Проекты / Время: Время / Спор с тральфамадорцами

Планета Тральфамадор астрономам неизвестна. Зато хорошо знакома читателям романа Курта Воннегута "Бойня номер пять, или Крестовый поход детей". Тральфамадорцы очень удивились, обнаружив, что у нас на Земле (и только у нас во всем космосе) существует иллюзия, будто моменты времени "идут один за другим... и, если мгновение прошло, оно прошло бесповоротно".

Ведь на самом-то деле, как узнает землянин Билли Пилигрим, "все моменты прошлого, настоящего и будущего всегда существовали и всегда будут существовать. Тральфамадорцы умеют видеть разные моменты совершенно так же, как мы можем видеть всю цепь Скалистых гор. Они... могут рассматривать тот момент, который их сейчас интересует".

Переняв инопланетный опыт, Билли Пилигрим начинает путешествовать по собственной жизни взад и вперед, посещая и заново - или наперед - переживая самые яркие ее мгновения... Совсем так, как делает каждый из нас в своих воспоминаниях и мечтах. Так что можно и, наверное, даже нужно рассматривать приведенные суждения писателя как метафоры, аллегории, образы - в литературоведческом словаре есть термины на любой вкус. А. Воннегут к тому же явно тяготеет к фантастике.

Однако физик-теоретик, да и любитель популярной литературы по физике, легко обнаруживает в тральфамадорском времени, все мгновения которого существуют сразу, как существуют сразу все пункты у привычного нам пространства, отличный образчик одного из вариантов вполне научной статической модели (концепции) времени. Греческое слово states означает "стоящий" - и по этой модели время "стоит" вполне в тральфамадорском духе. Самое же, пожалуй, удивительное, что именно статической концепции во многом соответствует та картина времени, которая возникает на основе широко известной в физике теории относительности. Сравните-ка цитаты из Воннегута с таким утверждением Германа Вейля, одного из крупнейших математиков XX века и активного сторонника и пропагандиста этой теории: "В объективном мире ничего не происходит, в нем все просто существует. Лишь по мере того, как взор моего сознания скользит по линии жизни (мировой линии) моего тела, для меня оживает часть этого мира подобно мгновенному изображению в пространстве, которое непрерывно меняется во времени".

Скажем сразу, что здесь "взор сознания" выступает в роли воннегутовского Билли Пилигрима, с той существенной разницей, что скользит он в одну и только одну сторону. И надо, пожалуй, тут же объяснить термин "мировая линия", не пожалев нескольких строчек. Как известно, пространство - для математики - состоит из точек: место какой-либо точки в нашем трехмерном пространстве определяется длиной, шириной, высотой - тремя координатами. Время состоит из моментов, оно одномерно, то есть для обозначения любого момента хватит всего одного числа. В теории относительности пространство и время становятся (как и в реальности) неразрывными, а единое пространство-время составлено уже не просто из точек и моментов, но событии, и для описания места каждого из них в мире нужны четыре координаты. Движения частиц и тел в пространстве-времени представляются цепями событии и изображаются линиями, которые называются мировыми. По утверждению Германа Вейля, как вы видели, эти движения мнимые: частицы и тела на самом деле неподвижны, события не происходят, а прочно и раз и навсегда закреплены на своих местах, тех самых, что обозначаются тремя пространственными и одной временной координатами. Это относится ко всем событиям, безразлично - прошлым, нынешним или грядущим.

Такую картину мира иногда сравнивают с кинолентой: каждый кадр ее существовал и до того, как увеличенным попал на экран, но зритель-то видит его именно в этот и только в этот момент. На каждом кадре - одна из многих тысяч групп изображений, составляющих кинофильм, но существует каждый кадр отдельно, и славные герои мультфильма "Ну, погоди!" представлены многими тысячами изображений Волка и Зайца.

