Время во Вселенной может не существовать вовсе! Но вот почему этого не стоит бояться
Существует ли время? Ответ на этот вопрос может показаться очевидным: конечно! Просто посмотрите на календарь или часы. Но развитие физики предполагает, что все может быть не столь однозначно, и к вопросу следует отнестись со всей серьезностью.
Физики поделились своим видением того, почему время на самом деле может быть лишь удобной условностью. Не волнуйтесь: даже если время на самом деле не существует, наша жизнь будет идти своим чередом.Кризис в физикеФизика в кризисе. В прошлом столетии мы объясняли Вселенную с помощью двух чрезвычайно успешных физических теорий: общей теории относительности и квантовой механики.
Квантовая механика описывает, как все работает в невероятно маленьком мире частиц и их взаимодействий. Общая теория относительности описывает общую картину гравитации и того, как движутся объекты.
Обе теории работают очень хорошо сами по себе, но считается, что они противоречат друг другу. Хотя точная природа конфликта является спорной, ученые в целом согласны с тем, что обе теории необходимо заменить новой, более общей теорией.
Физики хотят создать теорию «квантовой гравитации», которая заменит общую теорию относительности и квантовую механику, и в то же время зафиксирует их исключительный успех. Такая теория объяснила бы, как общая картина гравитации работает в миниатюрном масштабе частиц.
Время в квантовой гравитацииОказывается, создать теорию квантовой гравитации чрезвычайно сложно.
Одной из попыток преодолеть конфликт между двумя теориями является теория струн. Она «заменяет» частицы струнами, вибрирующими в 11 измерениях. Однако в таком случае мы сталкиваемся с еще одной трудностью. Теории струн предлагают ряд моделей, описывающих Вселенную в общих чертах, но при этом они не дают каких-либо четких предсказаний, которые можно было бы проверить экспериментально, чтобы выяснить, какая модель является правильной.
В 1980-х и 1990-х годах многие физики разочаровались в теории струн и предложили ряд новых математических подходов к квантовой гравитации. Одним из наиболее известных из них является петлевая квантовая гравитация, которая предполагает, что ткань пространства и времени состоит из сети очень маленьких дискретных фрагментов или «петлей». Важным аспектом этой теории является то, что она полностью устраняет время как фактор.
Впрочем, петлевая квантовая гравитация не единственная концепция, упраздняющая время: ряд других подходов также не учитывает время как фундаментальный аспект реальности.
Возникновение времени
Итак, мы знаем, что нам нужна новая физическая теория для объяснения Вселенной, и что в этой теории может не быть времени. Предположим, что такая теория окажется верной. Следует ли из этого, что время не существует на самом деле?
Что ж, это зависит от того, что мы подразумеваем под «существованием».
Теории физики не включают никаких конкретных объектов (столов, стульев или, например, людей), и тем не менее мы по-прежнему принимаем, что столы, стулья и люди существуют. Почему? Потому что мы предполагаем, что такие вещи существуют на более высоком уровне, чем уровень, описываемый физикой. Мы говорим, например, что столы «возникают» из лежащей в их основе физики частиц, летающих по Вселенной.
Но хотя у нас есть довольно хорошее представление о том, как именно сделать стол из фундаментальных частиц, мы понятия не имеем, как время может быть «сделано» из чего-то более фундаментального. Таким образом, пока мы не сможем дать четкое объяснение того, как возникает время, неясно, можем ли мы просто предположить, что время «существует» или «не существует».
Время может не существовать ни на каком уровнеСказать, что время не существует ни на каком уровне, это все равно, что сказать, что не существует условных столов или стульев. Попытка прожить в мире без столь важной мебели может быть сложной, но жизнь в мире без времени на первый взгляд кажется чудовищной катастрофой.
Вся наша жизнь построена вокруг времени. Мы планируем будущее в свете того, что знаем о прошлом. Мы возлагаем на людей моральную ответственность за их прошлые действия с целью сделать им выговор позже. Мы считаем себя агентами (сущностями, которые могут что-то делать) отчасти потому, что мы можем планировать действия, которые приведут к изменениям в будущем.
Но какой смысл действовать, чтобы вызвать изменение в будущем, когда в самом прямом смысле нет будущего, ради которого нужно действовать? Какой смысл наказывать кого-то за прошлый поступок, когда прошлого нет, а значит, и такого поступка, по-видимому, нет?
