Квантовый лабиринт. Как Ричард Фейнман и Джон Уилер изменили время и реальность - читать онлайн книгу. Автор: Пол Халперн cтр.№ 27

Предположим, что альтернативы реальны, хотя и недоступны для нас.

Наша «подписка» позволяет наблюдать только один канал среди бесконечного множества. Не лишит ли историю ее видимой неотвратимости, определенности мысль о том, что все, имеющее шансы произойти, происходит в параллельных потоках времени?

Интеграл по траекториям Ричарда Фейнмана перевел понятие «ветвящееся время» на квантовый уровень. Любое взаимодействие между частицами случается всеми мыслимыми по законам физики способами, а не только одним-единственным определенным. Чтобы рассчитать общий исход, «квантовый телевизор» должен принимать любой возможный канал. Только отслеживая и включая в рассмотрение все возможные пути, можно получить полную картину реальности.

За века существования человечества было создано много разных моделей времени.

В античном мире этот феномен обычно воспринимали через идею «циклов». Откровенно говоря, ничего удивительного: суточный ритм наших тел, круговое движение небесных тел, бесконечная смена сезонов – все это говорит, что время циклично. Сохраняющаяся популярность астрологии и концепт реинкарнации служат хорошим доказательством того, что такой взгляд жив.

Пульс природы проявляет себя бесконечным количеством способов, космос предлагает циклы, вложенные в другие циклы: от суточного вращения Земли до ее постоянного годичного вращения вокруг Солнца, и до совместного вращения Солнечной системы вокруг центра Млечного Пути. День следует за ночью, холод идет за теплом. Луна вызывает приливы и отливы, каждое небесное тело следует ритму, определенному его собственным балансом энергии.

Живые существа откликаются на эти циклические шаблоны собственным периодическим поведением. Птицы мигрируют, медведи забираются в берлоги, лосось поднимается по рекам, чтобы выметать икру. Человек ведет себя совершенно так же. Просыпается, ест, засыпает через регулярные интервалы времени, даже если живет там, где не видит солнечного света. Попытки проигнорировать естественные ритмы приводят лишь к тому, что тело откликается приступами усталости, голода или бессонницей.

Учитывая ту власть, которую имеют над нами дневные и сезонные циклы, можно легко понять, почему древние культуры верили, что время фундаментально циклично. От календаря майя, высеченного на круглом камне, до китайского символа инь-ян и египетского Уробороса (змей, пожирающий собственный хвост) мы находим отсылки к цикличности в символике по всему миру. Самые почтенные цивилизации следовали календарям, включавшим не только дни, месяцы и годы, но и более долгие циклы гибели и возрождения космоса.

Например, по версии Пуран, священных текстов индуизма, написанных на санскрите в четвертом столетии нашей эры, мир покоится на циклах, включенных в другие циклы различной продолжительности. История движется через повторяющуюся серию эпох, именуемых югами, каждая длится сотни тысяч лет, юги, в свою очередь, встроены в интервалы большего размера, махаюги, а те включают уже миллионы лет. Махаюги являются составной частью еще больших периодов, кальп, и тут счет идет на миллиарды лет. Небесные события, такие как схождение планет, и катастрофы наподобие потопов и пожаров, отмечают границы эр.

Циклическое время неизбежно повторяемо, обратимо и детерминистично. Экклезиаст выразил это в стихах следующим образом: «Всему свое время, и время всякой вещи под небом» ^[5]. Если подождать достаточно долго, то любая фаза цикла повторится.

Но циклическое время не может описать картину целиком, поскольку многие черты мира природы предполагают существование направленного в одну сторону линейного времени. Одна из таких стрел описывается в термодинамике, науке о тепле и энергии. Второй закон термодинамики, предложенный немцем Рудольфом Клаузиусом в середине девятнадцатого века, гласит, что для всякого отдельного процесса величина, именуемая «энтропией», может либо оставаться на том же уровне, либо расти, но не уменьшаться.

Энтропия отражает то, какая часть энергии системы недоступна для работы, и чем она выше, тем больше количество растраченной энергии. Еще энтропия является мерой уникальности системы: чем более уникальной является система, тем ниже энтропия, и наоборот. Обычно упорядоченные системы имеют более низкий уровень энтропии, чем лишенные порядка. «Упорядоченность» в данном контексте означает уникальность расположения частиц в системе.

Например, куда сложнее изготовить снежинку с определенным узором, чем лужу из набора молекул воды. Лучики снежинки уникальны, и расположение частиц в ней тоже, в то время как все лужи одинаковы. Следовательно, в первой куда меньше энтропии. По второму закону термодинамики снежинка, упав на землю, может растаять, превратиться в каплю жидкости, но вода на земле никогда не станет набором снежинок.

Лорд Кельвин (Уильям Томпсон) озвучил постулат, что энтропия вселенной будет только увеличиваться со временем, количество свободной энергии будет сокращаться, пока космос не достигнет полностью инертного состояния, именуемого «тепловой смертью». К этому времени все топки (как нам известно сегодня, работающие на ядерной энергии) в недрах звезд прекратят функционировать, внешние слои взорвутся или улетучатся, оставив остывшую сердцевину. Даже холодные останки (белые карлики, нейтронные звезды или черные дыры, в зависимости от звездной массы) постепенно потеряют энергию, и мир станет неподвижным и безжизненным. Указатель в сторону этого весьма тусклого будущего именуется «термодинамической стелой времени».

Эволюция нацелена совсем в другом направлении.

Биология говорит нам, что живые организмы развиваются в сторону увеличения, а не уменьшения сложности, по крайней мере, дело обстоит так на нашей крохотной планете. Жизнь эволюционирует миллиарды лет, и через механизмы вариации и естественного отбора одноклеточные существа стали многоклеточными, вроде дельфинов, шимпанзе, собак и их двуногих хозяев. Даже человеконенавистник согласится, что люди чуть посложнее амеб. Люди обладают удивительной способностью познавать себя, предвидеть возможности будущего, обустраивать окружающую среду, наносить на карты мироздание, и многими другими. Техника, продукт человеческого разума, становится все более и более сложной. Следовательно, эволюция – прогрессивная стрела времени.

Какая из стрел победит в конечном итоге, термодинамическая или эволюционная? Если положение вещей не изменится, то, скорее всего, первая, поскольку жизнь требует непрерывной подпитки упорядоченной энергией – от солнца или иного источника, а источники конечны. Постепенно все живые существа теряют способность поддерживать равновесие жизни и умирают. Учитывая то, насколько хрупка жизнь на Земле, она сгинет раньше, чем вселенная в целом.

Но в некоторых фантастических сценариях, например в рассказе Айзека Азимова «Последний вопрос», продвинутые цивилизации в конечном итоге учатся, как переворачивать второй закон, и в результате организованная сила жизни одерживает верх над тенденцией распада и угасания.