Знание-сила, 2002 № 12 (906)

Новейший путеводитель по времени

Итак, почему же ночью темно? Этим вопросом закончилось «историческое» введение в главную тему нынешнего номера в прошлом выпуске журнала. В самом деле, хотя ночью наша сторона Земли отвернута от Солнца, но ведь во Вселенной и кроме Солнца есть еще бесчисленные звезды и галактики. И как бы слабо они ни светили, суммарная яркость их света должна быть… бесконечной? Вроде бы да. Вроде бы ночное небо должно быть, мягко говоря, ослепительно ярким.

Почему же все-таки ночью темно? Оказывается, потому что у времени есть «край». Что это такое? Как это понимать? Что, у времени есть конец? Или начало?

И какое отношение это имеет к тому, что ночью темно? Развернутые ответы на эти вопросы и дают представление о наших сегодняшних знаниях о времени.

Да, по сегодняшним представлениям у времени есть начало. Это начало – Биг Бэнг, то гигантское событие, с которого началась история нашей Вселенной, тот момент, когда она «родилась». Одни говорят, что это произошло в результате «взрыва» праатома, другие утверждают, что это было разворачивание из себя некой «сингулярности», третьи предполагают, что это было соударение двух «параллельных вселенных».

Как бы то ни было, наша Вселенная с ее временем началась в какой-то момент. Стало быть, с этого момента началось также само время. До этого его не было. Оно возникло вместе с миром. Время, как и пространство, как бы дается нам «в придачу» к миру. С момента рождения мира его время начинает «течь», его пространство – расширяться.

Скорость такого расширения пространства не ограничена ничем, даже скоростью света. Ибо скорость света ограничивает движение только материальных тел, а пространство – не тело. А раз так, то в начальные миги существования Вселенной оно претерпело, как утверждает теория, такое стремительное расширение, которое сделало Вселенную много-много больше тех нынешних 10 миллиардов световых лет, куда достигают наши телескопы. Ученые полагают, что это – только ничтожная часть нашей Вселенной, а она – лишь ничтожная часть огромной грозди вселенных, каковая образовалась из этого самого «праатома» или «сингулярности» за те 13-14 миллиардов лет, которые прошли с «рождения» Вселенной.

Подавляющая часть звезд и галактик находится на таком расстоянии от нас, с которого свет придет только через миллиарды миллиардов лет. За прошедшие 13-14 миллиардов лет их свет еще не успел прийти к нам. Ему не хватило времени. Эти звезды и галактики, от которых свет еще не пришел к нам, находятся как бы за «краем времени», если определить этот «край», как те 13-14 миллиардов лет, которые существует Вселенная.

Те звезды и галактики, от которых свет уже успел за это время к нам прийти (то есть те, которые не ушли за «край времени»), составляют ничтожную часть всего бесконечно большого числа звезд и галактик во Вселенной. Поэтому и яркость их света вполне конечна. Более того, она ничтожно мала. Поэтому ночью темно. Вот если бы свет распространялся мгновенно, как думал Ньютон и все прочие до Эйнштейна, тогда да – тогда мы должны были бы видеть сразу все звезды и галактики во всей Вселенной, и ночное небо было бы бесконечно ярким.

Как видите, темнота ночного неба, этот «парадокс Ольберса», по имени немецкого астронома XIX века, напрямую связан с фундаментальными представлениями современной теории «Мегамира», а проще говоря – Вселенной. Этими представлениями мы опять-таки обязаны Эйнштейну. Воистину он – великий нарушитель спокойствия.

Стоило нам. хотя бы мысленно, двинуться с места на околосветовых скоростях, и природа открылась во всей своей истинной и жутковатой сложности. Длительность одного и того же промежутка времени в разных инерциальных системах оказалась различной, одновременность – своей для каждой из них, само время – неразрывно связанным с пространством, чем-то вроде еще одного, четвертого измерения.

Так родились и наши представления о «мегавремени», то бишь о свойствах времени в мегамасштабе. Оказалось, что они весьма не похожи на свойства того времени, которое показывают наши наручные часы. Главное среди этих отличий состоит в фундаментальном факте зависимости течения («хода») времени не только от движения системы отсчета, с которой связан наблюдатель, но также от гравитационного поля в той точке пространства, где он находится.

Почему же мы этой зависимости никогда не замечаем? Тут снова виной ограниченность нашего житейского опыта. Пока мы живем на поверхности крохотной планетки и имеем дело с предметами обычной массы, нам кажется, что поток вселенского времени не замечает гравитационных рытвин, рассеянных на своем пути. И действительно, не замечает – уж очень они малы. Но стоит нам задуматься – вместе с Эйнштейном – над свойствами мегавремени, иначе говоря, стоит поднять взор свой от ничтожного к великому, от наших будней к торжественно-величавому космосу, как тотчас становится очевидно, что чем массивнее такое тело, тем медленней в его окрестностях течет время.

Сегодня все это уже не гипотеза, а теория. Точно так же, как предсказания специальной теории относительности касательно зависимости течения времени от скорости движения, так и новые предсказания общей теории относительности касательно зависимости хода времени от гравитационного поля тоже проверены на практике и тоже подтвердились.

Впрочем, гравитационное «замедление» времени можно и увидеть. Природа позаботилась о создании устройства, которое самым наглядным и убедительным образом демонстрирует любому желающему этот эффект – и даром. Устройство это называется «черная дыра».

О черных дырах впервые заговорили более шестидесяти лет назад. С тех пор утекло много воды, и уже появились толковые и подробные научные путеводители по этим достопримечательностям космоса (лучшая из них, на мой взгляд, – книга Кипа Торна «Черные дыры и туннели во времени»), и сегодня мы можем отправиться в эти «естественные лаборатории времени» во всеоружии надежных знаний. Прежде всего необходимо напомнить, что это вообще такое – «черная дыра».

Всякая достаточно тяжелая звезда, израсходовав все запасы внутреннего термоядерного топлива, обязательно рухнет («коллапсирует») внутрь самой себя, сбросив часть своего вещества в космос и собрав всю оставшуюся массу в очень небольшом объеме. Тогда где-то вблизи ее поверхности гравитационное притяжение станет таким огромным, что не позволит световым «частицам»-фотонам вырваться в космическое пространство, это понял еще в XVIII веке философ-ньютонианец Митчелл.

Это критическое расстояние называется «радиусом Шварцшильда», а сфера, описанная этим радиусом вокруг такой коллапсировавшей звезды, именуется «горизонтом», потому что все, что находится «за ней» (в данном случае – внутри нее), снаружи нельзя увидеть: оттуда не выходит ни один фотон света, ни одна частица вещества, ничего, что доставляло бы информацию о происходящем внутри. Все, что туда упало, все равно как пропало, – это бездонная дыра и к тому же черная, как смоль: все поглощает и ничего не излучает.