Однако сравнение это лишено размаха, присущего самой физической теории, о которой идет речь. Согласно подходу, заявленному в цитате из Вейля, для реальности речь должна идти не о тысячах изображений одной вещи, но о великом множестве копий каждого предмета, участвующего в событиях любой из нас, если природа следует статической концепции времени, должен иметь на своей мировой линии впереди и позади себя тьму-тьмущую двойников, добавочных экземпляров самого себя. То есть двойники-то они, конечно, только когда находятся сравнительно недалеко друг от друга во времени. Чем глубже в прошлое, тем явственнее ваши двойники молодеют, чем дальше в будущее - тем старше они становятся.

Однако тут сами термины прошлое, настоящее и будущее утрачивают свой привычный для нас смысл: ведь прошлым мы называем ушедшее, исчезнувшее, будущим - то, что появится, а тут ничто в мире не уходит, как и не приходит, все - есть, навечно, насовсем Альберт Эйнштейн даже написал однажды: "Для нас, убежденных физиков, различие между прошлым, настоящим и будущим не более чем иллюзия, хотя и навязчивая".

Разобраться же в порядке событий во времени можно, только установив их последовательность друг относительно друга, - одно из них случилось раньше другого, но позже третьего (так Калинин ближе к Москве, чем Ленинград).

Теория относительности, как известно, проверена многими экспериментами; так что же, и вправду нет в мире ни прошлого, ни будущего, он неподвижен и непоколебим в самом точном значении этого, последнего слова? Выглядит все это в такой формулировке прямо-таки абсурдным. Как тут не вспомнить с сочувствием слова великого философа Рене Декарта, написавшего в минуту раздражения: "...нельзя придумать ничего столь странного и невероятного, что не было бы уже высказано кем-либо из философов" Но потом на память пришло известное стихотворение Пушкина:

Движенья нет, сказал мудрец брадатый.
Другой смолчал и стал пред ним ходить.
Сильнее бы не мог он возразить;
Хвалили все ответ замысловатый.

Пушкин, однако, не смеется над "мудрецом брадатым"; древний полуанекдот во второй половине стихотворения выворачивается под его пером наизнанку:

Но, господа, забавный случай сей
Другой пример на память мне приводит.
Ведь каждый день пред нами солнце ходит,
Однако ж прав упрямый Галилей.

Надо сказать, что и философ, признанный победителем в том древнем споре (это был знаменитый Диоген Синопский, либо, по другой версии, его учитель Антисфен), не принял "лавров" и даже побил палкой восхвалявшего его поклонника: рассуждения надо опровергать рассуждениями же. Или, как писал по сходному поводу В. И. Ленин, " вопрос не в том, есть ли движение, а в том, как выразить его в логике понятий".

Спорил же Диоген с последователем философа Парменида, утверждавшего в благозвучных стихах, что бытие...

Не возникает оно и не подчиняется смерти,
Цельное все, без конца, не движется и однородно.
Не было в прошлом оно, не будет, но все - в настоящем.

То есть бывшего сторонником той же самой статической концепции времени, которой придерживались двадцать пять веков спустя Эйнштейн и Вейль. Притягательна эта модель не только для философов, физиков и математиков. Замечательный советский физиолог А. А. Ухтомский писал в 1927 году:

"И вот, кстати сказать, в чем я вижу чрезвычайное приобретение для человеческой мысли в таком точном и в то же время ярко конкретном понятии, как "хронотоп", пришедшем на смену старым отвлеченностям "времени" и "пространства". С точки зрения хронотопа, существуют уже не отвлеченные точки, но живые и неизгладимые из бытия события; те зависимости (функции), в которых мы выражаем законы бытия, уже не отвлеченные кривые линии в пространстве, а "мировые линии", которыми связывают давно прошедшие события с событиями данного мгновения, а через них - с событиями исчезающего вдали будущего. Если бы я обладал скоростью, превышающей скорость света, я мог бы видеть события будущего, вытекающие из сейчас переживаемого момента".

