Возрожденное время. От кризиса в физике к будущему вселенной

Благодарности

Написание этой книги было великим приключением, отражающим продолжающуюся всю жизнь встречу с природой времени. Как это делает любой путешественник, на мне гигантский долг перед многими людьми, которые помогали, подбадривали, управляли и иногда вели меня в этом путешествии.

Приключение началось в 1980, когда я летом учился в Оксфорде в качестве гостя Роджера Пенроуза. Роджер сказал мне, что если я на самом деле хочу поразмышлять о природе времени, я должен поговорить с парнем по имени Джулиан Барбур, который живет и работает в поселке недалеко от Оксфорда. Договоренность была достигнута, и я вместе с философом науки Амелией Рэчел-Кон нанес ему визит. Это было во время тех дискуссий, с которых Джулиан начал его философское наставничество надо мной, познакомив меня с трудами Лейбница и идеями реляционного пространства и времени. Я был одним из первых, но далеко не последним молодым физиком, который разворачивал голову и свое мышление в правильном направлении под руководством Джулиана.

Путешествие приобрело неожиданный поворот в 1986, когда Эндрю Строминджер рассказал мне о своем открытии огромного числа теорий струн и своем беспокойстве, что их изобилие может нанести поражение любым попыткам вывести Стандартную Модель Физики Частиц из первых принципов. Медитируя над этим, я вообразил ландшафт теорий струн, сходный с ландшафтом приспособленности в биологии, в котором аналогичный естественному отбору механизм мог бы управлять эволюцией законов. Поощряемый незадолго до ее преждевременной смерти моей близкой подругой физиком и драматургом Лаурой Кукес, я разработал идею космологического естественного отбора, которую опубликовал в 1992 и описал в моей первой книге, Жизнь Космоса.

Когда я заканчивал эту книгу, другой друг, Друсилла Корнелл, посоветовала мне почитать бразильского философа Роберто Мангабейра Унгера, который в книге по социальной теории также обсуждал эволюцию законов в космологии. Она познакомила нас, и после захватывающих обсуждений в его офисе в Гарварде я предложил объединиться для создания серьезной академической книги о следствиях реальности времени и эволюции законов. Этот проект, полным ходом идущий последние пять лет, стал главным стимулом и двигателем для разработки идей в этой книге. Благодаря, в большей степени, ясному и провокационному мышлению Роберто, я в конце концов пришел к пониманию радикальности предположения, что время реально. Трудный вопрос Эпилога — что открытость будущего должна подтолкнуть людей к достижению новых решений для проблем на всех масштабах — был инспирирован в большей степени его статьями. Те читатели, которые ждут более строгих формулировок аргументов, обрисованных здесь, имеют стимул обратиться к предстоящей книге, предварительно названной Сингулярная Вселенная и Реальность Времени.

Также в 1986 я начал работу по квантованию новой формулировки ОТО, изобретенной годом ранее Абэем Аштекаром. Это привело к открытию петлевой квантовой гравитации, которое я осуществил в совместной работе с Карло Ровелли. Наша техническая работа мотивировалась и направлялась постоянными обсуждениями природы времени с Абэем и Карло вместе с Луисом Кране, Тедом Джекобсоном, Крисом Исхамом, Лаурентом Фрейделем, Жуаном Магейжу, Фотини Маркопулу, Джованни Амелино-Камелиа, Джерзи Ковальски-Гликман и Ринатой Лолл среди многих других. На самом деле я приходил позже к нескольким моим друзьям с идеей, что относительность одновременности могла бы быть сдана на космологическом масштабе. Антонии Валентини много лет назад понял, что такова цена приспособления теорий со скрытыми переменными, а Жуан Магейжу уже был провокативно настроен по поводу разрушения относительности, когда мы встречались в Лондоне в 1999. Фотини Маркопулу была первой, кто подчеркнул важность обратной проблемы и убедительно защищал подход к квантовой гравитации, в котором время фундаментально, а пространство возникает, и главные идеи Главы 15, включая нарушенную локальность и геометрогенезис, принадлежат ей.

Хотя я физик, мне повезло быть частым гостем в доме философа науки, где я получил много друзей, которые через годы частично слушали и критически читали мои попытки ясно подумать о природе времени. Они включают Саймона Саундерса, Стива Вайнштейна, Харви Брауна, Патрицию Мариино, Джима Брауна, Дженана Исмаэля, Черил Мисак, Иана Хакинга, Джозефа Берковица и Джереми Баттерфилда, а также моего исходного учителя в философии физики Абнера Шимони. Джулиан Барбур, Джим Браун, Друсилла Корнелл, Дженан Исмаэль, Роберто Мангабейра Унгер и Саймон Саундерс были достаточно любезны, чтобы прочитать весь черновик и дать мне критический отклик.

