Краткая теория времени полностью

И тем не менее полезно представить, что существует переменная t, «настоящее время», к которому у нас нет доступа, но которое скрыто за всем остальным. Мы пишем все уравнения для различных физических переменных как функций от этого не подлежащего наблюдению t. Эти уравнения описывают, как изменяется что-то, будучи функцией от t (сколько времени длятся колебания, сколько времени занимает каждый удар пульса). Но в действительности мы с самого начала считали, как одни переменные меняются по отношению к другим (сколько ударов сердца в одном колебании, сколько колебаний в одном обороте Земли), и выбрали наиболее устойчивую переменную для измерения других: секунда всегда определяется как некое количество циклов какого-либо природного явления. Потом, сравнивая предсказания, которые этот метод позволял делать относительно того, за чем мы вели наблюдение, мы сделали вывод, что эта сложная схема хороша. И что в особенности практично использовать переменную t, хотя мы никогда не можем напрямую ее измерить. Иными словами, существование универсальной переменной «время» – это скорее постулат, чем результат наблюдений.

Ньютон обнаружил, что этот метод позволяет объединить очень много чего, он формализовал и установил как правило этот способ действий в науке. Он открыто утверждал, что мы не можем изменить «настоящее» время t, но если предположим, что оно существует, это даст нам возможность построить крайне эффективную схематическую модель для понимания и описания природы.

Вернемся теперь в нашу эпоху, к квантовой гравитации и к значению нашего утверждения «Времени не существует». Это всего лишь означает, что схема Ньютона не работает там, где речь идет о бесконечно малом. Стратегия была великолепная, но она годится только для макроскопических явлений, то есть для явлений нашего собственного уровня.

Если мы хотим познать мир шире и глубже, если хотим описать уровни, которые нам менее знакомы, следует отказаться от этой схемы, потому что там она не работает. Понятие времени t, текущего само по себе, времени, по отношению к которому все остальное развивается и изменяется, не соответствует реальности. Микроскопический мир не может быть описан уравнениями, говорящими о процессах во времени t.

Когда изучающий физику впервые сталкивается с этой мыслью, он начинает паниковать. Уравнения без переменной, обозначающей время? Но как тогда описать изменения в системе? Мало-помалу он начинает понимать, что на самом деле в такой переменной нет необходимости. И чем соотносить все с этим «временем», абстрактным и абсолютным, которое было всего лишь изобретенным Ньютоном «трюком», лучше описывать каждую переменную как функцию от состояния других переменных.

Чтобы так формулировать закономерности, надо ограничиться переменными A, B, C… которые мы в действительности наблюдаем, и устанавливать связи между ними, то есть уравнениями для функций A(B), B(C), C(A)… наблюдаемых нами, а не функций A(t), B(t), C(t), которых мы не наблюдаем.

В таком случае у нас не будет пульса и маятника, которые оба движутся во времени, а только уравнения, которые говорят о том, как каждый из них движется относительно другого. И какие количественные значения одного движения совместимы с какими количественными значениями другого. Точно так же как пространство, время становится понятием относительности. Оно не выражает ничего, кроме отношения между различными состояниями, в которых пребывают объекты.

Речь идет о простом изменении в уравнениях, но в концептуальном плане это гигантский шаг. Мы должны научиться думать о явлениях в мире не как о чем-то, что движется во времени, а иным способом. На фундаментальном уровне времени нет. Для каждого объекта время есть то, как он изменяется или изменяет свое положение по отношению к другим объектам.

Новый образ мира, который занимает место в базовых координатах физики, – это образ мира без пространства и времени. Привычные пространство и время должны просто исчезнуть из основ физики как науки точно так же, как понятие центра вселенной исчезло из научной картины мира. Вместо них остаются отношения между объектами.

Это представляет собой радикальную революцию в структурах нашего мышления, но я думаю, что следовало бы принять такой новый способ понимать мир, не включая фактор времени в уравнения.

Однако даже мои самые близкие друзья не вполне согласны. Недавно свою поразительнейшую защиту понятия времени дал мне прочитать мой всегдашний коллега и друг Ли Смолин.