Согласно основным теориям в физике, Вселенная — это устойчивое образование, в котором создается только иллюзия движения времени. Однако некоторые физики надеются, что на смену ей придет теория физики времени.
Добавить в моё избранное
11 мин, 44 сек 4106
Кэрролл видит в работе Козловски и его коллег полезный шаг, в частности потому, что они разработали математические детали своей модели (а они с Чен этого не делали). И все же у него есть некоторые сомнения. Например, он отмечает, что неясно, играет ли гравитация столь важную роль, как утверждается в их статье. «При наличии частиц в открытом космосе вы получаете те же качественные характеристики» — говорит он.
Увеличение сложности, говорит Козловски, влечет за собой один побочный эффект: оно приводит к формированию определенных образований материи, которые сохраняют свою структуру во времени. Эти структуры способны хранить информацию, Козловски называет их «воспоминания». Гравитация — это первая и первичная сила, определяющая возможность формирования воспоминаний; другие процессы дают толчок к развитию всего остального, от окаменелостей и древесных колец до письменных документов. Общего у всех этих явлений — то, что они содержат информацию о каком-то предыдущем состоянии Вселенной. Я спросил у Козловски, является ли память, хранящаяся в мозге, другим типом воспоминаний. Он согласился. «В идеале мы могли бы создавать более сложные модели и дойти до памяти в телефоне, памяти мозга, памяти исторических книг». Более сложная вселенная хранит больше воспоминаний, чем более простая, и поэтому, говорит Козловски, мы помним прошлое, а не будущее.
Но, возможно, время играет еще более важную роль. По мнению Джорджа Эллиса (George Ellis), космолога из Университета Кейптауна в ЮАР, время — это скорее базовое образование, которое можно понять, представляя блоковую Вселенную как развивающуюся. В его модели «развивающейся блоковой Вселенной» Вселенная — это растущий объем пространства-времени. Поверхность этого объема можно представить как настоящий момент. Поверхность представляет собой мгновение, в котором«неопределенность будущего становится определенностью прошлого» как он это описывает.«Пространство-время само растет с течением времени». Направление времени можно определить, глядя, с какой стороны Вселенная неизменна (прошлое), а с какой — изменчива (будущее). И хотя некоторые его коллеги с ним не согласны, Эллис подчеркивает, что модель — это модификация, а не радикальный пересмотр стандартной точки зрения. «Это блоковая Вселенная с динамикой, скрытой уравнениями поля общей теории относительности — совершенно стандартно — но с определением границы будущего как вечно меняющегося настоящего» — говорит он. С этой точки зрения, в то время как прошлое устойчиво и неизменно, будущее открыто. Эта модель, очевидно,«представляет собой ход времени более удовлетворительно, нежели обычная блоковая Вселенная» — говорит ученый.
В отличие от традиционной блоковой точки зрения, картина Эллиса представляет Вселенную с открытым будущим, что, на первый взгляд, вступает в конфликт с представлением о Вселенной, подчиняющейся законам, в которой прошлые физические состояния определяют будущие. (Хотя квантовой неопределенности, как подчеркивает Эллис, может быть достаточно, чтобы оспорить этот детерминизм). На конференции Эллису задали вопрос: можно ли было бы предсказать исход Брексита при наличии достаточного количества информации о физике сферы определенного радиуса, расположенной в центральных графствах Великобритании в начале июня. «Только не при помощи физики» — ответил Эллис. Для этого, сказал он, нам нужно лучше понимать, как функционирует мозг.
Другой подход, стремящийся примирить движение времени с блоковой Вселенной, называется теорией причинного ряда. Впервые разработанная в 1980-е годы как подход к квантумной гравитации физиком Рафаэлем Соркиным (Rafael Sorkin), присутствовавшего, кстати, на конференции, эта теория основана на представлении, что пространство и время скорее дискретны, чем непрерывны. С этой точки зрения, хотя Вселенная на макроскопическом уровне представляется непрерывной, если бы мы могли взглянуть на так называемую шкалу Планка (расстояния, равные примерно 10–35 метрам), мы бы увидели, что Вселенная состоит из элементарных единиц или «атомов» пространства и времени. Атомы образуют то, что математики называют«частично упорядоченным множеством» ряд, в котором каждый элемент связан с прилегающим к нему элементом в определенной последовательности. Количество этих атомов (расценивающееся ни много ни мало как 10240 в видимой Вселенной) влечет за собой увеличение объема пространства и времени, в то время как их последовательность дает развитие времени. В рамках этой теории, во Вселенной постоянно возникают новые атомы пространства и времени. Фэй Доукер (Fay Dowker), физик из Имперского колледжа Лондона, назвала это на конференции«разрастающимся временем». Она попросила всех представить пространство и время как наращивающие свои новые атомы, аналогично тому, как дно океана со временем постоянно наращивает новые слои осадка. Общая теория относительности дает только блок, а теория причинного ряда позволяет представить ее «становление» — говорит она.«Блоковая Вселенная статична, это статичная картина мира, в то время как сам процесс становления — динамичен».