Теперь выберем себе одну, типичную черную дыру и мысленно перенесемся в ее окрестности. Разделимся на две группы: одна, поместившись в космическом челноке, начнет спуск к черной дыре, а другая останется вдали от нее, в космическом корабле, чтобы наблюдать за происходящим.

По мере приближения челнока к «черной дыре» гравитационное поле вокруг него будет нарастать, и, согласно Эйнштейну, ход часов на челноке будет все более замедляться сравнительно с ходом таких же часов на корабле. Приборы показывают, что сердца космонавтов бьются вдвое реже. Они сообщают, что у них прошел день, тогда как у нас – два. Что же будет дальше? С каждым следующим метром спуска челнок виден все слабее, потому что вся энергия излучаемого им света уходит на то, чтобы выбраться из гравитационной ямы черной дыры.

Но вот челнок приблизился к «горизонту» на расстояние меньше одного сантиметра! Ход времени на нем замедлился в сравнении с корабельным в миллион раз! Но что это? Он поблек настолько, что совсем пропал из глаз. Он слился с черной сферой, заполняющей горизонт! Мы так и не увидим, что произойдет с ним и с его пассажирами в тот момент, когда он наконец пересек горизонт. Утешимся тем, что мы и не могли этого увидеть никогда по той простой причине, что вблизи «горизонта» ход времени замедляется настолько, что на прохождение этого последнего сантиметра челноку – по нашим часам – потребовалось бы бесконечно большое время. Да, бесконечно большое – ведь на самом «горизонте», согласно формулам теории относительности, время останавливается вообще!

Но что же все-таки стало с нашими героями и мучениками науки? Перенесемся мысленно в их корабль.

Стрелкой отмечена траектория движения черной дыры ХТЕ J1118 + 480 за последние 230 миллионов лет. Светящаяся точна в левой части рисунка – наше Солнце

При столкновении двух галантин расположенные в их центре черные дыры сливаются. В результате возникают гравитационные волны, ненадолго деформирующие пространство.

Немецкие исследователи смоделировали распространение этих волн.

С их точки зрения, корабельные часы идут, как и шли, зато ход времени на Земле непрерывно ускоряется, частота идущих оттуда радиоволн сдвигается сначала в световой, а потом в ультрафиолетовый и даже рентгеновский диапазон, звуки убыстряются до писка и исчезают в ультразвуковом диапазоне. Со все возрастающей скоростью челнок устремляется вниз, к центру дыры, а приливные силы нарастают до такой степени, что уже не разобрать, где тут верх, где низ, все рвется и крошится до атомов, крошатся уже и сами атомы, и составляющие их микрочастицы – там, в глубинах черной дыры, не может существовать никакое вещество, там беснуется хаос, там исчезает самое пространство, превращаясь в то, что физик Уилер назвал «вероятностной пеной»…

А что со временем? Оно еще существует? Можно спросить, сколько времени будет продолжаться это безумное падение? Спросить можно – ответить труднее. На первый взгляд, расстояние от «горизонта» до центра черной дыры известно – это радиус Шварцшильда. Но на второй взгляд, становится понятно, что это не так.

Ведь дыра образовалась за счет того, что звезда провалилась внутрь самой себя. Представьте себе, что вы кладете тяжеленный шар на поверхность туго натянутого резинового листа, что произойдет? Шар, если он достаточно тяжел, продавит лист и начнет уходить вниз до тех пор, пока натяжение резины не уравновесит тяжесть шара.

В случае черной дыры «лист» – это пространство, у которого нет упругости и которое поэтому не может остановить проваливающуюся в него массу звезды, стало быть… Стало быть, масса эта рухнет на бесконечную глубину!

Можно было бы сказать, что расстояние от «горизонта» до центра дыры бесконечно, но – есть одно «но»: мы не знаем, что там, в этом центре. Теоретически говоря, существуют две возможности: либо вся масса звезды стянулась в безразмерную точку, так называемую сингулярность, либо она уплотнилась до какого-то конечного размера. В первом случае расстояние до центра действительно бесконечно, а сам этот центр – действительно «особая точка», ибо там нет уже не только пространства, но и времени, там кончается все, включая сами законы природы, это «край мира». Во втором случае время там сохраняется, но в таком виде, что, как говорится, мать родная его не узнает – оно становится мнимым! Но есть еще и возможность третья: время вблизи центра черной дыры деформируется, оно искриштяется, как червячная передача, как архимедов винт в мясорубке, и превращается в узкий туннель, сквозь который брезжит что-то неясное.

Чтобы выяснить, что там, следует спуститься уже не к горизонту черной дыры, а к самому ее центру, в его микроокрестности. Там, в этом микромире, свойства времени оказываются совершенно иными, нежели в макроил и мегамире. Там и только там мы сможем узнать, есть ли у времени «конец», может ли оно стать мнимым, способно ли образовать туннель в неизвестность.

С помощью наружных наблюдений узнать, что в недрах черной дыры, нельзя: «горизонт» скрывает доступ к «сердцу тьмы», а приборы, даже если бы добрались к центру дыры, не могли бы передать собранную там информацию из-за того же «горизонта», который ничего не выпускает наружу. Воистину перед этим невидимым занавесом можно было бы написать вслед за Данте: «Оставь надежду, всяк сюда входящий!».

Если там. внутри таится сингулярность, то есть вся масса звезды, что схлопнулась в безразмерную точку, тогда плотность вещества в этой точке – бесконечна. Как мы уже знаем, свойства времени и пространства зависят от плотности вещества. Пространство искривляется возле мест с высокой плотностью, время возле них замедляет свой ход. А там, где эта плотность становится бесконечной, «радиус кривизны» пространства и «скорость хода» времени должны обратиться в нуль. Иными словами, пространство и время должны попросту исчезнуть. Следовательно, сингулярность – это предельная граница пространства и времени. Дальше продвинуться нельзя. Дальше просто нет ничего – ни пространства, ни временили вещества.

Физики не зря не любят бесконечностей. Везде, где появляются бесконечности. появляются трудности: формулы теряют смысл, законы неприменимы, пространственно-временные описания невозможны. В данном случае затруднения имеют принципиальный характер. Согласно теории тяготения Эйнштейна, взрыв, в результате которого Вселенная родилась. произошел в точке, в которой была сконцентрирована вся масса будущей Вселенной, иными словами – во «вселенской сингулярности». В самое последнее время некоторые физики, пытаясь избегнуть этой трудности, предложили принципиально иной сценарий рождения Вселенной – без всякой сингулярности и Биг Бэнга, «просто» в результате периодических соударений нашего пространства-времени с параллельным ему.

