Машина мышления. Заставь себя думать - Андрей Владимирович Курпатов Страница 54

Каковы же фундаментальные проблемы «времени»?

Первая из них, которая беспокоила в своё время Альберта Эйнштейна и до сих пор беспокоит, например, Роджера Пенроуза, заключается в том, что «физика времени» предельно контринтуитивна и противоречит, соответственно, нашему субъективному переживанию времени.

Например, если мы (по крайней мере большинство из нас) считаем, что существует только момент сейчас, а прошлого уже нет, будущего ещё нет (этот взгляд на время получил название «презентизм»), то физика на все лады утверждает, что прошлое, настоящее и будущее существуют одновременно (данный подход называется «этернализм»).

В пользу этернализма свидетельствует, например, тот факт, что и законы Ньютона, и знаменитые уравнения Эйнштейна, а также электромагнетические уравнения Максвелла и, так сказать, квантово-механические Шрёдингера абсолютно правомерны вне зависимости от того, направляются ли события, которые они описывают, в будущее или в прошлое.

С вашего позволения, я не буду здесь приводить известные примеры поездов, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, стрельбу из суперпистолетов по зеркалам на таких поездах, мячиков, летающих по нескольким траекториям сразу — по отношению к пассажиру поезда и наблюдателю на железнодорожной станции, а также лазерных лучей, пущенных вперёд такого поезда…

Это и так всем хорошо известно — общая теория относительности Эйнштейна допускает, а точнее даже постулирует, что прошлые и будущие события так же реальны, как и настоящий момент.

Как говорил сам Альберт Эйнштейн, «для нас, убежденных физиков, различие между прошлым, настоящим и будущим — не более чем иллюзия, хотя и весьма навязчивая»68.

С другой стороны, как я уже сказал, Эйнштейн мучился тем, что данный «физический факт» противоречит естественному, субъективному переживанию времени.

Вторая проблема, связанная с феноменом времени, — это проблема изменений. Понятно, что время является мерой изменений чего-либо — полураспада частиц, каких-то колебаний или, например, движения того же поезда относительно платформы.

Но, как изящно формулировал ещё Эрнст Мах, «мы не можем измерять изменение вещей посредством времени. Напротив, время — это абстракция, к которой мы приходим через наблюдение за изменением вещей»69.

То есть первичны изменения, которые мы наблюдаем, а время — это лишь то, как мы эти изменения для себя определяем.

Сразу встаёт вопрос, а существует ли в принципе в таком случае «время»? Есть ли у него некая сущность? Не попались ли мы на уловку собственного эссенциализма? Есть ли такая физическая величина, как время?

Впрочем, сюрпризы на этом не заканчиваются, ведь любое изменение локально: тут меняется одно, там другое, где-то ещё — третье, и везде какое-то «своё» время.

То есть это какие-то разные «блоки вселенной» (как говорят в физике), со своей реальностью:

• вот молекула ДНК какой-то клетки стала раскрываться, запуская процесс образования белков,

• вот какие-то гормоны были выброшены железами внутренней секреции в кровь и начали бередить чувствительные к ним рецепторы,

• вот конкретный нейрон собрал с соседей тысячу импульсов, подумал-подумал и дал, так сказать, разряд…

Всё это — разные процессы изменений, к каждому из которых, как можно догадаться, часы не приставишь. При этом вся эта динамика в конечном счёте весьма слаженная, происходит в одном организме, и никто там, как на уроках музыки, с метрономом не стоит.

Можно к подобным причитаниям относиться с иронией, но если было бы возможно отправить вашего брата-близнеца в космический полёт со скоростью света (точнее — близкой к ней), то он, вернувшись из своего путешествия через год, нашёл бы вас постаревшим на 22 года.

И дело не только в количестве лет, которые отсчитываете вы или он, дело в метаболических процессах — у него они замедлятся: его организм и в самом деле постареет только на один год, тогда как вы растеряете к этому моменту уже огромное количество своего жизненного ресурса.

Если же мы нырнём ещё глубже и обратимся к квантовой механике, то обнаружим, например, эффект квантовой запутанности, который предполагает одновременное изменение спинов двух связанных друг с другом фотонов, даже если они находятся на разных концах Вселенной.

Буквально это значит, что у связанных квантовой запутанностью фотонов какое-то своё собственное — одно на двоих — время, которое никак не зависит от координаты времени, используемой учёными в физике.

Третья проблема, о которой также нельзя не упомянуть, — это проблема энтропии — стремления системы к статистическому равновесию.

Как мы знаем благодаря второму закону термодинамики и Людвигу Больцману, энтропия системы имеет свойство нарастать.

То есть если у вас есть нечто как-то упорядоченное, на упорядочивание чего потребовалась какая-то энергия, то это нечто будет неизменно стремиться к снижению упорядоченности: всё, что создано, как мы знаем, имеет свойство приходить в негодность и разрушаться — от атомов до империй.

Таким образом, степень упорядоченности-неупорядоченности является вроде как мерой времени — от порядка, так сказать, к хаосу, разброду и шатанию.

Но проблема, с одной стороны, в том, что второй закон термодинамики, как и другие упомянутые уже физические законы, не отменяет возможности увеличения упорядоченности системы.

С другой стороны, чем больше нарастающие изменения, чем неупорядоченнее и, соответственно, сложнее в описании становится система, тем более она чувствительна к незначительным воздействиям — бабочка машет крыльями в Амазонии, а ураган ударяет по Нью-Йорку.

То есть только в замкнутых и весьма нехитрых по своему устройству системах мы можем наблюдать за линейным изменением системы во времени.

Там же, где система сложна, в дело вступает феномен хаоса — изменения начнут приходить волнами, которые будут подчиняться какой-то своей, малопредсказуемой логике.

Но самое важное, что из хаоса время от времени возникает какой-то порядок. Тот же Больцман, например, считал, что рождению нашей Вселенной предшествовала какая-то случайная флуктуация70.

Почему всё это важно понимать? Дело в методологии.

Если вы считаете, что есть такая штука, как время (а такова наша внутренняя интуиция), вы тут же оказываетесь привязаны к точкам отсчёта, наблюдателям и определённым часам. После чего, как мы уже убедились, — жди неразрешимых парадоксов.

С другой стороны, если вы игнорируете изменения, то вам оказывается недоступна динамика системы, а она очевидно имеет место быть — неважно, что-то в ней меняется, вы меняетесь, в ваших взаимоотношениях что-то меняется, — изменения происходят, и потерять их в своих методологических расчётах было бы крайне опрометчиво.

Так что же нам со всем этим делать? Ответ на этот вопрос мы получим, посмотрев, как наш с вами мозг справляется с проблемой «времени», а делает он это несколькими разными способами.

Первый способ «создать время» у мозга следующий — аппроксимация до движения.

Звучит, наверное, странно — зачем