научной мысли. Анаксимандр понял, что небо продолжается и у нас под ногами, еще в эпоху античности – до того, как появились корабли, способные совершить кругосветное путешествие. Коперник понял, что Земля вращается, в начале Нового времени. Так и Эйнштейн понял, что время бежит не везде одинаково, раньше, чем появились достаточно точные часы, чтобы измерить разницу.

Эйнштейн задал вопрос, который мы, пожалуй, и сами могли бы себе задать, узнав о силе всемирного тяготения: с какой силой Солнце может притягивать к себе Землю, если они не касаются друг друга и не действуют ни на какую среду между ними? Эйнштейн стал искать правдоподобное объяснение. Он представил себе, что Солнце и Земля не притягиваются напрямую, но оба постепенно изменяют что-то такое, в чем сами находятся. А поскольку вокруг них нет ничего, кроме пространства и времени, он заключил, что Солнце и Земля как-то изменяют пространство и время вокруг себя – вроде как тело, погруженное в воду, приводит воду вокруг себя в движение. А изменение структуры времени, в свою очередь, оказывает влияние на движение всех тел, заставляя одни “падать” на другие.
Что означает “изменить структуру времени”? Это означает то самое замедление, о котором шла речь выше: всякое тело замедляет время около себя. У Земли большая масса, и она замедляет время рядом с собой. Больше в долине, меньше – на горé, потому что гора дальше от земли. И поэтому друг, живущий в долине, стареет медленнее.

Я всегда восхищался Анаксимандром, древнегреческим философом, жившим двадцать шесть веков назад и внезапно догадавшимся, что Земля висит в пространстве, ни на что не опираясь. Что думал Анаксимандр, мы знаем благодаря другим, рассказавшим нам об этом, из его сочинений сохранился лишь один фрагмент. Вот этот:
А из каких [начал] вещам рожденье, в те же самые и гибель совершается по роковой задолженности, ибо они выплачивают друг другу правозаконное возмещение неправды [= ущерба] в назначенный срок времени.
“В назначенный срок времени” (κατὰ τὴν τον~ χρόνου τάξιν). От одного из исходных моментов науки о природе нам не осталось ничего, кроме неясных слов, вызывающих священный трепет, – этого намека на “срок времени”.

В соответствии с давней традицией обозначим время латинской буквой t (слово “время” начинается на t во французском, английском и испанском языках, но не в немецком, арабском, русском или китайском). Что означает t? Оно означает число, которое мы узнаем, когда смотрим на часы. Уравнения нам говорят, как изменяются вещи с течением времени, измеряемом нашими часами. Но если разные часы показывают разное время, как мы убедились выше, что тогда означает t? Когда встречаются два друга, один из которых жил на равнине, а другой в горах, часы у них на запястьях показывают разное время. Какое из двух правильное t? В физической лаборатории часы идут с разной скоростью, если одни лежат на столе, а другие на полу: какие из двух показывают правильное время? Как нам описать разницу в их показаниях? Мы должны сказать, что часы на полу отстают относительно истинного времени, измеряемого на столе? Или что часы на столе спешат относительно истинного времени, измеряемого на полу?
Этот вопрос лишен смысла. Это как спросить, что более истинно – стоимость фунта стерлингов в долларах или стоимость доллара в фунтах стерлингов? Нет никакой истинной стоимости, а есть две монеты, обладающих определенной стоимостью по отношению друг к другу. Ни одна из них не может быть более истинной, чем другая.

Но тут хуже: у нас не то чтобы два времени, у нас их легионы. Свое время для каждой точки пространства. Нет единого времени. “Времен” бесконечно много. Время, показанное какими-то определенными часами, относится к какому-то определенному явлению и называется в физике “собственным временем”. Каждые часы предлагают свое собственное время. Всякое явление развивается в своем собственном времени, своем собственном ритме.

Эйнштейн научил нас получать уравнения, описывающие, как собственное время одного явления развивается по отношению к собственному времени другого. Он показал нам, как вычислить разницу между ними.
Единая мера – “время” – разворачивается в целую паутину разных “времен”. Мы не описываем, как мир развивается во времени, мы описываем только, как разные предметы развиваются в своем локальном времени и как одно локальное время развивается по отношению к другому. Мир совсем не похож на взвод солдат, дружно шагающих по команде сержанта. Он как сеть, сотканная из событий, влияющих друг на друга.
Так изображается время в общей теории относительности Эйнштейна. В ее уравнение входит не одно какое-то время, а времена в неисчислимых количествах. Между двумя событиями, при которых, например, разлучаются, а потом встречаются вновь двое часов, протяженность отнюдь не одна. Физика не описывает, как развиваются события “во времени”. Напротив, она описывает, как развиваются события в своем времени каждое и как развивается одно время по отношению к другому.

Утрата направления

Прошлое и настоящее отличаются друг от друга. Причина предшествует следствию. Боль возникает вслед за полученным ранением, а не предшествует ему. Бокал разбивается на тысячи осколков, но тысячи осколков не складываются в бокал. Прошлое нам не дано изменить, хотя дано хранить по поводу прошедшего сожаление, раскаяние, воспоминания о пережитых моментах счастья. Будущее – напротив, ненадежная область ожиданий, надежд, беспокойства; открытая зона возможной судьбы. Мы можем ради него жить, выбирать его себе, каким хотим, его же еще нет, все еще возможно... Время не похоже на линию, оба направления вдоль которой одинаковы: это стрела, и два ее конца не сходны.
И это именно то, что находится в самом сердце времени в гораздо большей степени, чем скорость его течения. Тут сердце времени. Превращение будущего в прошлое мы чувствуем кожей, заботы о грядущем загадочным образом уступают место воспоминаниям о прожитом; в этом превращении главная тайна, суть того, о чем мы думаем, говоря о времени. Что же именно протекает мимо? Как эта субстанция скрыта в грамматике нашего мира? Что отличает прошлое – и то, что оно уже случилось, – от будущего – и того, что оно еще не наступило, – в слаженной работе механизмов нашего мира? Почему прошлое так не похоже на наше будущее?

Физика XIX и XX веков столкнулась с этими вопросами и в попытках ответить на них пришла к неожиданным и обескураживающим выводам – куда более странным, чем тот факт, что время в разных местах течет с разной скоростью. Вся разница между прошлым и будущим, между причиной и следствием, между воспоминанием и надеждой, между раскаянием и намерением... в основополагающих законах, определяющих функционирование нашего мира, просто отсутствует.