Ситуация усугубляется тем, что, по некоторым теориям, наша Вселенная при наличии в ней достаточной массы должна пройти в будущем период наибольшего расширения и начать сжиматься под действием взаимного притяжения собственных масс. Этот процесс должен закончиться так называемым Большим Хрустом («Биг Кранч»), то есть коллапсом сжимающейся Вселенной в такую же сингулярность, из которой она когда-то родилась. Правда, некоторые физики считают, что такое сжатие, если оно наступит, не будет вполне симметрично расширению, но это уже частности – главное, что конечная сингулярность тоже будет границей, за которой пространство и время исчезнут. Как- то нехорошо это выглядит: материя с ее пространством и временем, рождающаяся «из ничего» и обращающаяся «в ничто». Нельзя ли все-таки обойтись без сингулярностей, но сохранить Биг Бэнг и все такое прочее? Иначе ведь придется и теорию тяготения отбросить…

Тан ученые представляли атомарную природу материи.

1. Левкипп, Демокрит (300г. до н. э.);

2. Томсон (1900 г.);

3. Резерфорд (1910 г.);

4. Бор, Зоммерфельд (1920 г.);

5. Гейзенберг, Шредингер (1926 г.);

6. В 1982 году с помощью растрового туннельного микроскопа удалось впервые увидеть атомы

Растровый туннельный микроскоп позволил заглянуть в микромир. Слева: атомы натрия и йода на медной подложке. Справа: «стена» из атомов железа на медной подложке

В поисках выхода из этого затруднительного положения некоторые физики обратили внимание на противоречие, таящееся в изложенных выше рассуждениях. Речь идет об очень малых пространственных масштабах, а выводы делаются на основании «обычной» физики Ньютона – Эйнштейна. Между тем еще в начале XX века было открыто, что на малых расстояниях обычная физика уже не действует – здесь царят законы квантовой механики.

Не может ли быть, что пространство и время, как заряды, магнитные моменты и так далее, тоже квантованы, что существует какая-то наименьшая, уже неделимая дальше клеточка пространства (минимальное расстояние в природе) и какой-то наименьший, далее неделимый отрезок времени? Если бы дело обстояло так, то никакой коллапсар – ни самая тяжелая звезда, ни сама Вселенная – не мог бы схлопнуться в точку. Самое большее, они бы коллапсировали до размеров этого «кванта пространства». И тогда в центре черной дыры (или же в начале Биг Бэнга и в конце Биг Кранча) фигурировала бы не сингулярность с ее неприятными бесконечностями, а хотя и крохотный, но все же конечных размеров комочек вещества.

Исходя из некоторых предположений и расчетов, физики оценили, что наименьшая (далее неделимая) длина, если такая существует, должна составлять КГ» сантиметра. Этот «квант расстояния» получил название «планковской длины». В поперечнике атома умещается почти миллиард миллиардов миллиардов таких длин. Этим, в частности, объясняется, почему квантованность пространства, даже если она существует, не может быть замечена в масштабах макромира.

На диаграмме представлены различные модели Вселенной:

1. Классическая модель Большого Взрыва;

2. Модель «Вселенной- феникса» (согласно ей. Вселенная периодически гибнет и вновь возрождается);

3. Модель Большего Скачка (Биг Баунс);

4. Модель предпространства-времени;

5. Модель Хокинга

Еще несколько планов сотворения Вселенной:

6. Модель вечно расширяющейся («открытой») Вселенной Хокинга-Турока;

7. Модель рождения Вселенной на основе квантово- туннельного эффекта;

8. Модель «почкующейся» Вселенной;

9. Модель создания Вселенной Творцом – Богом или… компьютерщиками, живущими за пределами нашего мироздания

Далее, поскольку неделимое расстояние можно пройти только за неделимый отрезок времени – ведь если бы этот отрезок делился, скажем, надвое, то был бы момент, когда мы находились бы «посреди неделимого», что невозможно по определению, – то гипотеза о существовании «кванта расстояния» автоматически влечет за собой существование «кванта времени». Его величину легко подсчитать – это 10" 43 секунды. Смысл его таков. Нельзя спрашивать, что было «раньше». то есть, скажем, что было через 10 44 секунды после Биг Бэнга, через 10 45 секунды и так далее, все ближе и ближе к самому Биг Бэнгу, такие вопросы бессмысленны, таких моментов времени в природе попросту не было.

Иными словами, свойства квантового мира таковы, что ограничивают возможность предельно точного знания о нем: точнее, чем до планковской длины и планковского отрезка времени, измерять расстояния и время в квантовом мире невозможно. Время и пространство в микромире не имеют четкости и определенности, они как бы «размазаны». В этой «квантовой пене» никакого определенного, единого для всех ее «пузырьков» направления времени нет, ибо там нет никакой последовательности событий, никакого «развития». И лишь в том случае, если в какой-то «квантовой клеточке» этой «пены» случайно произойдет Биг Бэнг, из которого родится Вселенная, то в ней начнутся изменения как в целом, – это и будет «рождение времени».

Так родился мир ?

По теории Большого Скачко (Биг Боуне) Ханса-Иоахима Ьломе и Вольфгонга Пристера, пространство и время существовали вечно, а материя возникла в момент Большого Скочка (см. слева). По теории Стивена Хокинга и Александра 8иленкина (см. справа), время «незаметно выплывает» из пространства

Кстати говоря, примерно так же, как случайное следствие хаотического «кипения» бесконечно существующей бесконечной «пены», описывает становление Вселенной одна из новейших космологических теорий, созданная Андреем Линде, – «теория хаотической инфляции». По Линде, процесс рождения вселенных в такой «пене» не только случаен и хаотичен – он бесконечен: одни вселенные, рождаясь, туг же коллапсируют, другие растут, оставаясь мертвыми, ибо законы в них таковы, что не допускают не только возникновения разумной жизни, но даже и образования более или менее крупных структур, третьи напоминают космических «зомби», потому что остаются лишенными времени и развития, а четвертые заполняются галактиками, звездами и планетами и становятся подобны нашей – но очень редко… Процесс-то ведь случаен.

Другой вариант обхода сингулярности предложил Стивен Хокинг. В его сценарии история времени (история вселенной) описывается следующим наглядным образом. Вообразим себе нижний край округлой чаши или сферы. Пусть ее самая нижняя точка, ее «южный полюс», будет точкой рождения вселенной. Пусть, начиная с этого момента, расширение вселенной будет изображаться как постепенное расширение окружности, расходящейся из этой точки по поверхности чаши (как постепенное расширение волны от упавшего камня по поверхности воды). Будем считать, что расстояние (по меридиану) от южного полюса до каждой следующей окружности будет представлять собой время. прошедшее от Биг Бэнга. Тогда длина самой окружности, проведенной на этом расстоянии от полюса, будет изображать размеры вселенной в этот момент времени.

По мере удаления от полюса эти окружности все более расширяются, пока не достигнут экватора. После этого они начнут уменьшаться в размерах и на северном полюсе окончательно сойдут на нет. Такая вселенная будет иметь нулевые размеры на обоих полюсах, но эти полюса не будут сингулярностями, потому что полюса сферы ничем особым не отличаются от любой другой ее точки. У этой вселенной (в отличие от вселенной, родившейся из сингулярности) нет «края», нет особой пространственно- временной точки, в которой нарушались бы все законы «обычной» физики. Но, как объясняет далее Хокинг, такое «гладкое» описание истории времени и вселенной требует (если мы хотим описать его математически) перехода от реального времени к времени «мнимому».