Но и странного и невероятного (помните слова Декарта?) в статической модели хватает не только "на первый взгляд". Чего стоит хотя бы то обстоятельство, что у Вейля время, по сути, становится чисто субъективным, существующим только в сознании человека. Впрочем, сам же Декарт сделал относительно времени предположение - причем считал его истиной - действительно фантастическое. Он писал: "...для всех, кто станет внимательно рассматривать природу времени, будет вполне очевидно и ясно, что для того, чтобы сохраняться во все мгновения своей продолжительности, субстанция (здесь - материя, вещество. - Р. П.) нуждается в той же силе и в том же действии, которые были бы необходимы для ее порождения и создания сызнова, в том случае, если бы она еще не существовала".

И получается, что "высшие силы", позаботившиеся когда-то о создании мира, продолжают постоянно вмешиваться в его судьбу, обеспечивая сохранение Вселенной. Декарт не первым выступил с такой удивительной идеей. В начале нашей эры сходная мысль была высказана в индийской философии, а в средние века некоторые арабские богословы считали, что каждое мгновение Аллах уничтожает мир и тут же творит его сызнова. Печально отступление философии перед теологией, но вспомнить о нем следовало, чтобы яснее стал масштаб трудностей, с которыми имеют дело исследователи времени. Можно, пожалуй, считать, что "гипотезы" о непрерывном божественном вмешательстве были вызваны отчаянным желанием примирить статическую концепцию времени с ее сестрой-соперницей.

Зовут сестру динамической концепцией, и для ее характеристики не требуется цитировать поэта XIX века и фантаста XX: ведь все мы в обыденной жизни твердо знаем, что прошлого уже нет (хотя оно скрыто в выросшем из него настоящем), а будущего еще нет (хотя оно в том же настоящем заложено), и тем самым, ведая о том или не ведая, придерживаемся именно динамической модели времени.

Можно порадоваться, что в ней без обиняков говорится о прошлом, настоящем и будущем, события не сосуществуют, а сменяют друг друга, возможное становится действительностью, реальность текуча, мир движется, развивается... И уж здесь-то не нужны для его объяснения мириады и мириады двойников. Мы дома!

Но и с этой моделью, увы, не все в порядке. У нее есть свои трудности, "белые пятна", логические противоречия. Стоит, например, задуматься над вопросом, ответ на который известен всем... кроме поэтов и философов.

Генрих Гейне спрашивал:

И где то пламя, что погасло,
Где ветер, переставший дуть?

А сегодняшний философ пишет: "...Чем отличается бытие прошлых событий от бытия событий настоящих? Чем отличается физическая реальность вчерашнего дня от физической реальности сегодняшнего и позавчерашнего? Каковы доказательства того, что на каких-то интервалах мирового пространственно-временного континуума события прошлого не остаются реальностью... Только то, что мы их не воспринимаем? Но ведь время - не форма чисто субъективного опыта".

Я привел цитату из работы доктора философских наук Ю. Б. Молчанова: он определяет эту проблему "как давний вопрос, заданный еще Аристотелем".

Статическая и динамическая модели спорят давно; Платон находил, что для нашего земного мира (по его мнению, иллюзорного) справедлива динамическая концепция; а вот в божественном и вечном "мире идеи" время устроено по статической модели. И последняя в конце концов перешла в богословие, оставив уже к средневековью земные вещи и явления почти что в полное распоряжение динамической модели времени. Но в начале XX столетия, с появлением теории относительности, статическая модель снова ожила.

И вот тут-то английский философ Дж. Э. Мак-Таггарт предпринял детальное сопоставление обеих моделей - и пришел в результате к парадоксу, получившему в науке его имя.