Открытие того, что времени не существует, казалось бы, остановит весь мир. У нас не было бы причин вставать с постели.
Впрочем, из этого тупика есть выход.
Хотя физика может устранить время, кажется, что она оставляет нетронутой причинно-следственную связь: то, в каком смысле одно может повлечь за собой другое. Возможно, в таком случае физика говорит нам, что причинность, а не время, является основной характеристикой нашей Вселенной.
Если это так, то человечество продолжит существовать как раньше. Авторы
новой работы предполагают, что открытие «несуществования» времени может не оказать прямого влияния на нашу жизнь, даже если оно продвинет физику в новую эру.
Источник:
TechInsider==============================================
Небольшое замечание, скорее философского характера, тем не менее, имеющее прямое отношение к этой статье: вообще говоря,
в Реальности существуют лишь объекты и явления. А всё остальное, в том числе пространство и время -
придуманы человеком!Пространство - для того, чтобы упорядочить (и описáть) взаимное расположение объектов.
Время - для того, чтобы упорядочить (и описáть) последовательность событий (явлений).
Как я уже много раз подчёркивал, любая физическая теория - это всего лишь
модель явлений реальности, описывающая их
количественно в области применимости с достаточной точностью. И ничего более. Соответственно, пространство и время являются категориями, используемыми в данных моделях. И поэтому,
в разных теориях имеют разный смысл!В механике Ньютона пространство абсолютно и одинаково во всех точках, а время абсолютно и течёт во всех его точках с одним и тем же темпом.
В СТО Эйнштейна пространство и время объединяются в единую сущность: пространство-время, но это сделано просто для удобства, поскольку их преобразование при переходе из одной системы отсчёта к другой происходит по одним и тем же законам. Но не нужно забывать, что
пространственные координаты и временная координата не равноправны! Т.е. если вы в уравнении движения поменяете (везде) пространственные координаты, то эти уравнения по прежнему будут правильно описывать явления реальности. А вот если поменять местами какую-либо пространственную координату с временнóй, - то эти уравнения уже перестанут адекватно описывать реальность!
Идём дальше. Если в СТО пространство всегда плоское - Евклидово, то в ОТО пространство может быть искривлённым.
К сожалению, во многих популярных объяснениях ОТО представляют искривлённое пространство в виде резинового листа, на котором в поле тяжести находятся некоторые массы. Однако это совершенно неверное представление! Поскольку двумерное пространство - лист, искривляется в третьем измерении. Но наше реальное физическое пространство имеет лишь три пространственных измерения и ему просто некуда ещё искривляться!
Более правильным наглядным представлением будет представить лист резины, расчерченный на одинаковые квадратики. Если взять и растянуть или сжать часть листа, оставляя его по прежнему плоским, то в сжатой (или растянутой) части листа квадратики станут другого размера. Это как раз то, что называется изменением метрики пространства.
Аналогично, для трёхмерного пространства можно представить область прозрачной резины, разделённой на одинаковые кубики - это
не искривлённое пространство. Однако, если какую-либо часть этого пространства сжать или растянуть, то кубики станут разного размера. Это и будет наглядным представлением искривления пространства без необходимости ещё одного дополнительного измерения.
Ну, это так, что называется на фигушках!
Теперь что касается объединения квантовой теории и общей теории относительности Эйнштейна: большие трудности здесь возникают в силу того, что ОТО - это вообще говоря нелинейная теория, т.е. тела, обладающие массой, влияют на пространство, а пространство - влияет на движение этих тел. Поэтому квантование гравитации так, как это делалось, например, в электродинамике, здесь не проходит! Т.е. здесь нужен какой-то другой подход.
И ещё одно замечание - относительно теории струн или бран: к сожалению, эти теории имеют целый ряд недостатков, разрешить которые пока никак не удаётся, прежде всего, это
проблема ландшафта. Поэтому многие учёные считают эту теорию бесперспективной.
Однако, я оптимист в этом плане - думаю, что совместными усилиями теоретиков и экспериментаторов эта проблема рано или поздно будет решена! Особенно сейчас с развитием астрофизики и гравитационной астрономии.