Этот загадочный микромир: конденсот Эйнштейна-Бозе

Это означает, что время в мире, описанном Хокингом, измеряется в секундах, помноженных на мнимую единицу, то есть на корень квадратный из – I. Только при таком измерении время становится полностью эквивалентным всем пространственным измерениям, само четырехмерное пространство-время приобретает вид четырехмерной сферы. В таком мире «мнимого времени» по мере приближения вселенной к одному из полюсов, на предельно малых, «планковских» расстояниях от полюсов, со временем происходят удивительные изменения: оно постепенно теряет обычные свойства длительности, и его протяженность начинает напоминать протяженность пространства.

Как пишет другой физик-теоретик, Пол Дэвис, «можно представить себе непрерывный переход, который начинается с «времени», не отличимого от пространства и лишь постепенно превращающегося в собственно «время»…». «Превращается» в данном случае как раз и означает «приобретает свойства». И поскольку теория Хокинга не знает никаких сингулярностей, никаких особых точек ни во времени, ни в пространстве, то время в ней рождается, минуя «миг рождения»: оно как бы «незаметно выплывает» из пространства, «стряхивая» с себя его свойства и обретая собственные, так что замечательная фраза Фэй Велдон: «Кому интересно, что было через полсекунды после Биг Бэнга? Интересно, что было за полсекунды до него», повисает в воздухе, так и не получив ответа.

Быть может, теория Хокинга – пустая математическая забава? Нет. По его (и некоторых других ученых) глубокому убеждению, не исключено, что с приближением к планковским масштабам пространства и времени наше реальное время как раз и превращается в мнимое, и тогда сингулярности и впрямь исчезают из истории нашей Вселенной. В таком случае, заключает Хокинг, «то, что мы называем мнимым временем, может оказаться истинным временем, а то, что мы называем временем «реальным», окажется просто понятием придуманным, чтобы описать то, на что похожа в нашем представлении Вселенная».

В конце предыдущей главки мы говорили о трех возможных видах времени в микромире – при наличии сингулярностей, при их отсутствии и о времени, пронизанном некими «туннелями». Теперь мы увидели, чем различаются эти варианты. В отсутствии сингулярностей время может рождаться из «квантовой пены», как в сценарии Уилера – Линде, или же оно может быть – на микроуровне – «мнимым» и в таком случае рождаться из пространства, как в теории Хокинга. Если же внутри черных дыр все же сидят сингулярности и сам Биг Бэнг поэтому тоже начался с сингулярности, то время не может родиться иначе, как «из ничего». И наконец, в случае времени, пронизанного туннелями, возникает самая фантастическая возможность – возможность путешествовать в прошлое или будущее.

Так развивалась наша вселенная: лишь через сто миллионов лет после Большого Взрыва появились первые звезды и галактики

Эта мечта настолько глубоко въелась в наше сознание, что даже известные ученые и философы всерьез обсуждают сегодня, возможны ли такие путешествия, и если да, то почему к нам самим до сих пор не заявились пришельцы из будущего? Заметим при этом одну особенность: все обсуждающие эту возможность молчаливо предполагают, что и то, что уже было («прошлое»), и то, чего еще не было («будущее»), уже существуют «где-то во времени», и, двигаясь по нему, можно туда попасть, оставаясь при этом такими, как «сейчас».

Так вот, путешествия в будущее в определенном смысле слова осуществимы. Слетав в космос и обратно на околосветовой скорости, можно, не очень даже постарев, заглянуть в любое самое далекое будущее. То же самое можно сделать, проведя какое-то время в местах с очень сильной гравитацией. (Я не обсуждаю сейчас практическую осуществимость этих вариантов.) Но вернуться во времени назад – совсем иное дело, ибо, как легко понять, путешествия в прошлое могут нарушить причинно-следственную цепь событий и привести к сложнейшим парадоксам. Со времен Уэллса фантасты сотни, если не тысячи раз мусолили все мыслимые вариации таких «временных петель» и их логически невозможных решений. (Каюсь, я тоже когда-то приложил к этому руку: в нашем с А. Громовой романе «В Институте времени идет расследование» герой, вернувшись в прошлое, убивает не дедушку, как почему-то принято у всех фантастов, а самого себя. Лему понравилось, как мы потом выкручивались из этого логического противоречия.)

Но то фантасты. А что говорит по этому поводу физика? Оказывается, физика заявляет, что при некоторых определенных допущениях путешествия во времени, теоретически говоря, возможны, и эти теоретически (или гипотетически) возможные физические способы путешествия во времени распадаются на три большие группы: перемещение с помощью сверхсветовых скоростей, использование так называемых замкнутых траекторий искривленного пространства- времени вблизи массивных вращающихся тел и, наконец, «прокалывание» черной дыры по «туннелю времени». Теперь разберемся по порядку.

Скорость света, согласно теории относительности, – это максимально возможная скорость перемещения физических объектов и информации в нашей Вселенной. Однако уже в начале XX века известный теоретик А. Зоммерфельд выдвинул предположение, что в природе могут существовать частицы, движущиеся со сверхсветовыми скоростями, -«тахионы».

Время жизни на Земле началось 3,85 миллиарда лет назад

Теоретическое изучение особенностей этих гипотетических частиц, проведенное полвека спустя Танакой, Сударшаном. Терлецким и другими, показало, что их свойства противоположны свойствам обычных, досветовых частиц («тардионов»). Два эти мира, мир тахионов и мир тардионов, разделяет непроницаемая преграда в виде светового барьера: тахионы существуют только по одну его сторону, тардионы – только по другую. По замечательному выражению физика Ника Герберта, «однажды тахион – навсегда тахион».

Значит, и этот «слабый вариант» путешествия в прошлое – передача туда информации с помощью сверхсветовых сигналов – тоже, видимо, запрещен природой.

Интересно, что Эйнштейн уже в 1905 году в своей первой статье о теории относительности счел необходимым специально отметить, что сверхсветовые скорости «не могут существовать». А выдающийся астрофизик Артур Эддингтон разъяснил, почему это так: «Предельность скорости света – это наша защита от переворачиваемости прошлого и будущего. Последствия, которые могла бы породить возможность передачи сигналов быстрее света, столь чудовищны, что о них даже не хочется думать».

Заметим, однако, что эти предостережения не смущают энтузиастов поиска сверхсветовых скоростей.

