2012. Время великих перемен

теорию, что даже ученые были вынуждены пересмотреть основу физики для того, чтобы понять мысль Эйнштейна. Основой теории Эйнштейна являлось следующее утверждение: время — это часть Вселенной, и оно не может быть отделено от пространства, в котором оно существует.

Другими словами, время и пространство — это две части одного и того же явления. Время не может быть отделено от пространства, в котором оно существует, так же, как две нити становятся тесно связанными друг с другом в пряже. Именно пространство и время в совокупности (названные Эйнштейном пространство-время) создают область за пределами нашего знакомого мира трех измерений: длина, ширина, высота. Он назвал эту область четвертым измерением. С признанием идей Эйнштейна время стало чем-то большим, нежели обычное философское понятие. Неожиданно оно стало природной силой, изучением которой пришлось заняться ученым.

В то время как опубликование теории относительности принадлежит Эйнштейну, идея переплетения времени и пространства на самом деле принадлежала одному из его коллег и друзей, Герману Минковскому. На 80-й ассамблее немецких естествоиспытателей и физиков в 1908 году Минковский описывал развитие идей Эйнштейна. Минковский начал программу со следующих ныне известных слов:

«Взгляд на пространство и время, который я хочу вам описать, произошел из экспериментальной физики и, следовательно, является обоснованным. Пространство и время — радикальные понятия. Следовательно, пространство и время сами по себе обречены на полное исчезновение, и только совместное существование сохранит их независимую подлинную сущность»¹⁸.

Рис. 12. Что такое пространство-время? На что оно похоже? Ученые часто объясняют настоящее понятие при помощи изображений, где волны пространства переплетены, и черные дыры и гравитация планет придают форму волнам. Благодаря тому, что невозможно разделить время и события в жизни, на самом деле мы видим вокруг себя пространство-время в качестве повседневного мира. От волн океана до сидящего рядом с вами человека, все, что воспринимается нами как наш мир, и есть пространство-время Вселенной, застывшее в настоящий момент времени.

Поскольку понятие относительности Эйнштейна вместе с дополнениями Минковского привели к одной из наиболее революционных идей в науке, термин той реальности, которую описывал Минковский, в настоящее время известен как пространство-время Эйнштейна-Минковского. Эйнштейн знал, то, что он предложил в своих первоначальных работах об относительности, было сложным. В письме Генриху Зенгерру в 1915 году он писал: «Теория прекрасна вне всякого сравнения. Однако только один коллега смог понять ее и использовать ее»¹⁹. (Тот коллега был математик Дэвид Хилберт.) Однако после возникновения теория относительности начала распространяться. Внезапно все начали обсуждать настоящую теорию, и более 30 лет спустя Эйнштейн недоумевал, почему его идеи о пространстве и времени находят такой отклик у общества.

Например, в письме Филиппу Франку в 1942 году Эйнштейн писал: «Я никогда не понимал, почему теория относительности встретила такой живой и по-настоящему страстный отклик среди широкого круга людей». В другом письме к другу и коллеге Марселу Гроссману Эйнштейн рассказывал, насколько его идеи относительности распространились среди широкой публики: «Сейчас каждый водитель и каждый официант спорят по поводу справедливости теории относительности»²⁰.

Придав абсолютно новое значение нашему пониманию времени, Эйнштейн описал загадочную природу времени, объяснив, что «время не может быть определено абсолютно, и между временем и скоростью распространения сигнала (скорость волны) существует неделимая связь»²¹. Эти слова навсегда изменили наше понимание времени и происходящих в нем событий, существовавшее на протяжении 300 лет. Сегодня мы продолжаем обсуждать смысл этих слов, и множество вопросов, возникших в результате идей Эйнштейна, до сих пор не нашли ответов.

«Проблема» времени

Возможно, следующие вопросы являются наиболее затруднительными для ученых:

1. Реально ли время?

2. Почему время двигается только в одном направлении — вперед?

Несмотря на то, что они могут прозвучать как вопросы, которые можно услышать в первый день занятий на курсе философии в колледже, ответы на них являются ключом к пониманию календаря майя и загадки 2012 г. Большинство ученых серьезно занимается настоящими вопросами. Причина интереса заключается в следующем: для того чтобы ученые смогли продвигаться дальше в постижении величайших загадок физики и Вселенной, на эти вопросы должны быть найдены ответы.

Такое стремление вознаграждается. Недавние исследования предъявили новое доказательство, заставившее физиков по-новому взглянуть на Вселенную. Новое понимание точно ведет к тому, что необходимо нам для решения загадки 2012 года. Поэтому мы внимательно рассмотрим каждый вопрос и увидим результат нового доказательства.

1. Реально ли время:

Если мы зададим этот вопрос любому человеку, находящемуся в пробке на одной из американских автострад, то получим один и тот же ответ. Многие найдут прямую взаимосвязь между уровнем своего кровяного давления и временем, которое уходит у них на дорогу на работу или домой. Вы получите такой ответ: «Да! Я готов поспорить, время реально!» Учитывая точку зрения, согласно которой наш мир такой, каким мы его ощущаем, они абсолютно правы.

Время настолько реально, насколько мы считаем, что оно реально. Однако в то время, как «время часов» отсчитывает минуты, это заставляет нас перейти от одного стоп-сигнала к другому; возможно, существует другое время, с которым мы имеем дело: время, которое является емкостью для происходящих в мире событий. Несмотря на то что Эйнштейн, когда задавался этим вопросом, не имел дело с часами пик, именно такой вид времени был выбран Эйнштейном для рассмотрения с другой точки зрения век назад, после чего все изменилось.

Хотя теории Эйнштейна 1905 и 1915 годов несомненно привели нас к новому восприятию времени, они также создали проблему, над решением которой физики борются до сих пор. Затруднение заключается в следующем: законы, описывающие как мир в крупном масштабе Вселенной, так и падающие с деревьев яблоки (законы классической физики), не сочетаются с законами, описывающими микромир субатомных частиц, из которых и состоят яблоки и Вселенная (законы квантовой физики). Все зависит от того, что для нас означает время в нашей реальности. Настоящий вопрос настолько долго находится в изучении, что у физиков даже есть свой собственный язык для описания этой загадки… «проблемы» времени.

В 1967 году два лучших ума XX века предложили способ объединения квантового и классического миров. Физик Джон Уиллер (колледж университета Принстон, современник Эйнштейна) и Брюс Де Витт (университет Северной Каролины) опубликовали работу с уравнением, успешно объединяющим оба способа понимания мира в одну точку зрения, известную как уравнение Уиллера — Де Витта²². Для тех, кто пытался пересмотреть две великие теории физики, это оказалось хорошей новостью.

Хотя специфика уравнения Уиллера — Де Витта сложная, основная идея проста и заключается в восприятии Вселенной с точки зрения, объединяющей квантовый мир и классическую физику. Однако существует одно «но»: для того чтобы решить уравнение Уиллера — Де Витта, мы должны забыть о времени. Это правда: во время решения уравнения время просто исчезает из уравнения.

Другими словами: в то время, как нам кажется, что два лучших ученых XX века решили одну из величайших загадок истории науки, мы понимаем, что единственный способ решения уравнения — это сократить само понятие времени, явления, не дающего всем событиям произойти одновременно. Тогда о чем нам говорит такое открытие? Может быть так, что на глубинных уровнях реальности время вообще не