Ричард Мюллер - Сейчас. Физика времени

Кротовые норы потрясают воображение поклонников научной фантастики еще и потому, что некоторые физики утверждают, будто они могут сделать возможными путешествия обратно во времени. По мере того как мы будем продвигаться в понимании течения времени, слова сейчас и путешествия во времени, вы увидите, почему я не согласен с тем, что кротовая нора позволит вернуться во времени назад.

Для меня удивительно, что, не зная причины течения времени, мы можем точно определять его относительное течение в различных местностях и утверждать, будто оно может течь с разной скоростью. Согласно законам физики, время замедляется или убыстряется. Следующий шаг, сделанный учеными-физиками, тоже не смог объяснить скорость течения времени, но попытался ответить на более простой вопрос: почему время скорее течет вперед, чем назад?

Несмотря на огромный прогресс, достигнутый в понимании времени, Эйнштейн потерпел полную неудачу в объяснении его фундаментального свойства: движения. Время не просто четвертое пространственное измерение. Оно иное по своей природе, потому что развивается . Прошлое совершенно отличается от будущего, и мы знаем это очень хорошо. Тот особый момент, давший название этой книге – «Сейчас», – движется вперед вместе со временем. Почему? Может ли он двигаться вспять; можем ли мы понять, как работала машина времени Герберта Уэллса, и построить такую же? Мы в состоянии изменить свое будущее. По крайней мере, об этом говорят родители. Почему же тогда не можем изменить прошлое? Или можем?

Этой головоломкой занялся Артур Эддингтон. Он был физиком, астрономом, философом и популяризатором новейших достижений науки. Эддингтон разрабатывал и проводил сложные эксперименты, развивал новые теории, а его имя оказалось тесно связанным с важнейшими идеями физики. В 1919 году ему задали вопрос: «На самом ли деле теория относительности настолько сложна, что всего три человека в мире могут понять ее до конца?» Согласно легенде, он ответил: «А кто третий?»

Эддингтон первым измерил отклонение света в поле тяготения Солнца. Это стало одним из главных экспериментальных подтверждений искривленного пространства-времени Эйнштейна. Ученый осуществил этот эксперимент в 1919 году при полном затмении Солнца – чтобы светило не мешало. Таким образом он сделал знаменитым Эйнштейна, а заодно и себя [97].

Эддингтон обладал глубоким взглядом на природу физических явлений. Он ввел понятие предел Эддингтона [98], которое сейчас известно каждому астроному и студенту, изучающему астрофизику. Это понятие описывает равновесие между внешним электромагнитным давлением на звезду и ее внутренней силой гравитации. Оно дало ключ к пониманию не только природы гигантских звезд, но и таких необычных объектов, как квазары.

Эддингтон понимал, что несмотря на гигантский прогресс в научных изысканиях Эйнштейна, пока еще оставалось много необъясненных загадок относительно времени. В уже упомянутой книге «Природа физического мира» ученый писал:

Время обладает великим свойством – оно идет вперед. Но это тот его аспект, который физики иногда склонны игнорировать.

Эддингтон не предложил никаких объяснений по поводу значения понятия сейчас , как и не высказал никаких идей по поводу того, почему время течет. Но он дал широко принятое сегодня объяснение направлению времени.

«Почему время идет вперед?» – задавался вопросом Эддингтон. Большинство людей, услышав этот вопрос, считают его глупым, аналогично такому: «Почему мы помним прошлое, а не будущее?» Эти вопросы кажутся глупыми, но лишь до тех пор, пока вы не задумаетесь над ними всерьез. Кажется, что физика не делает различия между прошлым и будущим; ее законы одинаково применимы и в обратном направлении времени. Если вы знаете прошлое, то можете использовать законы классической физики, чтобы предсказать будущее. Однако оказывается, если вы знаете будущее, можете использовать те же законы, чтобы узнать, чт о происходило в прошлом. Эддингтон не только задал глупый вопрос, но дал на него ответ, который покорил физиков и продолжает увлекать их и сегодня.