О возможном методе перемещения во времени заговорили после того, как в 1949 году знаменитый математик Курт Гедель (коллега Эйнштейна по принстонскому Институту высших исследований) открыл новое решение эйнштейновых уравнений тяготения, в котором тенденция Вселенной коллапсировать под действием собственной тяжести (тяготения) в точности компенсируется центробежной силой, порожденной вращением Вселенной как целого. Для такой компенсации наша Вселенная, по Геделю, должна совершать один полный оборот каждые 70 миллиардов лет (возраст нашей Вселенной, если помните, составляет 13-14 миллиардов лет).

Теория Геделя предсказывает, что при такой скорости вращения свойства пространства-времени меняются так, что во Вселенной могут возникнуть некие замкнутые пути, двигаясь по которым путешественник может перейти в будущее, описать петлю и вернуться в собственное время в той же точке, откуда начал путь. Но поскольку дармовых завтраков, как известно, не бывает, такая, как ее называют, замкнутая времяподобная петля (ЗВП) не может быть меньше определенной «критической длины», которая, по тем же расчетам, составляет (для нашей Вселенной) около 100 миллиардов световых лет. Впрочем, вселенную Геделя, в которой такое путешествие возможно, нельзя на самом деле сравнивать с нашей Вселенной, ибо она статична, то есть не расширяется и не сжимается, тогда как наша, реальная Вселенная не только расширяется, но к тому же, судя по изотропности «остаточного излучения», и не вращается.

В шаровом скоплении М4 в созвездии Скорпиона обнаружены древнейшие звезды Вселенной. Их возраст -13-14 миллиардов лет

Очередное возможное решение эйнштейновых уравнений тяготения впервые открыл новозеландский физик Рой Керр. Черная дыра Керра, подобно всем черным дырам, тоже имеет односторонне пропускающую «мембрану» в виде «горизонта», через который свет и вещество могут войти в дыру, но не могут выйти, а также «сингулярность» в центре. Но в данном случае, в отличие от статичной (невращающейся) дыры, эта сингулярность имеет вид не точки, а кольца, окружающего ось вращения. Это делает возможным (в принципе) достижение каким-нибудь космическим кораблем центра керровской дыры без того, чтобы быть раздавленным бесконечной кривизной (и приливными воздействиями) пространства- времени.

Более того, решение Керра допускает даже прохождение корабля «сквозь самый центр» дыры, то есть сквозь центральное кольцо на «другую» его сторону. Расчеты показывают, что «по ту сторону» дыры находится «отрицательное» пространство- время, в котором либо расстояния и время, либо гравитация становятся негативными. Представить себе «отрицательное расстояние» нормальному человеку, думается, не под силу, но зато «отрицательное тяготение» представимо легко – это попросту отталкивание (то есть не «стягивающая», а «распирающая» сила, нечто вроде той загадочной «темной энергии», или «квинтэссенции», которая, по нынешним представлениям, повинна в том, что наша Вселенная расширяется не равномерно, а ускоренно).

Эта особенность керровских дыр приводит, как показывают расчеты, к возможности совершения путешествий в прошлое. Если пересечь плоскость центрального кольца, спуститься «ниже», в область отрицательного пространства-времени, совершить там несколько оборотов вокруг оси вращения дыры и снова подняться «над» кольцом, то можно прибыть туда раньше, чем вышел, и притом тем раньше, чем больше кругов совершил. Плохо лишь, что вылететь обратно из дыры такой путешественник не сможет, поскольку его не выпустит «горизонт».

Из квантового вокуума могут рождаться целые вселенные

Но и тут теория приходит на помощь неутомимым искателям приключений, поскольку дальнейшие исследования керровских дыр показали, что могут существовать и сверхбыстрые черные дыры, в которых действие вращательного момента (центробежная сила) превосходит действие массы (гравитацию), и это приводит к удивительнейшей особенности: у такой дыры исчезает «горизонт», остается одна лишь «ничем не покрытая», «обнаженная» сингулярность. В таком случае путешественник во времени может без опаски спуститься к центру дыры, пройти под ее центральное кольцо, совершить желаемое число оборотов и вернуться не только выше кольца, но и Вообще на Землю – никакой «горизонт» не будет ему в этом препятствовать. Такая возможность так взволновала в свое время некоторых физиков, что Роджер Пенроуз даже выдвинул предположение о некой «космической цензуре», запрещающей существование «обнаженных» сингулярностей, а Стивен Хокинг высказал гипотезу о «сохранности хронологии» – согласно этой гипотезе, «природа сама заботится, чтобы историки не сталкивались с нарушениями причинности».

Нам, интересующимся возможностями путешествий во времени, куда важнее, однако, тот выяснившийся в ходе этих дискуссий факт, что все перечисленные выше возможности таких путешествий являются в высшей степени сомнительными. Оказалось, что те решения уравнений Эйнштейна, на которых эти возможности основаны, получены при весьма существенных упрощениях. Даже учет очевидных реальных деталей (наличия вещества в черной дыре или изотропии «остаточного» излучения) уже приводит к выводу о неустойчивости или даже полной невозможности таких состояний, как вращающаяся вселенная Геделя или сверхбыстрая дыра Керра.

Конечно, нельзя исключить, что кому-нибудь еще удастся со временем найти какие-то другие, более реалистические решения, тоже содержащие ЗВП, то есть возможность путешествий во времени, но пока что, судя по всему, интерес к поискам в этих направлениях угас (я обнаружил за последние годы лишь одного их энтузиаста). Поэтому самым популярным – и среди физиков, и среди фантастов с их читателями – стал третий возможный способ путешествий во времени: с помощью «прокалывания», или прохождения насквозь, статичной черной дыры вдоль так называемого туннеля времени. (Этим словосочетанием я несколько свободно перевожу английское «timewarp».) Такой способ особенно энергично популяризирует американский теоретик Кип Торн.

Идеи Торна восходят к теоретическому открытию Эйнштейна и Розена, которые еще в 1935 году пришли к выводу, что уравнения теории тяготения допускают решения, в которых, наряду с нашей Вселенной, существует еще и «вселенная-2», соединенная с нашей неким проходом, этаким «червячным туннелем» (wormhole), по которому можно перейти из одной вселенной в другую, но лишь на сверхсветовых скоростях. Как мы уже знаем, сверхсветовые переходы в обычном пространстве-времени невозможны, но Торн выдвинул предположение, что они становятся возможными в искривленном пространстве- времени вблизи черной дыры.

Вблизи ее центра искривляется трехмерное пространство, и для наглядности нужно представить, что оно само погружено в некое «гиперпространство», которое можно «проколоть» вдоль трехмерной «хорды», или «червячного туннеля» длиной, скажем, в один километр, и снова выйти в трехмерное пространство на расстоянии в десятки световых лет от точки входа. Проведя сложные расчеты, Торн доказал, что такой туннель может возникнуть в центре дыры спонтанно при условии, что его будет распирать некая «экзотическая энергия» (на самом деле, все та же «отрицательная гравитация») и что в таком случае две черные дыры, соединенные таким туннелем, могут быть использованы как способ «сверхсветового» перемещения в космическом пространстве.