В статической концепции события расположены раньше или позже по отношению к другим событиям; в динамической, сверх того, одни из них находятся в прошлом, другие - в настоящем, третьи - в будущем. Спрашивается, какое, из этих двух делений важнее, существеннее? Мак-Таггарт приходит к выводу, что второе; первое же производно от него. Но зато второе ненадежно, неустойчиво.

Вот простой пример. 26 августа 1812 года происходил Бородинский бой. Аустерлицкое сражение находилось тогда в прошлом, а битва при Ватерлоо - в будущем. Но уже 27 августа 1812 года и Аустерлиц и Бородино одинаково относились к прошлому, а спустя менее чем три года в него же "попало" и Ватерлоо. Между тем Аустерлиц как был раньше, чем Бородино, так и остался, и оба эти сражения навечно предшествуют Ватерлоо.

Получается, что каждый из этих видов определения событий имеет свои минусы, время оказывается внутренне противоречиво, и Мак-Таггарт объявляет его "за это" кажущимся и иллюзорным. Сколько философских копий было сломано в битвах вокруг парадокса Мак-Таггарта! Десятки крупных философов отстаивали принципиально большую важность одного подхода и выводимость из него подхода другого. Но не меньшее число высоких авторитетов держалось прямо противоположного мнения.

Ни одной из двух концепций не удалось; одержать убедительной победы - зато идеалистические взгляды автора парадокса были отвергнуты явным большинством ученых. Дискуссия же, идущая, по существу, не восемь десятилетий, а двадцать пять веков, "еще только набирает силу", по выражению современного исследователя.

Бесполезно пытаться делать точные предсказания, но, наверное, правы те, кто видит, что и тот и другой временные порядки имеют свои плюсы, что они, по формулировке доктора философских наук А. М. Мостепаненко, "...представляют два взаимосвязанных аспекта реального времени, ни один из которых не исчерпывает его полностью. Физическое время обладает как статической, так и кинематической характеристикой. Первая выражается в свойствах временного порядка, вторая - в его направленности, в его "устремленности в будущее".

Говоря иными словами, противоречие, которое смутило английского философа, принадлежит к числу тех реальных противоречий, что присущи самой природе. И из того, что эти две модели времени неполны, еще не следует, что они и неверны. Житейское изречение "крайности сходятся" можно перевести на философский язык известным гегелевским положением о тождестве противоположностей. Великий датский физик Нильс Бор полагал, что утверждения, противоположные действительно глубоким истинам, - тоже глубокие истины (утверждения же, противоположные истинам тривиальным, "лежащим на поверхности", очевидно нелепы).

Статическая и динамическая концепции противоположны; но уже живучесть их обеих показывает, что ни одну из них нельзя счесть нелепой, - тогда, значит, обе они истинны и глубоки?

Действительно, их можно рассматривать как взаимодополнительные по отношению друг к другу - в духе известного физического принципа дополнительности, по которому один и тот же электрон может быть описан по-разному, и как волна и как частица. Ю. Б. Молчанов в книге "Четыре концепции времени в философии и физике" говорит о возможном синтезе статической и динамической моделей времени.

Но в заголовке его книги стоит числительное "четыре", а мы говорили до сих пор только о двух концепциях времени. Да, в философии времени есть еще пара противоборствующих моделей. Составляют эту пару концепции субстанциональная и реляционная.

По первой из них время - особая сущность, "субстанция", некий поток (вспомните державинскую "реку времен"), который несет все, что есть в мире, причем существует независимо от вещей, как река остается рекой, есть на ней, скажем, плоты или нет.

Пространство и время как особые сущности выступают, например, в картине мира, созданной Ньютоном. Здесь они образуют сцену, на которой разыгрываются физические явления; причем как сцена остается на месте и после ухода актеров, так пространство и время должны сохраниться в ньютоновском мире и в случае полного исчезновения материи. На эту сторону дела обращал особое внимание Эйнштейн; он подчеркнул, что в том мире, который описывает теория относительности, с исчезновением материи не стало бы ни пространства, ни времени. Они оказываются лишь производными от материи, зависят от нее.