В 1824 году францух Карно написал небольшой трактат с заманчивым названием “Размышления о движущей силе огня”, посвященный поискам теоретических принципов работы паровых машин. Ключевая идея трактата была верна: паровая машина в конечном счете работает именно потому, что тепло от нагретого тела переходит к ненагретому.
Трактат попал в руки строгого прусского профессора Рудольфа Клаузиуса. Он ухватил суть и дал первую формулировку закона, которому предстояло стать знаменитым (второй закон термодинамики): если ничто вокруг не изменяется, то тепло не может передаваться от холодного тела к горячему.
Принципиальное различие с падающими предметами: мяч может упасть, а потом вернуться на место, например, отскочив. А тепло – нет. Провозглашенный Клаузиусом закон – единственный общий закон в физике, который отличает прошлое от будущего.
Среди всех существующих на сегодняшний день физических уравнений нет ни одного такого, чтобы прошлое и будущее различались. Если какая-то последовательность событий допускается этими уравнениями, то ими же допускается и та же самая последовательность, но проигранная в обратном порядке во времени. В элементарных уравнениях этого мира стрела времени появляется только тогда, когда есть тепло. Связь тепла и времени исключительно крепкая: каждый раз, когда проявляется различие прошлого и будущего, происходит это благодаря теплу. Во всех последовательностях явлений, оказывающихся абсурдными при проигрывании наоборот, что-то да нагревается.

Если в фильме мы видим катящийся мяч, то мы не можем сказать, в правильном направлении прокручивается пленка или в обратном. Но если в фильме мяч замедляется и останавливается, то мы сразу видим, что направление проигрывания верно, потому что при обратном проигрывании мы увидели бы нечто неправдоподобное: как мяч сам по себе начинает двигаться. Замедление и остановка мяча – следствие трения, в результате которого выделяется тепло. Только выделившееся тепло и позволяет нам сказать, где тут прошлое, а где настоящее. И мысли у нас в голове разворачиваются от прошлого к будущему, а не наоборот, потому что в действительности от них в голове выделяется тепло...

Клаузиус ввел новую физическую величину для измерения этого необратимого движения тепла только в одном направлении и, будучи по- немецки солидно образованным, дал ей имя, заимствованное из греческого, – энтропия:
Я предпочитаю выбирать для названий важнейших научных понятий слова из древних языков, чтобы они одинаково звучали во всех живых языках. Предлагаю, таким образом, называть величину S энтропией тела, образуя это слово от греческого ἡτροpή, “преобразование”.

Энтропия по Клаузиусу – это измеримая и вычислимая физическая величина, обозначаемая буквой S. Она может расти или оставаться постоянной, но никогда не уменьшается, если только процесс протекает изолированно. Чтобы обозначить, что она никогда не уменьшается, пишут:

ΔS ≥ 0

Формула читается так: “Дельта S всегда больше либо равна нулю”. Это неравенство называют вторым началом термодинамики (первое начало – это сохранение энергии). Его содержание сводится к тому, что тепло само по себе может перетекать только от горячего тела к холодному, и никогда наоборот.
Это единственная формула фундаментальной физики, в которой заложено различие прошлого и будущего. Единственная, говорящая нам о течении времени. В этой необычной формуле скрыт весь мир.

В конце настоящего

За десять лет до того, как он понял, что время замедляется массой, Эйнштейн понял, что время замедляется скоростью. Следствие этого открытия оказалось наиболее разрушительным для наших интуитивных представлений о времени.
Факт сам по себе прост: вместо того чтобы отправлять одного из двух друзей в горы, а другого в долину, попросим одного стоять на месте, а другого ходить туда-сюда. У того, который ходит, время будет идти медленнее.
Как и прежде, длительности, проживаемые друзьями, различны: тот, что ходит, стареет медленнее, его часы показывают меньшее время, у него меньше времени на раздумья, цветок, который он носит с собой, позже распустится и так далее. Для всего того, что движется, время проходит медленнее.
Чтобы этот небольшой эффект сделать заметным, надо двигаться быстро. Впервые его смогли измерить в 1970-е годы с помощью часов, установленных на реактивном самолете. Часы во время полета отставали от таких же часов на земле. Сегодня замедление времени в зависимости от скорости непосредственно наблюдается во многих физических экспериментах.

И опять Эйнштейн сделал вывод о том, что время должно замедляться, до того, как само это явление стало возможно наблюдать. Ему тогда было 25 лет, и он изучал электромагнетизм. Но в его выводе все же не было ничего очень сложного: электричество и магнетизм хорошо описываются уравнениями Максвелла. В эти уравнения входит обычная переменная времени t, но есть одна любопытная особенность: если ты двигаешься с определенной скоростью, для тебя уравнения Максвелла перестают быть справедливыми (то есть они описывают не то, что ты можешь измерить), если только ты не назовешь временем какую-то другую переменную t1. Об этой странности уравнений Максвелла математики знали, но никто не понимал, что она может значить. Эйнштейн это понял: t – время, которое проходит для меня, стоящего неподвижно, ритм, в котором разворачиваются события в неподвижности около меня; а t1 – “твое время”, ритм, в котором разворачиваются события, движущиеся вместе с тобой. t – это время, которое измеряют мои неподвижные часы, t1 – время, которое измеряют твои часы, находящиеся в движении. Никто не мог помыслить, что время может оказаться разным для неподвижных часов и для часов, находящихся в движении. Эйнштейн прочитал это между строк в уравнениях Максвелла – он принял их всерьез.

Что сейчас происходит где-то там, далеко от нас? Представим, например, что моя сестра отправилась на Проксиму b, недавно открытую экзопланету, которая обращается вокруг ближайшей к нам звезды на расстоянии четырех световых лет. Вопрос: что сейчас делает моя сестра на Проксиме b?
Правильный ответ: этот вопрос не имеет смысла. Это как спросить, находясь в Венеции: “А что находится в этом же самом месте в Пекине?” Смысла задавать такой вопрос нет, потому что про “это самое место” мы можем говорить, только подразумевая Венецию, а никак не Пекин.
Но если сестра на Проксиме b, свету, чтобы добраться оттуда сюда, понадобится уже четыре года. Если я тут смотрю на нее в телескоп или получаю от нее радиосообщение, то я узнаю, что она делала четыре года назад, а не то, что она делает одновременно со мной. Совершенно определенно “сейчас на Проксиме b” – это совсем не то, что я вижу в телескоп или узнаю из радиосообщения.

Наше настоящее не простирается на всю Вселенную, оно подобно окружающему нас пузырю.
Насколько велик этот пузырь? Зависит от точности, с которой определяется время. Если это наносекунды, настоящее ограничивается несколькими метрами, если это миллисекунды, настоящее ограничивается километрами. Мы, люди, едва способны различать десятые доли секунды, так что спокойно можем считать всю нашу Землю единым пузырем, внутри которого есть одно общее для всех настоящее. Но не далее.

Далее лежит наше прошлое (события, произошедшие раньше таких, какие мы могли бы увидеть сейчас). И наше будущее (события, которые произойдут после таких, какие мы еще можем увидеть сейчас). Но между ними лежит интервал, который мы не можем считать ни прошлым, ни будущим, и его продолжительность различна: это 15 минут на Марсе, 8 лет на Проксиме b, миллионы лет в Туманности Андромеды. Это протяженное настоящее. Возможно, самое великое и самое странное из открытий Эйнштейна.

Идея, что “сейчас” вполне определенно для всей Вселенной, оказывается, таким образом, иллюзией, нелегитимной экстраполяцией нашего опыта. Как то место, где радуга касается верхушек деревьев: нам кажется, что мы хорошо его видим, но стоит попытаться к нему приблизиться – и его уже нет.
“Настоящее во Вселенной” не означает ничего.