Далее Торн проанализировал простейший случай, когда две такие дыры, входная и выходная, соединенные очень коротким туннелем, движутся друг относительно друга. Он показал, что для предмета, проходящего сквозь такой туннель, время входа в одну дыру и выхода из второй практически одинаково (из-за крайне малой длины туннеля), тогда как для внешнего наблюдателя эти моменты различаются и в некоторых случаях движения могут даже поменяться местами, то есть путешественник как бы прибудет к этому наблюдателю из будущего, и такой туннель станет, по существу, «машиной времени». Сейчас Торн вместе с группой учеников продолжает эти исследования, пытаясь найти теоретически е указания на то, как лучше обеспечить устойчивость туннелей и безопасность их прохождения.

Может, и в самом деле мы скоро сможем увидеть динозавров?

Обилие идей, связанных с путешествиями во времени, энтузиазм их глашатаев и пылкие заверения в «принципиальной возможности» реализации таких путешествий могут создать у иного человека впечатление, что время – штука податливая и послушная. Стоит где-то закрутить, куда-то спуститься, сквозь что-то протиснуться, и – бац! – вы уже в будущем или прошлом.

Но когда отрываешься от этих упоительных фантазий и возвращаешься в мир суровой реальности, вдруг с еще большей остротой осознаешь, как упрямо и неумолимо, игнорируя не только Уэллса, но даже Геделя с Хокингом, время идет только в одном направлении, не позволяя никаким путешественникам ни обойти, ни объехать, ни обогнать или выскочить из него. Почему-то эту неумолимую и неустранимую однонаправленность протекания событий называют «стрелой времени», хотя никакая реальная стрела не бывает столь же упрямой и неотклонимой в своем стремлении к иели, как время в своем стремительном движении к неизвестности.

Из всех загадок времени – а в наших экскурсиях мы уже сталкивались со многими и весьма глубокими такими загадками – тайна «стрелы времени» является одной из труднейших для разгадки. Сформулировать ее очень просто: какая причина заставляет время течь в одном определенном направлении? Но окончательного ответа пока не нашел, как ни странно, никто.

Возможно, трудность здесь заключается в том, что стрела времени – не единична. На самом деле, стрел времени существует много. Начнем с нас самих, с людей. Вспомним слова святого Августина о времени, текущем из «тайника» будущего в «тайник» прошлого. Вспомним слова Хокинга о том, что свойства времени, как мы их воспринимаем, определяются, возможно, не столько истинными его свойствами («истинное» время – «мнимое» время), а особенностями нашего мозга, нашей психики, нашего восприятия мира.

Не может ли быть так, что «человеческая», или «психологическая» стрела времени, так красиво описанная Августином, – не отражение того, что происходит в реальном мире, а просто следствие определенных ограничений нашего психи ко-познавательного механизма? Далее мы познакомимся с автором, который идет еще дальше Хокинга, утверждая, что в реальном мире у времени вообще нет направления (а может быть, нет и самого времени), и эту «иллюзию» или «ощущение» напрааченности привносит сам наблюдатель.

Заглянем в микромир с его экстравагантными и жутковатыми особенностями. Мы уже говорили, что там, на уровне, где начинает заявлять о себе квантованность пространства- времени, у времени нет выделенного направления, время, как и пространство, там «пенится» или же становится «пространственно-подобным». Но даже и в несколько более крупных масштабах микромира – скажем, там, где речь идет об отдельных микрочастицах и атомах. – даже там время на первый взгляд не имеет выделенного направления, как если бы микрочастицы не различали между прошлым и будущим. И действительно, все квантовые процессы, все реакции с микрочастицами в принципе обратимы.

Поэтому долгое время считалось, что в микромире нет своей стрелы времени. Это подкрепляло мысль, что человеческое восприятие времени как однонаправленного – действительно особенность человеческого мозга, а не реального мира. Но вот в 60-е годы была обнаружена такая реакция, обратная которой встречается несколько реже, – это реакция с электрически нейтральной частицей по названию К-мезон, или каон. Грубо говоря, эта частица может находиться в двух равноправных состояниях (отличающихся определенным параметром), но она чаще переходит из одного в другое, чем из второго в первое, поэтому в природе чаще встречается второй тип каонов, нежели первый.

Говоря еще иначе (и еще грубее), каон словно «ощущает», где какая «сторона времени» (их можно условно назвать «прошлым» и будущим»), и его превращения идут предпочтительней в одном «направлении времени», чем в другом. Разница крайне невелика (миллионные доли), но все же… Пол Дэвис пишет по этому поводу, что дело выглядит так, будто «вещество Вселенной обладает крохотным, но, тем не менее, крайне важным «ощущением» направления времени, «врожденной» ориентацией во времени». Проще говоря, речь идет, конечно, о «стреле времени», в данном случае – в микромире.

Многих физиков это открытие возбудило настолько, что они стали искать другие проявления этой асимметрии времени в квантовом мире. Поиски эти пока не увенчались однозначным успехом, тем не менее спекуляции на сей счет множатся* Самую интересную мысль в этом плане высказал известный израильский физик-теоретик Ювал Нееман. По нему, «направленность времени, проявляющаяся в поведении каона, связана с космологическим движением», проще говоря – с расширением Вселенной. Если бы Вселенная не расширялась, а сокращалась, то более часто наблюдалась бы обратная реакция с каонами, полагает Нееман. Другие авторы, вроде Дэвиса или Пенроуза, выдвигают гипотезу, согласно которой эта «квантовая» стрела времени связана также с «психологической» и, возможно, даже вызывает ее появление.

Любопытно, что своя стрела времени есть и в биологии. Она всем известна – это направление эволюции. Нам трудно определить это направление. Говорят, что «стрела эволюции» направлена в сторону постепенного усложнения живых существ, и действительно, человек намного сложнее бактерии, а его поведение (включая мышление) много сложнее обезьяньего. Но количественно выразить эту сложность не удается: у человека, например, около 30 тысяч генов, а у плоских червей – 19 тысяч, ненамного меньше. Тем не менее толкование эволюции как постепенного «усложнения организации» все же превалирует сегодня среди ученых.

Известный физик Илья Пригожин утверждает, что все развитие Вселенной, от Биг Бэнга и далее, как раз и есть не что иное, как процесс эволюционного усложнения, поскольку «первичный атом», то есть прошлое Вселенной, был ее самым простым, хаотически однородным состоянием. Что же до несомненно наблюдаемых во Вселенной термодинамических процессов деградации, то они являются чисто локальными, и нет доказательств, будто именно они определяют собой судьбу Вселенной (ее будущее). Поскольку это будущее нам сегодня не известно, то с таким же правом можно предположить, что общий процесс самоорганизации возьмет верх над этими процессами деградации и Вселенная в целом будет «вечно» идти по пути все большего усложнения.