Я признателен Шону Кэрроллу, Мэтту Джонсону, Полу Стейнхарду, Нилу Туроку и Алексу Виленкину, чьи обсуждения и комментарии к главам черновика направляли меня на космологические проблемы. Моя работа над описываемыми здесь основаниями квантов сильно поддерживалась за счет взаимодействия с сообществом основателей Института Периметра, особенно с Крисом Фуксом, Люсьеном Харди, Адрианом Кентом, Маркусом Мюллером, Робом Спеккенсом и Антони Валентини.

Ключевую поддержку и критический взгляд на ранние черновики и многое другое, как всегда, оказали Сен Клер Кемин, Жерон Ланье и Донна Мойлан.

Тема Эпилога касательно изменения климата была инспирирована и снабжена информацией на семинаре по пороговому поведению в политической науке, организованном совместно с Томасом Хомер-Диксоном из Школы Международных Отношений Балсилли (Ватерлоо, Канада). Я благодарен Теду и другим участникам, особенно Марьяне Милкорайт и Татьяне Барляевой, за обсуждения и совместную работу над этой проблемой.

За мое просвещение в экономике, также отраженное в Эпилоге, я благодарю тех, кто работал со мной над организацией Конференции по экономическому кризису и его следствиям для экономической науки, проведенной Институтом Периметра в мае 2009; и других, с кем я встречался на конференции и после нее, особенно Брайану Артуру, Майку Брауну, Эммануэлю Дерману, Дойну Фармеру, Ричарду Фримену, Пие Мелани, Нассиму Талебу и Эрику Вайнштайну.

За дружбу, сотрудничество и взгляды на самоорганизацию я в неоплатном долгу благодарности перед Стю Кауфманом и Пером Баком.

Я вечно признателен Говарду Бартону и Майку Лизаридису за честность и уникальный шанс помочь в становлении Института Периметра Теоретической Физики, и я также благодарен Нилу Туроку за его постоянную поддержку наших попыток что-то понять и что-то открыть. Каждый ученый и студент должен иметь счастливую судьбу, которую я нашел в таком стимулирующем, разнообразном и поддерживающем большие амбиции интеллектуальном доме как Институт Периметра.

Моя работа в физике щедро финансировалась Национальным Научным Фондом (США), Национальным Советом Естественных Наук и Инженерных Исследований (Канада), Фондом Джесси Филипса (США), Институтом Вопросов Фондирования (FQXi) и Фондом Темплтона (США), всем им я очень благодарен за возможность делать мою работу, а также за поддержку и курирование многообещающих молодых ученых.

Книга намного лучше, чем она могла бы быть, благодаря комментариям первых читателей, которые предоставили мне обратную связь по всей рукописи или ее части. В дополнение к уже упомянутым выше коллегам они включают Яна Амбьорна, Брайана Артура, Кристу Блэйк, Говарда Бартона, Марину Кортес, Эммануэля Дермана, Майкла Дасченеса, Лаурента Фрайделя, Джеймса Джорджа, Дину Гразер, Томаса Хомер-Диксона, Сабину Хоссенфельдер, Тима Козловски, Ринату Лолл, Фотини Маркопулу, Катерину Палечни, Натали Кваглиотто, Генри Рейча, Карло Ровелли, Полин Смолин, Майкла Смолина, Риту Туркову, Антони Валентини, Наташу Ваксман и Рика Юнга.

Я один из тех писателей, кто любит быть редактируемым, — потому что он мучительно осознает, что он извлекает пользу из этого. Во время превратностей публикации ни одна из моих книг не имела большую команду преданных редакторов. Книга обязана своей концепцией усилиям Аманды Кук, ныне из издательства Crown Publishing, которой я обязан за ее веру в проект, а также за ее убеждение, что книга заслуживает концентрации внимания и выделения времени. Куртни Юнг из издательства Houghton Mifflin Harcourt и Сара Липпинкотт со своими многочисленными комментариями и советами были лучшими редакторами, которых мог бы желать автор. Книга также получила великую помощь от мудрого взгляда Луизы Деннис из издательства Knopf (Канада). Поощрение от Томаса Пенна в критические моменты также высоко ценится. Я также очень благодарен Генри Рейчу, много сделавшему для рисунков. Как и по всем моим книгам, я имею гигантский долг благодарности Джону Брокману, Катинке Мэтсон и Максу Брокману; без их веры эта книга никогда бы не состоялась.

Мои благодарности Родиле Грегорио за постоянные уроки терпения, изящества и любящей отзывчивости — и Кей, у кого я изучил все, что я знаю о времени, что не обсуждалось здесь. Спасибо Полин, Майку и Лорне за их любовь и уверенность во мне. Наконец, не хватает слов, чтобы выразить мою благодарность Дине, которая с бесконечной любовью и терпением держалась вместе со мной под давлением возникавших время от времени попыток прекратить книгу.