Вот уже сто лет мы знаем, что во Вселенной не существует настоящего. И все же к этой мысли нам трудно привыкнуть, она противоречит нашей интуиции. То и дело какой-нибудь физик поднимает бунт и старается доказать, что это не так. Философы не перестают обсуждать исчезновение настоящего. Проводится бесчисленное количество конференций на эту тему.
Если настоящего нет, то что значит “существовать” во Вселенной? То, что существует, это разве не то, что имеется “в настоящем”? Вся идея о том, что Вселенная существует сейчас в какой-то определенной конфигурации, изменяясь вся целиком с течением времени, больше не работает.

Утрата независимости

Достаточно нескольких микрограммов ЛСД, чтобы наше восприятие времени исказилось самым невероятным и магическим образом[46]. “Навсегда – это на сколько?” – спрашивает Алиса. “Иногда всего лишь на секунду”, – отвечает Белый Кролик. Мы порой видим сны, которые длятся мгновения, а нам все кажется замороженным на века[48]. В наших личных переживаниях время весьма растяжимо. Часы пролетают как минуты, а то вдруг минуты застывают на столетия. С одной стороны, во времени всему свой срок: Пасха следует за Великим постом, а Великий пост наступает после Рождества; Рамадан открывается Хилалом и завершается Ид аль-Фитром. С другой стороны, любой мистический опыт, вроде освящения даров, выкидывает просветленных из хода времени, дает им соприкоснуться с вечностью. Пока Эйнштейн нам не сказал, что это не так, какой дьявол вбил нам в мозги, что время всегда должно протекать с одной и той же скоростью? Конечно же, это не наш непосредственный опыт переживания длительности дал нам идею, что время всегда и везде бежит с одинаковой скоростью. Откуда же мы это взяли?

Солнечные, песочные и водяные часы существовали еще в Античности по обеим сторонам Средиземного моря и в Китае, но никогда не играли такой организующей роли, какую часы играют в нашей жизни сейчас. Только примерно в XIII веке жизнь в Западной Европе начала выстраиваться по показаниям механических часов. В городах и селах строили церкви, а при них – колокольни. Часы на колокольнях задавали ритм всему общественному функционированию. Начиналась эра времени, размеренного часами.

В XIX веке появился телеграф, поезда стали двигаться значительно быстрее и превратились в самое обычное дело, отчего проблема синхронизации часов в разных городах приобрела особую важность. Трудно организовать нормальное движение поездов, если на каждой станции часы идут по-своему. Соединенные Штаты стали первой страной, предпринявшей стандартизацию времени.

Аристотель первым, насколько нам известно, озадачился проблемой времени и пришел к заключению: время – это мера изменения. Вещи непрерывно изменяются, и мы называем временем меру, то есть возможность исчислить эти изменения.
У Аристотеля была весьма основательная идея: время – это то, что мы подразумеваем, задавая вопрос “когда?”. “Спустя сколько времени ты вернешься?” означает “Когда ты вернешься?”. Ответ на вопрос “когда?” отсылает к чему-то происходящему в данный промежуток. “Я вернусь через три дня” подразумевает, что между отъездом и возвращением солнце совершит по небосклону ровно три полных оборота. Вот и все. Но тогда если ничто не меняется, ничто не движется, то и время не идет?
Аристотель думал, что это так. Если ничто не изменяется, то время не идет, потому что время – это единственный способ, позволяющий нам найти свое место по отношению к изменяющимся вокруг вещам, прежде всего – по отношению к счету дней. Время – это мера изменения. Если ничто не меняется, то и времени нет.
А время, которое я слышу бегущим в тишине? “...И если даже темно и мы не испытываем никакого воздействия на тело, – пишет Аристотель в “Физике”, – а какое-то движение происходит в душе, нам сразу же кажется, что вместе с тем протекает и какое-то время”. Другими словами, даже то время, которое мы ощущаем бегущим внутри себя, служит мерой какого-то движения – нашего внутреннего движения... Если ничто не движется, то нет и времени, потому что время – это след какого-то движения.

Ньютон же утверждал прямо противоположное.
В своем главном сочинении “Математические начала натуральной философии” он писал: “Я не даю определений времени, пространства, места и движения, ибо они составляют понятия общедоступные. Скажу, однако, что эти понятия обыкновенно постигаются не иначе как через их отношение к нашим чувствам. Отсюда происходят некоторые неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведенные понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные. [...] Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью. [...] Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год”.

Иными словами, Ньютон признает, что существует то время, которое измеряется днями и движениями, время Аристотеля (относительное, кажущееся, обыденное). Но заявляет, что помимо него должно еще существовать и другое время – “истинное время”: оно течет само по себе, независимо от окружающих вещей и того, что с ними происходит. Если все эти вещи вдруг замерли бы недвижимы и даже все движения нашей души вдруг застыли, это время, как утверждает Ньютон, продолжало бы бежать, ничем не потревоженное, равное самому себе – истинное время. Отличное от описанного Аристотелем.

Истинное время, пишет Ньютон, недоступно чувствам непосредственно, мы знаем о нем только опосредованно – через вычисления. Это не то, что нам дает счет дней, “ибо естественные солнечные сутки, принимаемые при обыденном измерении времени за равные, на самом деле между собой неравны. Это неравенство и исправляется астрономами, чтобы при измерении движений небесных светил применять более правильное время”

Кто прав? Аристотель или Ньютон? Два наиболее проницательных и глубоких испытателя природы, каких только знала человеческая история, предлагают два противоположных способа думать о времени. Два гиганта тянут нас в противоположные стороны.

На протяжении нескольких веков разум, казалось, стоял на стороне Ньютона. Ньютоновская схема, основанная на независимости времени от вещей, позволила построить всю современную физику, функционирующую как нельзя лучше. В ней предполагается существование времени как сущности, изменяющейся равномерно и не подверженной возмущениям. Ньютон написал уравнения, описывающие, как вещи меняются со временем: они содержат букву t, от латинского tempus – “время”. На что указывает эта буква? На те “косые” часы, которые летом длиннее, а зимой короче? Нет, очевидно, что она указывает на время “абсолютное, истинное математическое”, которое, согласно Ньютону, бежит независимо от того, меняется ли что-то, движется ли.

Часы по Ньютону – это устройства, которые создаются в попытке, пусть даже неточной и несовершенной, следовать за этим равномерным и равным самому себе временем. Ньютон пишет, что это время – “абсолютное, истинное математическое” – недоступно чувствам. Его следует выводить, наблюдениями и вычислениями, из регулярности явлений. Время Ньютона – это не данные наших чувств, это элегантная конструкция ума. Если вам, уважаемый читатель, существование такого ньютоновского времени, независимого от вещей, кажется простым и естественным, то это потому, что вы знакомы с ним со школы. Потому что потихонечку мы все так начали думать о времени. Эта мысль стала частью нашей интуиции. Но существования времени, независимого от вещей и от их движения, что может сегодня показаться естественным, не было в интуиции Античности, эта идея не естественна для человечества. Это изобретение Ньютона.