Увеличение сложности, говорит Козловски, влечет за собой один побочный эффект: оно приводит к формированию определенных образований материи, которые сохраняют свою структуру во времени. Эти структуры способны хранить информацию, Козловски называет их «воспоминания». Гравитация — это первая и первичная сила, определяющая возможность формирования воспоминаний; другие процессы дают толчок к развитию всего остального, от окаменелостей и древесных колец до письменных документов. Общего у всех этих явлений — то, что они содержат информацию о каком-то предыдущем состоянии Вселенной. Я спросил у Козловски, является ли память, хранящаяся в мозге, другим типом воспоминаний. Он согласился. «В идеале мы могли бы создавать более сложные модели и дойти до памяти в телефоне, памяти мозга, памяти исторических книг». Более сложная вселенная хранит больше воспоминаний, чем более простая, и поэтому, говорит Козловски, мы помним прошлое, а не будущее.
Но, возможно, время играет еще более важную роль. По мнению Джорджа Эллиса (George Ellis), космолога из Университета Кейптауна в ЮАР, время — это скорее базовое образование, которое можно понять, представляя блоковую Вселенную как развивающуюся. В его модели «развивающейся блоковой Вселенной» Вселенная — это растущий объем пространства-времени. Поверхность этого объема можно представить как настоящий момент. Поверхность представляет собой мгновение, в котором«неопределенность будущего становится определенностью прошлого» как он это описывает.«Пространство-время само растет с течением времени». Направление времени можно определить, глядя, с какой стороны Вселенная неизменна (прошлое), а с какой — изменчива (будущее). И хотя некоторые его коллеги с ним не согласны, Эллис подчеркивает, что модель — это модификация, а не радикальный пересмотр стандартной точки зрения. «Это блоковая Вселенная с динамикой, скрытой уравнениями поля общей теории относительности — совершенно стандартно — но с определением границы будущего как вечно меняющегося настоящего» — говорит он. С этой точки зрения, в то время как прошлое устойчиво и неизменно, будущее открыто. Эта модель, очевидно,«представляет собой ход времени более удовлетворительно, нежели обычная блоковая Вселенная» — говорит ученый.
В отличие от традиционной блоковой точки зрения, картина Эллиса представляет Вселенную с открытым будущим, что, на первый взгляд, вступает в конфликт с представлением о Вселенной, подчиняющейся законам, в которой прошлые физические состояния определяют будущие. (Хотя квантовой неопределенности, как подчеркивает Эллис, может быть достаточно, чтобы оспорить этот детерминизм). На конференции Эллису задали вопрос: можно ли было бы предсказать исход Брексита при наличии достаточного количества информации о физике сферы определенного радиуса, расположенной в центральных графствах Великобритании в начале июня. «Только не при помощи физики» — ответил Эллис. Для этого, сказал он, нам нужно лучше понимать, как функционирует мозг.
Другой подход, стремящийся примирить движение времени с блоковой Вселенной, называется теорией причинного ряда. Впервые разработанная в 1980-е годы как подход к квантумной гравитации физиком Рафаэлем Соркиным (Rafael Sorkin), присутствовавшего, кстати, на конференции, эта теория основана на представлении, что пространство и время скорее дискретны, чем непрерывны. С этой точки зрения, хотя Вселенная на макроскопическом уровне представляется непрерывной, если бы мы могли взглянуть на так называемую шкалу Планка (расстояния, равные примерно 10–35 метрам), мы бы увидели, что Вселенная состоит из элементарных единиц или «атомов» пространства и времени. Атомы образуют то, что математики называют«частично упорядоченным множеством» ряд, в котором каждый элемент связан с прилегающим к нему элементом в определенной последовательности. Количество этих атомов (расценивающееся ни много ни мало как 10240 в видимой Вселенной) влечет за собой увеличение объема пространства и времени, в то время как их последовательность дает развитие времени. В рамках этой теории, во Вселенной постоянно возникают новые атомы пространства и времени. Фэй Доукер (Fay Dowker), физик из Имперского колледжа Лондона, назвала это на конференции«разрастающимся временем». Она попросила всех представить пространство и время как наращивающие свои новые атомы, аналогично тому, как дно океана со временем постоянно наращивает новые слои осадка. Общая теория относительности дает только блок, а теория причинного ряда позволяет представить ее «становление» — говорит она.«Блоковая Вселенная статична, это статичная картина мира, в то время как сам процесс становления — динамичен».
Страница 3 из 4