Этой точке зрения противостоит «гипотеза о прошлом» Ричарда Фейнмана, согласно которой состояние «первичного атома», или прошлое Вселенной было как раз самым высокоорганизованным ее состоянием. Начиная с него, она последовательно деградирует не только локально, но и в целом, неизбежно идя к «тепловой смерти», к хаотически однородной толчее атомов, в которой ничего уже не будет меняться, то есть, по сути, не будет и времени, оно попросту кончится.

Поднявшись до разговоров о судьбе Вселенной, уместно уже задать вопрос: существует ли свое, выделенное направление событий (своя стрела времени) также и в масштабах Вселенной? Ответ очевиден: сегодня Вселенная расширяется. Расширение Вселенной и есть главная, всеобъемлющая характеристика всего, что в ней происходит как в целом. Сегодня «космологическая» стрела времени направлена в сторону расширения Вселенной.

По некоторым гипотезам, такое расширение миллиарды лет спустя сменится сжатием. Тогда «космологическая стрела времени» обернется. Микропроцессы, имеющие определенное направление, пойдут вспять. Кое-кто считает, что пойдут вспять и макропроцессы; например, сжатие рассеянных в космосе холодных газов приведет (без всякой затраты работы, просто за счет уменьшения объема Вселенной) к их нагреванию, то есть к оборачиванию и «термодинамической» стрелы. Однако в последние годы возобладало представление, что наша Вселенная будет расширяться бесконечно (и даже ускоренно), пока самые последние кирпичики материи (будь то кварки или пресловутые «струны») не рассеются в бесконечно расширившемся пространстве. Легко понять, что в таком «опустевшем» мире не будет никакой стрелы времени, потому что в нем не будет никаких событии. Но если эта «смерть Вселенной» сменится новым «рождением», как предполагается в самой новой гипотезе Турока – Стейнхардта, то с ним родится и новое время, и все его стрелы, и существование их будут столь же загадочны и необъяснимы, как ныне.

Величественная картина, и на ней можно было бы и закончить наш путеводитель, но есть одна гипотеза, еще более радикальная, чем все перечисленные выше, ибо она утверждает, как мы уже упоминали, что всех этих загадок вообще нет, потому что в мире нет никаких «стрел времени», это мы сами все придумали. Кое-кто, услышав о таком «мире без времени», возможно, воскликнет вслед за поэтом: «И мыслимо это?». Я же отвечу: «За мной – и увидите!». Это будет наше «последнее сказанье» в затянувшемся путешествии по времени.

Наше путешествие по Стране Времени подходит к концу. Если вдуматься, единственный достоверный факт в отношении этого загадочного и неуловимого понятия состоит в том, что мы рождаемся с ощущением времени, хотя в отличие от света, звука, запаха и так да!ее до сих пор не знаем, существуют ли у нас какие-то особые «органы восприятия времени» и какие именно нейронные сети в нашем мозгу заведуют этим восприятием, а может, и создают само это ощущение.

Что же до всех прочих, подчас поразительных свойств времени, то они, как мы видели, были установлены учеными путем наблюдения нал внешним миром и теоретического обобщения этих наблюдений. Что, однако, они при этом в действительности наблюдали – упорядоченность и последовательность, присущие самому этому миру, или отражение на него упорядоченности, существующей в мозгу человека? Иными словами, что такое время, о котором мы говорили на протяжении всех разделов этого сериала, – объективное свойство природы, так сказать, «форма существования материи» или же способ, которым наш мозг упорядочивает поступающие в него извне ощущения?

Трудно сказать. Физик Пол Дэвис в своей книге «О времени» собрал набор высказываний по этому поводу. Приведу лишь некоторые из них в свободном переводе, без комментариев.

Вот древнеримский поэт Лукреций: «И точно так же время не может существовать само по себе, но лишь из движенья вещей получаем мы ощущение времени. Никто, признаемся, не ощущает время само по себе, но знает о времени лишь по движенью всего прочего».

А вот мистик XVI века Ангел Силезиус: «Время создано тобою самим, это часы в твоей голове. В тот миг, когда ты перестанешь думать, время тоже рухнет замертво».

Астрофизик Артур Эддингтон, первым подтвердивший теорию тяготения Эйнштейна: «Главное во времени – что оно идет».

Чья-то надпись на стене туалета: «Время – это просто одна неприятность за другой».

Епископ Джеймс Ушер (1611 год): «Начало времени выпало в ночь накануне 23 октября 4004 года до новой эры».

Петро д’Абано: «Время началось с восходом Солнца в воскресенье, и с тех пор до настоящего момента прошло 1.974.346.290 персидских лет».

Эдуард Милн, физик: «Невозможно поймать прошедшую минуту и положить ее рядом с другой, наступающей».

Христианский автор Агафон: «Даже Бог не может изменить прошлое».

Джон Уилер, выдающийся физик: «Время – это способ, которым природа не дает всему совершаться сразу».

Уитроу, тоже физик: «Время – это посредник между возможным и осуществившимся».

Масанао Такада, японский философ: «Никто не знает, что такое время. Тем не менее нашлись храбрые люди, физики, которые использовали это неуловимое понятие в качестве одного из краеугольных камней их теории, и, о чудо, эта теория сработала».

Роджер Пенроуз, выдающийся современный физик и математик: «Мне кажется, что есть глубокое несоответствие между тем, что мы ощущаем, воспринимая течение времени, и тем, что наши теории говорят об окружающем мире».

Когда-нибудь наступит время освоения других планет

Из совокупности этих порой юмористических, порой исключительно глубоких наблюдений с неизбежностью следует вывод, что люди – и в том числе «храбрые люди, физики» – испытывают куда большие трудности, говоря о времени, чем при размышлении о любых иных вещах в себе и в окружающем мире. И поэтому у многих физиков и философов возникает ощущение, что правильнее всего было бы ограничиться чисто субъективным, психологическим понятием времени как некой категории человеческого мышления, а ощущение направленности времени объяснить неким свойством мозга, порожденным какими-то нейронными процессами квантовой природы.

Точно выразил это «томление по безвременью» американский профессор Ли Смолин, автор «Жизни в космосе»: «Все нынешние теории исходят из того, что время как нечто, измеряемое часами, является фундаментальным свойством космоса. Но нельзя ли создать иной язык квантовой космологии, в котором не было бы ни времени, ни изменений?!».

«Мир без времени» представляется чем-то фантастическим, но, тем не менее, возможность существования такого мира продемонстрировал в последние годы английский физик Барбур, изложивший свой подход к этой проблеме в нашумевшей книге «Конец времени». И поскольку книга Барбура провозглашает «конец времени», будет только естественно, если мы закончим наш сериал рассказом об этой самой радикальной из всех мыслимых гипотез о природе времени. Ибо что может быть радикальней, чем полный отказ, как выразился Смолин, «от времени и изменений» вообще?