Синтез времени Аристотеля и времени Ньютона выполнил Эйнштейн.
Ответ таков: да, время и пространство, которые, согласно ньютоновской интуиции, существуют в мире позади осязаемой материи, действительно существуют. Они реальны. Время и пространство – вполне реальные вещи. Только они не подразумевают существования какого-то абсолютного “ничто”, независимого от того, что происходит, отличного от всех субстанций, имеющихся в мире, как Ньютон себе это представлял.
Эти субстанции, образующие ткань физической реальности мира, насколько мы можем ее понять сегодня, физики называют полями. У них иногда бывают экзотические добавки в названиях. Из “полей Дирака” состоят дома и звезды. Из поля, которое называют “электромагнитным”, соткана ткань света, именно оно заставляет крутиться электромоторы и поворачиваться к северу магнитную стрелку компаса. Но есть еще поле, называемое “гравитационным”, – ему мы обязаны всемирным тяготением, но, кроме того, оно и есть тот самый холст, на который нанесена вся картина ньютоновского мира. Часы – это механизмы, измеряющие его протяженность. Линейки – это те фрагменты материи, с помощью которых можно измерить другую составляющую той же самой протяженности.

Пространство-время – это гравитационное поле. И наоборот. Это нечто, существующее само по себе, как подсказала Ньютону его интуиция. В том числе и в отсутствие материи. Но эта сущность не отлична от всех остальных сущностей в мире, как думал Ньютон, это такое же поле, как и все остальное.
Гравитационное поле может быть гладким и ровным, как плоская поверхность, – именно такое и описал Ньютон. Если мы измеряем его линейкой, то обнаруживаем полное соответствие наших измерений геометрии Евклида, которую все изучали в средней школе. Но по полю могут также бежать волны – гравитационные волны. Где-то поле разрежается, а где-то сгущается.

Время, сплетаясь как нить с нитью геометрии пространства, становится тканью общей сложной геометрии. В этом-то и заключался найденный Эйнштейном синтез идеи времени у Аристотеля с идеей времени у Ньютона. Единым взмахом Эйнштейн сделал правыми обоих. Ньютон прав в своей интуиции: кроме видимых вещей, которые движутся и изменяются, есть что-то еще, позади них. Истинное и математическое время Ньютона существует, это реальная сущность: гравитационное поле, эластичная ткань, пространство-время, нанесенное на нее. Но неправильно было бы думать, что это время ни от чего не зависит и течет равномерно, не подвергаясь никакому воздействию, само по себе.

Танец этих трех гигантов – Аристотеля, Ньютона и Эйнштейна – приводит нас к новому, гораздо более глубокому пониманию пространства и времени: существует еще одна структура реальности – гравитационное поле; оно не отделено от всей остальной физики, это вовсе не что-то вроде подмостков, на которых мир разыгрывается словно пьеса, это равноправный участник мирового танца, похожий на всех прочих. Взаимодействуя с другими участниками, он задает ритм, который мы измеряем линейками и часами, ритм, которому подчиняются все физические явления.

Кванты времени

Есть три фундаментальных открытия, на которых зиждится квантовая механика: дискретность, неопределенность и взаимосвязанность физических величин. И каждое из них нанесло свой сокрушительный удар по тому немногому, что оставалось от наших представлений о времени. Рассмотрим их по порядку.

Время, измеряемое часами, “квантуется”, то есть может принимать только определенные дискретные значения и не может принимать никакие другие. Оно перестает быть непрерывным.
Зернистость времени – следствие характерной особенности квантовой механики, давшее, собственно, теории ее название: кванты – это элементарные количества. Для всякого явления существует его минимальный масштаб. В случае гравитационного поля его называют “планковским масштабом”. А минимальное время называют “планковским временем”. Его значение легко оценить, комбинируя фундаментальные константы, которыми характеризуются релятивистские, гравитационные и квантовые явления. Эта комбинация дает нам значение - 10 в минус 44-й степени секунды: это одна стомиллионная одной миллиардной одной миллиардной одной миллиардной одной миллиардной секунды. Это планковское время: на таких промежутках будут проявляться квантовые эффекты времени.

Квантование времени подразумевает, что почти все значения для времени t не существуют. Если бы можно было измерять время с помощью достаточно точных часов, то оказалось бы, что измеренное время принимает только строго дискретные значения. Мы не можем больше думать о длительности как о континууме. Мы должны помнить о разрывах: время не течет равномерно, а в некотором смысле совершает скачки, будто кенгуру, – от одного значения к другому.
Другими словами, есть минимальный интервал времени. За его пределами время не существует в самом прямом смысле.

Второе открытие квантовой механики – неопределенность. Невозможно предвидеть с полной точностью, где окажется завтра, например, какой-нибудь электрон. Между одним своим появлением где-то и следующим электрон не находится в каком-то точно определенном месте, он как будто рассеян в вероятностном облаке. Как говорится на жаргоне физиков, он находится в “суперпозиции” положений.

Время не едино: для каждой траектории есть своя длительность, оно проходит в собственном ритме, зависящем и от места, и от скорости. У него нет направления: различие между прошлым и будущим никак не присутствует в базовых уравнениях, описывающих мир; оно появляется как случайный эффект, когда мы смотрим на вещи, не обращая внимания на детали; в этом общем сгустившемся тумане прошлое Вселенной проявляется с удивительной ясностью. Понятие настоящего пропадает: в огромной Вселенной нет ничего такого, что можно было бы с разумным основанием назвать “настоящим”. Субстрат, определяющий протяженности временны́х интервалов, не представляет собой самостоятельной сущности – это один из аспектов динамического поля. А поле флуктуирует, скачкообразно меняется, принимает конкретные значения только при взаимодействии и теряет определенность при прохождении некоторого предела.

Мир состоит из событий, а не из вещей

Отсутствие численной переменной, соответствующей “времени”, в фундаментальных уравнениях не означает, что мир застыл в неподвижности. Напротив, оно означает, что изменение в мире вездесуще, не подчиняется срокам, назначаемым Его Святейшеством Временем, не располагает бесчисленные события в необходимой последовательности ни вдоль единственной прямой, предписанной времени Ньютоном, ни в элегантной геометрии Эйнштейна. События в мире не выстраиваются друг за другом в очередь, словно англичане, они хаотически толпятся, как итальянцы.
Это – события: им случаться, чему-то меняться. Меняться то тут, то там, беспорядочно, диффузно, но меняться, не стоять на месте. Часам, идущим с разными скоростями, не показать одного и того же времени, положение стрелок на одних постоянно меняется по отношению к положению стрелок на других. Фундаментальные уравнения не содержат переменной, обозначающей время, но они содержат переменные, изменяющиеся по отношению друг к другу. Время, по определению Аристотеля, – это мера изменения; различные переменные могут быть выбраны для того, чтобы измерить изменение, но ни одна из них не обладает всеми характеристиками времени в соответствии с нашим опытом. Однако это не перечеркивает того факта, что мир непрерывно меняется.

