Сейчас. Физика времени - Ричард А. Мюллер

И это произошло. Приглашение на семинар принял Эйнштейн.

Фейнман рассказывал, что находился в полном отчаянии. В своей книге Surely You’re Joking, Mr. Feynman[164] он вспоминал: «И вот передо мной сидят в ряд величайшие умы современности». Уилер пытался успокоить Фейнмана ободряющими словами: «Не волнуйся, я сам отвечу на все вопросы».

Позднее он говорил, что как только начал выступление, вся нервозность куда-то исчезла. Ученый погрузился в чистую физику и вдруг обнаружил, что авторитетом в проблеме, которую он излагал, были не Вигнер, не Нейман, не Паули и даже не Эйнштейн, а он – Ричард Фейнман. Он, а не Вигнер, отвечал на вопросы, и все прошло замечательно.

Фейнман показал, что классическая теория излучения не делает разницы между прошлым и будущим. Был прав Эйнштейн, а не Ритц (вас это удивляет?). Электромагнитное время не задает направление стреле времени.

Психологическая стрела во многих отношениях наиболее загадочная из всех предложенных стрел времени. Если мы будем исходить из представления о том, что физика полностью обратима во времени и показанное задом наперед кино не нарушает никаких законов, может ли все-таки существовать стрела, направление которой задается самой жизнью? Есть ли что-то, заставляющее нас помнить прошлое, а не будущее, хотя законы физики полностью симметричны?

Большинство физиков убеждены, что ничего духовного в направлении времени нет, оно не связано ни с каким особенным проявлением жизни, и ответ лежит исключительно в плоскости физики. Например, Стивен Хокинг утверждает, что психологическая стрела времени основывается на стреле энтропической. Но это скользкий вывод. Его обычно не доказывают, а просто постулируют как нечто само собой разумеющееся. Хокинг говорит: «Беспорядок и хаос увеличиваются со временем, потому что мы измеряем время в направлении увеличения этого беспорядка. Справедливее ответа нет!» Однако такое заявление само служит примером логической ошибки, известной под названием ipse dixit[165], то есть доказательства путем утверждения, достигаемого через авторитарность.

Что такое память? Дать определение и понять ее гораздо труднее, чем вы, вероятно, ожидали. У всех есть такое ощущение, что, обучаясь, мы уменьшаем степень беспорядка в мыслях, в нашем мозгу. Это снижение энтропии? Но подобный процесс можно рассматривать и как ее увеличение: если мозг представить в качестве хорошо организованных пустых ячеек (подобно памяти компьютера, которая заполнена нулями и в которой нет ни одной единицы). Учась, мы делаем эти ячейки более дезорганизованными в информационном смысле. Существует всеобщее понимание того, что если память – это сокращение беспорядка, то процесс обучения должен генерировать много тепла, наращивающего энтропию Вселенной. Так что, если даже локальная энтропия нашего мозга уменьшается, энтропия Вселенной в целом увеличивается. Но для нас наиболее значимо локальное уменьшение энтропии.

Некоторые полагают, что сама жизнь, а также сознание, выходит за пределы физики. Далее в книге я исследую эту возможность. До той степени, пока мы рассматриваем человека как сложное сочетание различных химических веществ и соединений, реагирующее на внешние импульсы, нет никакой необходимости в постулировании психологической стрелы времени. Компьютеры, работающие исключительно на физических формулах и уравнениях, прекрасно запоминают прошлое и не нуждаются в психологии сознания или жизни. Они могут рассчитать многие аспекты будущего. В парадоксе с тахионным убийством у Мэри не было выбора, кроме нажатия курка. Свобода ее воли оказалась иллюзией, а поведение полностью определялось физическими уравнениями.

«Антропический» означает «имеющий отношение к человеку». Самое раннее использование этого термина относится к середине XIX века, когда в классическом толковом словаре английского языка Oxford English Dictionary (1859) им сопровождались наблюдения за гориллами и их человекоподобным поведением. Антропный принцип любят многие современные теоретики, особенно это касается области теории струн. Он гласит: с учетом того, что только очень малый набор вероятностей может послужить основой для разумной жизни, мы сами можем определять параметры Вселенной, включая ее возраст, размеры и состав, а также, возможно, направление течения времени.

Согласно антропному принципу, наша способность размышлять о происхождении Вселенной возможна благодаря ее исключительной особенности. «Я мыслю – следовательно, я существую». Более того, это должно означать, что время движется вперед, а не назад. Хокинг считает антропный принцип невероятно могущественным, определяющим даже, почему психологическая стрела времени указывает в том же направлении, что и энтропическая. Если бы это было не так, заявляет Хокинг, мы вообще не обсуждали бы сейчас эту проблему. QED[166].

Я считаю антропный принцип бесполезным. По моему опыту, он используется теми физиками, которым не удалось подтвердить свои концепции вычислениями. Именно поэтому они утверждают, что порядок вещей должен быть таким, каков он есть, иначе нечего было бы обсуждать. Такое логическое построение основывается на твердом убеждении, что любая форма разумной жизни должна быть очень похожей на нашу. Время должно двигаться вперед, потому что если бы оно текло назад, вся окружающая действительность была бы другой.

Мой коллега Холгер Мюллер (мы не знаем о наличии между нами родственных связей) предложил пример для иллюстрации пустоты антропного принципа. Представьте ученого, размышляющего над вопросом: «Почему существует Солнце?» Основанный на антропном принципе ответ гласил бы: «Потому что если бы его не было, то нас тоже не было бы!» Это примитивный ответ, который, возможно, могли бы озвучить философы XVIII века. Гораздо более наполненный и удовлетворительный ответ дала физика: «Облако остатков от первичного взрыва сверхновой звезды стало уплотняться под действием сил собственной гравитации. По мере того как в него попадали куски вещества, под действием скорости и гравитационного сжатия образовалось большое количество тепла, которое создало температуры, достаточные для начала ядерной реакции». И так далее. Именно такой ответ удовлетворяет научной парадигме, значительно перекрывая пустой подход антропного принципа.

В начале 1900-х годов Вольфгангу Паули, одному из создателей квантовой теории, показали научную работу, которую он расценил как слабую и путаную. Говорят, тогда он отметил, что «работа даже не ошибочна»[167]. По глубокому убеждению Паули, одним из достоинств научной теории считается то, что она может быть опровергнута. Работа, с которой познакомили Паули, не отвечала этому критерию. Питер Войт, физик-математик из Колумбийского университета, с жаром отстаивал мнение, что антропный принцип (так же как и теория струн) вписывается в оценку Паули как «даже не ошибочный». Войт излагает аргументы в своем блоге и книге, которые оба называются (вполне естественно) «Это даже не ошибка». По-моему, выражение это даже не ошибка в такой же мере относится и к объяснению направления стрелы времени энтропией.