Ричард Мюллер - Сейчас. Физика времени

С другой стороны, можно назвать интригующим обстоятельством то, что с научной точки зрения теория свободы воли вполне опровержима. Я расскажу о том, что подразумевается под опровержением, когда мы будем обсуждать стрелу времени. Сейчас могу лишь утверждать одно: ученые обычно соглашаются, что какая-то теория научна, если автор может ее опровергнуть [61]. Некоторые теории типа «разумного замысла» не отвечают этому условию. А вот теория о наличии у нас свободы воли как раз ему соответствует. Она содержит в себе как минимум одно поддающееся опровержению утверждение о том, что тахионов не существует.

Тахионный парадокс не работает, когда речь идет о скоростях ниже скорости света. Я показываю в Приложении 1, что если два события разделены пространственным интервалом D и временным интервалом T , тогда D / T меньше скорости света (то есть пуля движется со скоростью меньше скорости света, и два события становятся времениподобными ) и порядок событий будет одинаковым во всех системах отсчета. Если вы выстрелите в кого-то настоящей пулей, смена систем отсчета не поможет вам в деле об убийстве. Во всех СО вы выстрелите раньше, чем умрет жертва.

Время от времени та или иная команда ученых приходит к выводу, что обнаружила тахион, и делает соответствующее заявление. Так случилось в 2011 году, когда ЦЕРН [62](Европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий, которая расположена неподалеку от Женевы) сообщил, что ее физики наблюдали некоторые (не все) элементарные частицы нейтрино, двигавшиеся со скоростью больше скорости света. Заголовки в СМИ провозгласили тогда обнаружение тахионов-нейтрино открытием века. Меня это не взволновало. Такого рода эксперименты очень трудны для проведения и часто содержат систематические ошибки. И действительно, менее чем через год ЦЕРН выпустил второе заявление, которое снимало заявку на открытие и приписывало ошибку неисправному оборудованию.

Тахионы, если они действительно существуют (а мы в этом случае не обладаем свободой воли), должны иметь очень интересные свойства. Гамма-фактор γ на самом деле мнимое число (это квадратный корень из отрицательного числа [63]). Мы знаем, что энергия вещественна (из теоремы Эмми Нётер, см. главу 3). Так что для вещественной энергии E = γ mc ² масса также должна быть мнимой. Тахионы обладают мнимой массой. Это ничего, в главе 6я покажу, что мнимые числа вообще-то не совсем мнимые: они в действительности существуют. Но, что еще более любопытно, по мере приобретения тахионами все более ускоряющейся сверхсветовой скорости, то есть по мере приближения ее к бесконечности, их энергия уменьшается! Тахионы с нулевой энергией будут двигаться с бесконечной скоростью. Энергия тахионов приближается к бесконечности по мере снижения скорости до скорости света. Такое поведение тахионов обратно поведению других частиц.

Кстати, в том деле с тахионным убийством Мэри была признана виновной. Когда судья объявил об этом, он объяснил, что не имел другого выбора. У него не было свободы воли, поэтому он поступал так, как заставляли его вести себя действующие на него силы.

В центре всех этих парадоксов находится трудный для понимания аспект одновременности. Гораздо легче воспринять идею о том, что время замедляется или что двигающийся объект становится короче, чем спокойно осознавать, что слово сейчас не имеет одного универсального значения.

Давайте посмотрим на другой парадокс: явление, когда отдаленные в пространстве объекты оказываются очень близко друг от друга за очень короткий интервал времени. Если расстояние разделить на наблюдаемое вами время, то скорость – то есть тот показатель, с которым отдаленный объект приблизился к другому, – может быть значительно выше скорости света. И это не противоречит теории относительности.

Хотя никакой обычный объект (который может оказаться в состоянии покоя) не может двигаться быстрее скорости света, расстояние между нами и отдаленным объектом можно сократить со сколь угодно высокой сверхсветовой скоростью, не нарушая при этом законов теории относительности. Парадоксальное отличие скорости от скорости изменения расстояния окажется очень важным, когда я буду рассказывать о расширении Вселенной в корреляции с течением времени. Начну с тесной связи между ускорением и гравитацией.