Можно думать о мире, состоящем из вещей. Или субстанций. Или сущностей. Чего-то такого, что существует, есть. Пребывает. А можно думать, что мир состоит из событий. Происшествий. Процессов. Чего-то такого, что случается. Не длится, а постоянно трансформируется. Не пребывает во времени. Изъятие времени из современной физики было вызвано крахом первой из двух перспектив, а не второй: признанием того, что нигде нет ничего пребывающего, а не того, что все статично в недвижимом времени.

Разница между вещами и событиями в том, что вещи пребывают во времени. У всякого события ограниченная длительность. Прообраз вещи – камень: мы всегда можем спросить, где этот камень окажется завтра. А поцелуй – это событие. И нет смысла спрашивать, где окажется завтра сегодняшний поцелуй. Мир представляет собой сеть из поцелуев, а не сеть из камней.
У нас не получается думать о физическом мире как о состоящем из вещей, или сущностей. Так не выходит.
Напротив, все складывается, если думать о мире как о состоящем из событий. Простые события и сложные события, которые могут быть разложены на более простые. Вот некоторые примеры. Война – это не вещь, это совокупность событий. Буря – это не вещь, это последовательность случайностей. Облако, лежащее на горе, – это не вещь, а конденсат из влажного воздуха, постепенно выдутый на гору ветром. Волна – это не вещь, это движущаяся вода, а вода, из которой она сформирована, всегда выглядит по-новому. Семья – это не вещь, это совокупность отношений, происшествий, чувств. А человеческое существо? Конечно, это совсем не вещь: это сложный процесс, в который, как в облако на горé, то входят, то выходят – воздух, еда, информация, свет, слова, да и мало ли что еще... Узел из узлов – в сети общественных взаимоотношений, в сети химических процессов, в сети эмоциональной коммуникации с себе подобными.

Мы теперь описываем мир, каким он становится, а не каков он есть. Ньютонова механика, уравнения Максвелла, квантовая механика, другие современные теории говорят нам, как происходят события, а не как устроены вещи. Мы понимаем биологию, изучая, как эволюционируют и как живут живые существа. Мы понимаем психологию (не очень-то понимаем, пока еще только совсем чуть-чуть), изучая, как мы взаимодействуем друг с другом, как думаем... Мы понимаем мир в его становлении, а не в его бытии.

Неадекватность грамматики

Обычно мы называем “реальными” лишь те вещи, которые существуют сейчас. В настоящем. Не то, что существовало в прошлом или будет существовать в будущем. Мы говорим, что вещи в прошлом или в будущем “были” реальными или “будут” реальными, но они не реальны сейчас.
Философы называют “презентизмом” философское учение, утверждающее, что только настоящее реально, прошлое и будущее не таковы, а реальность эволюционирует в другую, последующую.

Физика ХХ века, на мой взгляд, совершенно недвусмысленно показывает, что наш реальный мир не описывается презентизмом: не существует глобального объективного настоящего. Самое большее, что у нас есть, – это относительное настоящее, определенное для движущегося наблюдателя, но тогда реальное для меня отличается от реального для вас, а мы-то хотим пользоваться словом “реальный” насколько это возможно объективно. Стало быть, мы не можем думать о мире в терминах сменяющихся презентаций реального.

Философы называют “этернализмом” учение о том, что всякое изменение с течением времени иллюзорно: настоящее, прошлое и будущее в равной мере реальны и в равной мере существуют. Этернализм подразумевает, что все пространство-время целиком, изображенное на рисунках выше, существует как одно целое, в котором ничто не меняется. Ничто на самом деле не течет.

Различие между прошлым, настоящим и будущим не иллюзорно. Такова временнáя структура мира. Но временнáя структура мира – это не структура презентизма. Временны́е отношения между событиями сложнее, чем мы думали раньше, но это вовсе не значит, что теперь они совсем отменены. Отношения “ребенок – родитель” не устанавливают глобального порядка, но не потому, что они иллюзорны. Если нас всех невозможно выстроить в одну линейку, то вовсе не потому, что между нами нет никаких отношений. Изменения, случайности вовсе не иллюзорны. Обнаруженное нами заключается в том, что они не выстраиваются в глобальный порядок.

Динамика как отношения

Как же построить принципиальное описание мира, в котором все происходит, но в котором нет изменяющегося времени? В котором нет общего времени и нет привилегированного направления изменений?
Самым простым образом. Тем самым образом, которым мы думали о мире до того, как Ньютон сумел всех нас убедить в необходимости для времени единой общей переменной.
Переменная времени для описания мира вообще не нужна. Нужны переменные, которые можно наблюдать, воспринимать, при случае измерять. Длина дороги, высота дерева, температура лба, вес буханки хлеба, цвет неба, число звезд на небосклоне, эластичность бамбука, скорость поезда, давление ладони на плечо, скорбь утраты, положение стрелки, высота солнца над горизонтом... Таковы термины, в которых мы описываем мир. Количества и свойства, которые мы видим постоянно меняющимися. В этих изменениях мы видим определенную закономерность: камень падает быстрее, чем легкое перо. Луна и Солнце движутся по небу согласно, снова и снова встречаясь друг с другом по прошествии месяца... Среди этих изменяющихся количеств и свойств мы видим такие, что регулярно возвращаются к одним и тем же взаимным соотношениям: число дней, фазы луны, высота солнца над горизонтом, положение стрелок на циферблате. Их удобно использовать в качестве системы отсчета: мы увидимся снова через три дня после следующей луны, когда солнце достигнет высшего подъема над горизонтом. Встретимся завтра, когда на часах будет 4.35. Мы находим достаточное количество переменных, вполне согласованных друг с другом, и нам удобно их использовать при обсуждении вопроса “когда?”.

При этом нет никакой необходимости выбирать одну особую переменную, объявляя ее “временем”. Но если мы хотим строить науку, надо выработать какую-то теорию, которая говорила бы нам, как разные переменные изменяются по отношению друг к другу. То есть как изменяется одна, когда изменяются другие. Так должна быть построена фундаментальная теория мира; нам не нужно единой переменной для времени, нам нужно только уметь определять, как наблюдаемые нами вещи изменяются одна по отношению к другой. То есть – какие связи мы могли бы установить между этими переменными.

Время – это неведение

Есть время рождаться и время умирать, время плакать и время танцевать, время убивать и время лечить. Время разрушать и время строить. До сих пор все это было время разрушать время. Теперь наступает время собирать время нашего опыта. Искать его источники. Понять, откуда оно взялось.
Если в элементарной динамике мира все переменные эквивалентны, то что же мы, люди, называем “временем”? Что измеряют мои часы? Что всегда бежит вперед и никогда не возвращается вспять? И почему? Пусть этого не будет в элементарной грамматике мира, согласен, но что это?

