Дослідники кажуть, що час насправді може не існувати

У новій книзі, що побачила світ у видавництві Oxford University Press, доктор Сем Барон (Sam Baron) з Австралійського католицького університету та його колеги виклали перший систематичний аналіз ідеї про те, що часу не існує.

Time Might Not Exist

Чи існує час? Відповідь на це питання може здатися очевидною: звичайно ж! Просто подивіться на календар або годинник. Але розвиток фізики свідчить про те, що часу може не існувати і нам варто сприймати це серйозно. Як так може бути, і що б це означало? Це займе трохи часу, щоб пояснити, але не хвилюйтеся: навіть якщо часу не існує, наше життя триватиме як завжди.

Криза у фізиці

Фізика в кризі. Протягом минулого століття або близько того ми пояснювали Всесвіт за допомогою двох надзвичайно успішних фізичних теорій: загальної теорії відносності та квантової механіки. Квантова механіка описує, як поводять себе речі в неймовірно крихітному світі частинок і взаємодій між ними. Загальна теорія відносності описує загальну картину гравітації й те, як рухаються об’єкти.

Обидві теорії дуже добре працюють самі по собі, але фізики вважають, що вони суперечать одна одній. Хоча точний характер конфлікту є дискусійним, вчені загалом погоджуються: обидві теорії треба замінити новою, більш загальною теорією.

Фізики хочуть створити теорію «квантової гравітації», яка замінила б загальну теорію відносності та квантову механіку, водночас зафіксувавши надзвичайний успіх обох. Така теорія пояснила б, як діє гравітація в мініатюрному масштабі частинок.

Час у квантовій гравітації

Виявляється, створити теорію квантової гравітації неймовірно важко. Однією із спроб подолати конфлікт між двома теоріями є теорія струн. У ній частинки замінено на струни, що вібрують у 11 вимірах. (В нашому світі відомо чотири виміри: висота, довжина, ширина і час — Ред.)

Однак теорія струн стикається з додатковими труднощами. Наприклад, в цій теорії можна створити багато моделей, які описують Всесвіт, схожий на наш. Але ці моделі не дають жодних чітких прогнозів, які можна було б перевірити за допомогою експериментів, щоб з’ясувати, яка модель є правильною.

У 1980-х і 1990-х роках багато фізиків були незадоволені теорією струн і придумали кілька нових математичних підходів до квантової гравітації. Один з найвідоміших серед них — петлева квантова гравітація (loop quantum gravity). Вона передбачає, що тканина простору і часу складається з мережі надзвичайно малих дискретних частин або «петель». Одним з дивних аспектів петлевої квантової гравітації є те, що вона, здається, повністю «ігнорує» час.

Петлева квантова гравітація не єдина фізична теорія, що обходиться без поняття часу: кілька інших теорій також, здається, видаляють час як фундаментальний аспект реальності.

Надзвичайний час

Отже, ми знаємо, що нам потрібна нова фізична теорія, щоб пояснити Всесвіт, і що ця теорія може не включати час. Припустимо, що така теорія виявиться правильною. Чи означало б це, що часу не існує? Це складне питання і відповідь на нього залежить від того, що ми маємо на увазі, коли говоримо про існуванням.

Фізичні теорії не включають жодних столів, стільців чи людей, але ми все одно визнаємо, що столи, стільці та люди існують. Чому? Бо ми припускаємо, що такі речі існують на вищому рівні, ніж той, який описує фізика. Ми говоримо, що столи, наприклад, «виникають» із елементарних частинок, які є у Всесвіті.

Але хоча ми добре розуміємо, як стіл можна зробити з фундаментальних частинок, ми не маємо уявлення, як час може бути «зроблений» з чогось більш фундаментального. Отже, якщо ми не зможемо добре пояснити, як виникає час, неясно, чи можемо ми просто припустити, що час існує. Час може не існувати на будь-якому рівні.

Час і Суб’єкт

Сказати, що часу не існує на будь-якому рівні, все одно що сказати: столів немає взагалі. Спробувати обійтися у світі без столів, мабуть, важко, але існувати в світі без часу здається катастрофічним.

Усе наше життя так чи інакше пов’язане з часом. Ми плануємо майбутнє, зважаючи на те, що ми знаємо про минуле. Ми притягуємо людей до моральної відповідальності за їхні минулі вчинки, а потім робимо їм догану.

Ми вважаємо себе агентами (суб’єктами, які можуть щось робити) почасти тому, що маємо змогу планувати свою діяльність, яка спричинить до змін в майбутньому. Але який сенс діяти, щоб змінити майбутнє, якщо в реальному сенсі немає майбутнього, заради якого можна діяти? Який сенс карати когось за минулий вчинок, коли немає минулого і тому, мабуть, не було такої дії?

Відкриття того, що часу не існує, здавалося б, мало привести до зупинки всього у світі. У нас не було б причин вставати з ліжка.

Як і завжди

Вихід із безладу є. Хоча фізика може обійтися без поняття часу, вона, здається, залишає причинно-наслідкові зв’язки недоторканими — в тому сенсі, що одна річ може спричинити іншу.

Можливо, фізика говорить нам, що причинно-наслідковий зв’язок, а не час, є основною ознакою нашого всесвіту. Якщо це правильно, то суб’єкт все ще може вижити. Бо можна повністю реконструювати відчуття волі у причинно-наслідкових термінах.

Принаймні, це те, що Крісті Міллер, Джонатан Таллант і я стверджують у нашій новій книзі. Ми припускаємо: відкриття того, що часу не існує, може не мати прямого впливу на наше життя, навіть якщо воно штовхає фізику в нову еру.

Автор замітки Сем Барон (Samuel Baron), доцент Австралійського католицького університету.

Книжка, про яку йдеться в замітці: Samuel Baron, Kristie Miller, and Jonathan Tallant. 2022. Out of Time: A Philosophical Study of Timelessness. Oxford University Press (Семюел Барон, Крісті Міллер і Джонатан Таллант. 2022. «Поза часом: Філософське дослідження позачасовості». Видавництво Оксфордського університету.

За інф. з сайту www.sci-news.com

Докладніше про «Наше небо»

Це науково-популярний астрономічний інтернет-журнал для широкого загалу, створений у 2016 році. Назва «НАШЕ НЕБО» виникла у 1998 р. під час обговорення з директором Головної астрономічної обсерваторії Національної академії наук України академіком Я.С. Яцківим ідеї щодо заснування Київським республіканським планетарієм науково-популярного видання астрономічного змісту.

Упродовж 2006—2009 рр. я видавав малим накладом журнал «НАШЕ НЕБО.observer», а з 2010 р. веду блог «Ми і Всесвіт». Далі науково-популярні матеріали вміщуватиму головно на цьому сайті.

Іван Крячко

Написати електронний лист

Ви маєте змогу написати електронного листа з будь-якого питання щодо астрономії та інтернет-журналу «Наше небо»

Дякуємо за Вашу увагу до «Нашого неба»!

Please publish modules in offcanvas position.