Впрочем, уже во времена Ньютона его вечный соперник Лейбниц не раз заявлял, что считает "пространство, так же как и время, чем-то чисто относительным".

Так же рассматривал время и живущий за двадцать столетий до Эйнштейна великий популяризатор науки Лукреций Кар:

...времени нет самого по себе, но предметы
Сами ведут к ощущенью того, что в веках совершилось,
Что происходит теперь и что воспоследует позже.
И неизбежно признать, что никак ощущаться не может

Время само по себе, вне движения тел и покоя. А Лукрецию, как водится, предшествовал Эпикур... Сестры-противницы, составляющие эту пару противоположных концепций, родились одинаково давно.

Вы, наверное, уже обратили внимание: время в теории относительности следует сразу и статической и реляционной концепциям. Ничего удивительного! Любая из составляющих тех пар моделей времени, о которых у нас шла речь, терпеть не может вторую составляющую той же пары, но легко сочетается с любой из представительниц пары другой. Оно и понятно. Каждая модель времени характеризуется определенным набором свойств; эти свойства могут сочетаться или не сочетаться со свойствами, присущими другой модели; так - для сравнения - дерево может быть высоким или низким, толстым или тонким; из каждой пары определений, что соединены союзом "или", можно взять лишь одно, зато оно легко сложится с любым определением из второй пары.

Ньютоново время представляет собой, как мы уже знаем, субстанцию; сверх того, оно отвечает еще и динамической модели; кстати сказать, "тральфамадорное время" занимает промежуточную позицию между ньютоновым и эйнштейновским; оно субстанционально, как первое, и статично, как второе...

А вот модель времени в теории неравновесных процессов, развиваемой известным бельгийским ученым Ильёй Пригожиным, оказывается сразу реляционной и динамической.

Ну, а каково время не в той или другой теории, а на самом деле? Какая его модель точнее, вернее, справедливее, полнее? Какие подходы тут надо оставить в арсенале науки, а какие - безвозвратно отправить в ее историю?

Похоже, что на последний вопрос ответить нельзя. И даже не потому, что он преждевременен. Время - больше и сложнее, чем его модели. Вот, скажем, в науке о макромире сейчас реляционная модель одержала как будто полную победу над субстанциональной, но когда речь идет о микромире, применимость первой из них становится ограниченной. Таково мнение В. Н. Дубровского и Ю. Б. Молчанова, изложенное в статье, появившейся в журнале "Вопросы философии". Авторы статьи полагают, что существующие концепции времени одинаково "представляют материю, но каждая из них представляет определенный фрагмент или уровень организации материи".

Наш мир, право же, достаточно велик, сложен и многослоен, чтобы вместить в себя простое и сложное, сходное и противоположное. Каждое новое открытие, каждая достаточно обоснованная гипотеза способствует уточнению того, что же такое время. И самое опасное тут - остановиться на уже принятом и признанном, забыть, сколько еще у науки впереди.

Закончу (или почти закончу) словами доктора философских наук Н. Н. Трубникова: "Время есть величайшая метафизическая тайна и сплошной парадокс - так позволяла себе когда-то высказываться о времени старая метафизика. И в этом благоговейном отношении к тайне было не так уж мало смысла. Эту величайшую тайну, этот сплошной парадокс времени просто невозможно вместить в полудюжину плоских' определений. Любое из них провоцирует прямо противоположное и с неизбежностью приводит нас к выводу, что истина времени еще не реализовала себя в этих определениях".

Пессимизм? Скорее - трезвое осознание реального положения дел. На планете по имени Физика неоткрытых островов больше, чем открытых. И мы еще только осваиваемся на великом материке Время.

Предыдущие 3 статьи Следующие 3 статьи

Масштабы времени Что такое пространство и время? Границы науки

Эти странные опыты Козырева... Лучи из будущего Многомерное время