Но как можно «освободиться от изменений», если они происходят не только повсюду вокруг нас, но и в нас самих, а это само по себе неизбежно порождает концепцию времени как направленной последовательности изменений? В попытке такого «освобождения» Барбур начинает, однако, не с самого времени, а с пространства. И тут он следует великому немецкому философу Лейбницу, который считал, что «пространство» есть не «пустое вместилище», не «ящик с телами внутри», а некая характеристика природы, зависящая от взаимного расположения и относительного движения тел.

Вслед за Лейбницем Барбур изначально отказывается от рассмотрения физических объектов как таковых, заменяя это рассмотрением их «соотношений». Возьмем, например, говорит он, три точки, расположенные друг относительно друга каким-то определенным образом. Соединив их линиями, мы получим треугольник определенного вида. Это и есть «соотношение», которое характеризует данное состояние системы этих трех точек. В следующий момент времени положение точек может измениться, и тогда треугольник, описывающий их «соотношение», будет иметь уже другие характеристики.

Введем три числа для характеристики такого треугольника – длины трех его сторон. Вообразим себе далее «пространство» с тремя осями координат. Отложим на каждой оси одно из этих трех чисел. Получим точку в пространстве этих координат. Эта точка, разумеется, будет изображать лишь «соотношение» между тремя объектами, образующими нашу физическую систему, их «конфигурацию», а не положение самих этих точек, поэтому мысленное пространство, в котором состояние системы изображается точкой, разумно называть «конфигурационным», или «К-пространством». Все последующие состояния системы на протяжении всей ее истории будут изображаться совокупностью точек, каким-то образом разбросанных в К-пространстве.

Продолжая эти рассуждения, можно в конечном счете ввести такое же К-пространство для всех частиц, составляющих Вселенную в целом. Барбур называет это пространство Платонией в честь великого Платона.

Если бы была справедлива ньютонова картина мира и каждое следующее состояние Вселенной детерминистски вытекало бы из предыдущего, то какой-нибудь наблюдатель, находящийся вне Платонии, мог бы указать те ее точки, которые «следуют» одна за другой, и соединить их траекторией, которая соответствовала бы их «истории». Тогда у каждой точки появились бы свое «прошлое» и «будущее» (то есть предшествующая и следующая за ней точка).

Но реальный мир, напоминает Барбур, не подчиняется законам Ньютона. Это квантовый мир, и он подчиняется квантовым законам, в частности – соотношению неопределенности. Одновременно определить и положение, и скорость частицы можно лишь с определенной вероятностью. Это означает, что точки, изображающие конфигурации частиц всей Вселенной на карте Платонии, должны быть, строго говоря, заменены вероятностями.

Тогда карта Платонии сразу станет расплывчатой: на месте каждой точки появится дымок, плотность которого будет пропорциональна вероятности того, что частицы Вселенной находятся в конфигурации, изображаемой этой точкой. В такой расплывшейся, вероятностной картине точек, собственно, уже и нет, и соединить их между собой однозначной траекторией («историей») попросту невозможно.

Некое подобие такой «вневременной Вселенной» было около тридцати лет назад предложено двумя выдающимися американскими физиками: неоднократно уже упоминавшимся Джоном Уилером и Брайсом де Виттом. Идея эта натолкнулась, однако, на тяжелые математические трудности и была отброшена. Сейчас Барбур воскрешает ее в новом обличье.

Как говорит Барбур, «впечатление изменений возникает здесь лишь потому, что в нашем мозгу собирается несколько порций информации о различных положениях (или состояниях) одного и того же объекта».

По утверждению Барбура, такой «безвременной подход» позволяет объяснить загадку «стрелы времени». Во всех прочих космологических теориях время течет из особого момента, который именуется «началом Вселенной», в сторону ее будущего, ее «конца». Но в Платонии нет никакого «начального момента», потому что в ней нет времени, и значит, не может быть выделенной во времени точки. Подобно Платонии для трех точек, в которой есть особая конфигурация Альфа (где все частицы системы находятся в одном месте), так и в общем виде, для всей Вселенной, Платония тоже имеет некую особую точку, или конфигурацию Альфа, когда все частицы Вселенной находятся в одном месте.

Из этой точки, пишет Барбур, «ландшафт Вневременья раскрывается, как цветок, ко всем другим точкам, которые представляют собой вселенские конфигурации самых разных размеров и сложности. Возможно, форма Платонии такова, что способствует усиленному течению вероятностной «пены» в сторону тех конфигураций, которые содержат «памятки» своего общего происхождения из точки Альфа».

Кроме того, говорит Барбур, «безвременной подход» к «рождению Вселенной» позволяет избежать сингулярности Биг Бэнга, где, как мы уже говорили, возникают огромные трудности из-за чудовищного «искривления» обычных пространства и времени. Барбур не теряет надежды проверить свои утверждения экспериментально.

Было бы весьма занятно, если бы измерения, предназначенные проверить, как расширяется Вселенная со временем, в конечном счете послужили бы доказательством того, что никакого времени (и расширения в нем) в природе нет и в помине. А если мы все же имеем твердое ощущение направленного времени, то это лишь потому, что наш мозг сформировался в условиях макро- и мегамира, управляемых законами Ньютона и Эйнштейна, которые описывают «истинный», «безвременный» мир лишь приблизительно, при помощи «надуманной» категории «времени». (Впрочем, для практического пользования – достаточно хорошо.)

Как оценить все эти идеи? Процитирую в заключение слова уже не раз упоминавшегося выше австралийского теоретика Пола Дэвиса, сказанные им в интервью «О петлях времени» в ответ на вопрос корреспондента: «Как вы относитесь к идеям, высказанным в книге Барбура?». – «Барбур, грубо говоря, утверждает, что время на самом деле не существует. Я готов согласиться, что пространство и время – не самые последние реальности. Возможно, что подстилающая их реальность представляет собой некое «ПРЕД-пространство-время», из элементов которого построено наше наблюдаемое пространство-время, подобно тому, как наблюдаемое нами вешество построено из микрочастиц, которые, в свою очередь, могут оказаться построенными из ПРЕД-частиц, из еще более фундаментальных кирпичиков материи – суперструн – или чего-то в этом роде. Подобно частицам вещества, пространство-время тоже может оказаться производной концепцией.

И, тем не менее, на достаточно большом уровне, в масштабах макро- и мегамира, это то самое пространство-время, которое нам знакомо. От него нельзя просто отделаться с помощью математики… В свое время, до появления теорий относительности и тяготения, в определенных кругах было модно говорить, что время – это просто плод человеческого сознания, производная от нашего ощущения потока событий, что оно каким-то образом связано с тем, что мозг способен воспринимать события только в некой «темпоральной последовательности». Нельзя отрицать, что время – это поток, но это не чисто человеческое изобретение или категория сознания. Для физика время и пространство вместе с материей – это часть той структуры, с которой рождается сама Вселенная или, точнее, из которой создана Вселенная. Говорить, что время не существует, просто бессмысленно».

Ирина Прусс.