В безумии молекулярного термического перемешивания всего со всем непрерывно изменяются все переменные, какие только могут изменяться.
Однако есть одна, которая не изменяется, – полная энергия системы (изолированной). Между энергией и временем есть строгая связь. Энергия и время образуют характерную пару величин, такие пары физики называют “сопряженными”, – как положение и импульс или направление и величина углового момента. Оба члена такой пары привязаны друг к другу. С одной стороны, знать, что такое энергия системы – как она связана с другими переменными, – это то же самое, что знать, как течет время, потому что уравнения, описывающие эволюцию системы во времени, следуют из выражения для ее полной энергии[96]. С другой стороны, энергия сохраняется во времени, то есть не может изменяться даже тогда, когда изменяется все остальное. В своем тепловом возбуждении система проходит через все возможные конфигурации, обладающие данной энергией, но только через них. Совокупность всех таких конфигураций – их наше расфокусированное макроскопическое зрение не различает – это и есть “состояние (макроскопического) равновесия”: безмятежный стакан с холодной водой.

Всякое макроскопическое состояние (не учитывающее деталей) дает нам какую-то особую переменную, обладающую некоторыми характеристиками времени.
Время возникает просто из расфокусированности взгляда. Больцман понял, что тепловое поведение есть следствие размытия картины: оно рождается из того факта, что внутри стакана с водой есть целое море микроскопических переменных, которые остаются нам невидимы. Число всех возможных микроскопических состояний этой воды – это ее энтропия. Но справедливо также нечто большее: само по себе размытие картины порождает особую переменную – время.

Оба источника размытости – и то, что всякая физическая система состоит из миллиардов молекул, и квантовая неопределенность – складываются в сердце времени. Темпоральность на самом глубоком уровне связана с расфокусировкой. А расфокусировкой мы называем факт своего принципиального незнания мира на уровне его микроскопических деталей. Физическое время при окончательном анализе оказывается выражением нашего незнания мира. Время – это неведение.

Перспектива

Вся разница между прошлым и будущим может быть сведена к тому единственному факту, что в прошлом энтропия мира была ниже. Почему энтропия была ниже в прошлом?
Энтропия относительна, как, например, скорость. Скорость какого-нибудь объекта не зависит только от самого этого объекта: это свойство объекта по отношению к другому объекту. Скорость ребенка, бегущего по вагону поезда, имеет одно значение по отношению к поезду (около одного шага в секунду) и совсем другое по отношению к земле (около сотни километров в час). Если мама закричит ему “Стой!”, это вовсе не будет означать, что она хочет, чтобы он выпрыгнул в окно и остановился относительно земли. Она хочет, чтоб он остановился относительно поезда. Скорость – это свойство одного тела по отношению к другому. Это относительная величина.

Изначальная энтропия мира нам кажется очень низкой. Но дело тут не в самом мире, а в том подмножестве его переменных, посредством которых мы, как физические системы, взаимодействуем. И это в отношении такого драматического размытия картины мира, которую порождает наше с ним взаимодействие, в отношении того крошечного множества переменных, в терминах которых мы описываем мир, энтропия Вселенной оказывается низкой.

Это не Вселенная пребывала в какой-то особой конфигурации в прошлом, это мы сами и наше взаимодействие со Вселенной какие-то особенные. Это мы определяем какие-то особые свойства макроскопического описания. Низкая энтропия Вселенной в момент ее рождения, а потому и стрела времени, обязана своим происхождением нам, а не Вселенной.

Низкая начальная энтропия Вселенной должна возникать из-за того, что мы – физическая система, частью которой мы являемся, – взаимодействуем со Вселенной каким-то очень специальным образом.

В бесконечном разнообразии Вселенной могут случиться такие физические системы, которые взаимодействуют со всем остальным миром посредством очень необычных переменных – тех, что определяют низкую начальную энтропию. По отношению к этим системам энтропия все время возрастает. Только там, и больше нигде, обнаруживаются явления, типичные для потока времени, только там возможны жизнь, эволюция, все наши мысли и наше ощущение текучего времени.

Мы наблюдаем Вселенную изнутри, взаимодействуя лишь с ничтожной частью бесконечного числа космических переменных. Мы видим ее размытый образ. Эта размытость подразумевает, что та динамика Вселенной, с которой мы взаимодействуем, управляется энтропией, служащей мерой степени размытости. Она служит мерой чего-то, относящегося скорее к нам, чем к космосу.

Всякая часть мира взаимодействует с малой частью переменных, смысл которых в том, что они определяют “состояние мира по отношению к данной подсистеме”. Для всякой части мира, следовательно, есть неразличимые конфигурации всего остального мира. Они подсчитываются энтропией. Состояния, которым соответствует большее число неразличимых конфигураций, встречаются чаще, и, таким образом, состояния с максимальной энтропией совокупно описывают “весь остальной мир”, каким он видится данной подсистемой. С этими состояниями естественно связывается поток, по отношению к которому они находятся в равновесии. Параметр этого потока – термическое время.
Среди бесчисленных частей мира найдутся такие особенные, для которых у состояний, ассоциированных с одним из концов термического времени, исключительно мало соответствующих им конфигураций. Для этих систем поток времени не симметричен: энтропия возрастает. Это возрастание мы и воспринимаем как течение времени.

Что возникает из особых свойств

В школе мне всегда говорили, что все в мире зависит от энергии. Нам приходится добывать энергию из нефти, забирать ее у Солнца или получать, расщепляя атомные ядра. Энергия заставляет крутиться моторы, расти растения, она будит нас по утрам полными жизни.
Но тут что-то не сходится. Энергия – как мне всегда говорили в школе – сохраняется. Она не возникает и не исчезает бесследно. Если она сохраняется, то отчего нам приходится все время производить ее заново? Почему мы не можем все время использовать одну и ту же? Правда заключается в том, что энергии у нас в избытке, но мы ее не потребляем. Вовсе не энергия нужна, чтобы заставить мир крутиться. Нужна низкая энтропия.

Всякая энергия (механическая, химическая, электрическая или потенциальная) превращается в термическую энергию, то есть в тепло, идущее на нагрев холодных тел, откуда ее уже не так-то просто извлечь, чтобы использовать заново для взращивания растения или раскручивания мотора. В этом процессе энергия остается той же, но энтропия возрастает, и вот ее-то уже не вернуть назад. Второй закон термодинамики не позволяет.

Мир крутится не благодаря источникам энергии, а благодаря источникам низкой энтропии. Без низкой энтропии энергия бы растеклась равномерным теплом – и мир пришел бы в состояние теплового равновесия, где больше нет различия между прошлым и будущим и поэтому ничего не происходит.

Вблизи Земли у нас есть мощный источник низкой энтропии – Солнце. Солнце шлет нам горячие фотоны. Земля излучает тепло в черное небо, избавляясь от более холодных фотонов. Энергия, которая уходит, более или менее равна той, которая приходит, так что в процессе этого обмена энергия не накапливается (если она накапливается, то это катастрофа для нас – потепление климата).

Откуда берется низкая солнечная энтропия? Она происходит из того факта, что само Солнце родилось из конфигурации с меньшей энтропией: изначальное молекулярное газопылевое облако, из которого образовалась Солнечная система, обладало энтропией еще более низкой. И так далее в нашем движении вспять, пока не будет достигнуто начальное состояние Вселенной с минимальной энтропией.

Только возрастание энтропии в космосе происходит не так быстро, как спонтанное расширение газа в пустом баллоне: оно идет постепенно и требует времени. Даже гигантской поварешкой размешать такую большую вещь, как космос, получается довольно медленно. А главное – там есть свои закрытые двери, препятствия для роста энтропии, и свои едва проходимые узкие места.
Помехи, препятствующие энтропии и тем самым замедляющие ее, есть повсюду во Вселенной. В прошлом, например, Вселенная, в сущности, представляла собой не что иное, как бескрайние водородные поля. Водород может превращаться в гелий, и у гелия энтропия выше, чем у водорода. Но для того чтобы это случилось, должен открыться проход – зажечься звезда, и в ней водород будет ярко светиться, образуя гелий. Что зажигает звезды? Другой процесс, способствующий росту энтропии, – сжатие, которое вызывается гравитацией гигантских водородных облаков, парящих сквозь галактику. У водородного облака, когда оно сжалось, энтропия становится больше, чем была, когда оно было разреженным. Но чтобы сжимать водородные облака, в свою очередь, требуются миллионы лет, уж очень они большие. И только после того, как они сжались, они могут нагреться в достаточной степени, чтобы запустился процесс термоядерного синтеза, открывающий, наконец, энтропии возможность расти в результате превращения водорода в гелий.

Все то, что происходит в космосе, сводится к постепенному нарушению порядка, как будто это гигантская колода карт, поначалу упорядоченная, а потом постепенно перетасовываемая. Но нет гигантских рук, перетасовывающих Вселенную, Вселенная перетасовывается сама из- за взаимодействий между ее частями, проходы между которыми то открываются, то вновь закрываются в результате этого самого перетасовывания. Огромные пространства остаются запертыми, и им доступны лишь те конфигурации, которые обеспечивают им сохранение упорядоченности, пока то там, то тут не станут открываться новые проходы и вторгнувшийся через них беспорядок не начнет мучительное разрушение.
Именно непрерывное и неудержимое перемешивание всего на свете, освобождение от порядка небольшого числа конфигураций, открывающее доступ к бескрайнему простору беспорядка, заставляет события в мире случаться и творит его историю. Вся Вселенная подобна горé, постепенно расползающейся и оседающей в долину. Подобна постепенно разваливающейся конструкции.
От неприметных событий ко все более сложным, этот танец растущей энтропии, разогреваемый низкой начальной энтропией космоса, и есть подлинный танец Шивы, танец разрушителя.

У того факта, что энтропия в прошлом была ниже, есть принципиально важный для различения прошлого и будущего эффект, проявляющийся повсеместно: это следы, которые прошлое оставляет в настоящем.
Следы повсюду. Лунные кратеры свидетельствуют о прошлых столкновениях. Ископаемые демонстрируют нам формы живых существ прошлого. Телескопы показывают нам, какими были галактики в далеком прошлом. Книги рассказывают нам о нашей истории, о прошлом. Воспоминания роятся в нашем мозгу.

Присутствие в настоящем оставленных прошлым следов рождает в нас такое знакомое чувство, что прошлое детерминировано. Отсутствие таких же следов, оставленных будущим, рождает в нас чувство, будто будущее открыто. Из-за присутствия следов нам кажется, будто наш мозг способен вычертить подробную карту событий прошлого – и не может сделать ничего подобного для событий будущего. Отсюда у нас возникает ощущение, будто мы можем свободно действовать в мире, выбирая между различными вариантами будущего, но не в силах ничего поделать в отношении прошлого.

Сложные мыслительные механизмы мозга, не осознаваемые нами (“Не знаю, отчего я так печален”, – признается Антонио в начале “Венецианского купца”), сформировались в ходе эволюции таким образом, чтобы выполнять вычисления относительно возможных вариантов будущего: именно это мы обозначаем словом “решать”. И поскольку тут задействованы альтернативные варианты возможного будущего, какие могут последовать, если исходить из предположения, что настоящее таково, каково есть, за исключением разве что каких-то мелких деталей, то для нас стало естественно думать в терминах “причин”, которые предшествуют “следствиям”: причина будущего события – это такое событие прошлого, что, не случись его, будущее событие не произошло бы – при условии неизменности всего остального в мире.

Но память, причины и следствия, течение времени, детерминированность прошлого и недетерминированность будущего – все это не более чем имена, данные нами проявлениям одного простого статистического факта: невероятности всякого из состояний Вселенной в прошлом.

Мы приходим к самим себе и к той роли, которую играем в природе времени. Прежде всего, что такое “мы”, человеческие существа? Сущности? Но мир строится не из сущностей, а из событий, сочетающихся друг с другом... Так что “я” – это что?

Мы все только процессы, события, собранные и ограниченные во времени и в пространстве.
Но если всякий из нас не является индивидуальной сущностью, то что гарантирует нашу идентичность и нашу единственность? Благодаря чему я – это Карло, а мои волосы, мои ногти, мои ноги могут считаться моими частями, так же как и мои страхи и мои сны, а я сам могу считаться тем же Карло, что и вчера, и тем же Карло, кем буду завтра, который думает, страдает и чувствует?
Наша идентичность складывается из различных ингредиентов. Три из них особенно важны для наших рассуждений.

1. Первый заключается в том, что каждый из нас идентифицируется с какой-то точкой зрения на мир. Мир отражается нами посредством богатой гаммы существенных для нашего восприятия корреляций[126]. Каждый из нас представляет собой сложный процесс отражения мира и переработки информации о нем в исключительно непосредственной и целостной манере.

2. Второй ингредиент нашей идентичности в точности совпадает с таковым для колесницы. При отражении мира мы, в сущности, организуем его: мы мыслим мир, кое-как перемалывая и перегруппировывая его непрерывной чередой процессов, более или менее равномерных и устойчивых, чтобы лучше взаимодействовать с ними. Мы группируем множество камней в сущность, которую называем Монбланом и мыслим чем-то единым. Мы проводим в мире линии, которые делят его на части, устанавливаем границы, приспосабливаясь к миру, разодранному в клочья. Таким образом действует наша нервная система. Получив входные данные от органов чувств, она перерабатывает информацию в непрерывный поток, формируя поведение. В этом задействованы нейронные сети, образующие гибкие динамические системы, непрерывно модифицирующиеся в попытках предвидеть[128] – насколько возможно – входящие информационные потоки. Для этого нейронные сети эволюционируют таким образом, что фиксированные точки относительной стабильности в их динамике ассоциируются с рекуррентными паттернами, обнаруживаемыми во входящей информации или – опосредованно – в самих процедурах переработки. Такую картину, по крайней мере, рисуют нам результаты последних исследований мозга – этой бурно развивающейся области науки[129]. Если это действительно так, то “вещи”, такие как “понятия”, – это фиксированные точки нейронной динамики, индуцированные рекуррентными структурами в поступающих от органов чувств сигналах или в последующих процессах их обработки. В “понятиях” отражены повторяющиеся комбинации аспектов мира, которые зависят от рекуррентных структур в мире и от их значимости в нашем с ним взаимодействии.

3. И наконец третий ингредиент, входящий в состав нашей идентичности, вероятно, очень существенный – тот самый, из-за которого все наши тонкие и деликатные рассуждения появляются в книге о времени. Это память.

Мы – это вовсе не множество независимых процессов, разворачивающихся в последовательные моменты. Всякий момент нашего существования привязан памятью, как особой тройной ниточкой, к прошлому – непосредственно предшествующему и более отдаленному. В нашем настоящем кишат следы нашего прошлого. Все мы – история для самих себя. Рассказы. Я – это не развалившаяся на диване туша, что выстукивает букву “а” на своем портативном компьютере; во мне мои мысли, несущие в себе следы написанных мною фраз, ласки моей матери, светлая нежность воспитывавшего меня отца, мои юношеские путешествия, разложенные по полочкам в моем мозгу прочитанные книги, мои возлюбленные, моменты пережитого отчаяния, друзья, все то, что я написал и услышал, лица, запечатленные в моей памяти. Но прежде всего я – это то, во что вылилась минуту назад чашка чая. То, что напечатало минуту назад слово “памяти” на клавиатуре своего ноутбука, то, что мгновение назад придумало вот эту самую фразу, которую я сейчас дописываю. Если все это исчезнет, останусь ли я? Я – это то самое длинное повествование, которое и есть моя жизнь.

Память сваривает вместе рассеянные во времени процессы, из которых мы и состоим. В этом смысле мы существуем во времени. По этой причине я сегодня тот же, кем был вчера. Понимать себя – это значит отражаться во времени. Но понимать время – это значит отражаться в себе самих.

В электропроводке нашей нервной системы есть элементарные структуры, которые незамедлительно обнаруживают движение: объект, появляющийся в одном месте и тут же в другом, порождает не два различных сигнала, приходящих в мозг с разными фазами по времени, а только один сигнал, коррелированный с тем фактом, что мы наблюдаем за единственным объектом, который движется. Другими словами, то, что мы видим, – это не настоящее, которое во всяком случае не имеет смысла для системы, функционирующей в конечной временнóй шкале. Это нечто, случающееся и протяженное во времени. Это у нас в мозгу протяженность во времени превращается в ощущение длительности.

Это древнее прозрение. Рассуждения Блаженного Августина на эту тему стали знаменитыми.
В XI книге своей “Исповеди” Августин задается вопросом о природе времени и проводит ясный анализ нашей способности воспринимать время. Он замечает, что мы постоянно пребываем в настоящем, поскольку прошлое уже прошло и, следовательно, его уже нет, а будущее еще не наступило и, следовательно, его еще нет. Спрашивается, как же мы можем осознавать длительность и даже оценивать ее, если мы постоянно всего лишь в настоящем, которое по определению мгновенно? Каким образом для нас оказывается возможным с такой ясностью осознавать прошлое, прошедшее время, если мы всегда пребываем только в настоящем? Здесь и сейчас нет ни прошлого, ни будущего. Где же они? Вывод Августина – они внутри нас:
В тебе, душа моя, измеряю я время. Избавь меня от бурных возражений; избавь и себя от бурных возражений в сумятице своих впечатлений. В тебе, говорю я, измеряю я время. Впечатление от проходящего мимо остается в тебе, и его- то, сейчас существующее, я измеряю, а не то, что прошло и его оставило. Вот его я измеряю, измеряя время. Вот где, следовательно, время, или же времени я не измеряю.

Идея, что время способно существовать только в нашем уме, конечно, не стала доминирующей в христианской мысли. Более того, это одно из положений, в явной форме осужденных как еретическое парижским епископом Этьеном Тампье в 1277 году.

Озарения касательно внутреннего, а не внешнего времени то и дело давали о себе знать в истории западноевропейской философии. Кант обсуждал природу пространства и времени в “Критике чистого разума”, интерпретируя и пространство, и время как априорные формы сознания, то есть как нечто, имеющее отношение не столько к объективному миру, сколько к восприятию его субъектом. Но замечал при этом, что хотя пространство – это внешняя форма восприятия, то есть способ упорядочения предметов, которые мы видим в окружающем нас мире за пределами себя, время – это внутренняя форма, иначе говоря, способ упорядочения внутренних состояний, переживаемых нами. Еще раз: основа временнóй структуры мира кроется в чем-то, касающемся исключительно функционирования нашей мысли. Это наблюдение сохраняет значимость и за пределами кантовского трансцендентализма.

Но разум – это функция нашего мозга. То (немногое), что мы начинаем понимать об этой функции, означает: мозг оперирует следами прошлого, остающимися в синапсах, в местах соединения нейронов. Синапсы непрерывно образуются тысячами, но потом исчезают, особенно во время сна, оставляя размытый образ прошлого, состоящий из того, что повлияло на нашу нервную систему. Разумеется, образ размыт – вы подумайте только о миллионах деталей, ежесекундно воспринимаемых нашими глазами, но не остающихся в нашей памяти, – но он содержит миры. Беспредельные миры.

Именно в той самой физической системе, к которой мы принадлежим, с ее особым способом взаимодействия с остальным миром, благодаря возможности оставлять в ней следы, а также постольку, поскольку мы, как физическая сущность, в первую очередь представляем собой воспоминания и предчувствия, для нас открывается временнáя перспектива – словно маленькая ярко освещенная лужайка[143]: время открывает нам частичный доступ к миру. Так что время для нас – таких существ, мозг которых состоит, по сути, из памяти и предвидения, – это форма взаимодействия с миром, это источник нашей идентичности. А также и нашей боли.

Будда уложил суть в несколько лаконичных формул, и миллионы людей используют их как основу своей жизни: рождение – это боль, утрата – это боль, болезнь – это боль, смерть – это боль, союз с теми, кого мы ненавидим, – это боль, расставание с теми, кого мы любим, – это боль, не получить желаемое – это боль. Боль оттого, что мы обладаем чем-то, привязываемся к нему, а потом теряем. Оттого, что все, имеющее начало, имеет и конец. То, что приносит нам страдание, – не в прошлом и не в будущем: оно сейчас здесь, в нашей памяти, в нашем предчувствии. Мы задыхаемся в безвременье, скоротечность мучит нас, время мучит нас. Время – это боль.

Источники времени

Подведем итоги.

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. 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 . 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 или чем быстрее мы движемся , 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 .

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 .

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 . Зато мы можем написать уравнения, позволяющие описывать мир. В этих уравнениях одни переменные эволюционируют по отношению к другим . Мир вовсе не статичен – это не “блок-вселенная”, любые изменения в которой иллюзорны , напротив, это мир событий, а не мир вещей .

Как в мире без времени может возникнуть ощущение времени ? 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 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 : 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 . 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 . Вот где рождается то, что мы называем “течением времени”. Это то, что мы слышим, когда слышим бег времени.

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.
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.

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.


 Автор   Комментарий к данному блогу
Комментарий

Ваше имя:
Комментарий:
Оба поля являются обязательными