Читать книгу Полярный агностицизм - Карим Азимов - Страница 5

† Эту главу (как, в общем-то, и остальные) я пишу, не обладая передовыми научными данными из области физики, поэтому интерпретирую известную мне информацию с житейских позиций. Это значит, что я с большой долей вероятности воспринимаю пространство и время не совсем правильно. Если читатель желает получить более корректную информацию на тему пространства и времени, ему следует ознакомиться с работами специалистов.

Наблюдение показывает, что объекты меняют свои размеры при приближении к ним – становятся больше. При удалении от них они становятся меньше. Чем мы ближе к объекту, тем ярче проявляются и другие, не визуальные его свойства: звуки становятся громче, запахи – сильнее. При этом, приближаясь к одним объектам, мы также приближаемся и к другим, но удаляемся от третьих. Всё это наводит на мысль о существовании пространства. Пространство – это как бы ткань реальности, некое вместилище для всех вещей мира.

† Пространство – более частная вещь по отношению к реальности. Вспомним, как мы определяли реальность – как свойство связанности всех вещей. Эта связь реализуется через пространство, но не только через него.

Пространство определяет топологические отношения между объектами – некоторые из них находятся рядом друг с другом (между ними можно перемещаться за малый промежуток времени), некоторые – далеко друг от друга. Если Вы находитесь между двумя объектами, то приближение к одному из них неизбежно означает удаление от другого. Если Вы двигаетесь перпендикулярно линии, соединяющей объекты, то Вы сперва будете приближаться к обоим, затем удаляться от обоих (либо наоборот). Это примеры общих правил, задаваемых пространством. Интересно, что свойства пространства зависят от его наполненности объектами. В зависимости от концентрации массы на участке пространства оно может искривляться – становиться выпуклым или вогнутым. Искривлённое пространство влияет на траектории движущихся в нём объектов. В таком пространстве исходно параллельно движущиеся тела могут начать отдаляться или сближаться. Однако как в среднем по Вселенной, так и в области, подверженной человеческому воздействию, пространство плоско, и мы можем не особо заботиться о его влиянии на нашу деятельность.

Эксперименты подтверждают, что пространство трёхмерно. Это означает, что любое перемещение можно разложить на три независимых друг от друга движения – по трём осям координат. В совокупности с тремя вращательными движениями любое отдельное тело в нашем пространстве обладает шестью степенями свободы. Физиками разработаны также теории, предусматривающие наличие большего числа пространственных измерений, но эти теории весьма умозрительны и используются для специальных случаев.

Пространство определяет законы, по которым объекты могут двигаться, но оно не отвечает за возможность движения как такового – то есть за динамичность Вселенной. Объекты способны перемещаться, и даже больше – изменяться вследствие перемещений отдельных частиц, составляющих объект. Так, например, некоторые деревья, которые есть на определённом месте сейчас, в дальнейшем уже отсутствуют (скажем, были вырваны ветром и сгнили), а такие объекты, как птицы, и вовсе очень подвижны – появляются и исчезают быстро, меняют своё положение относительно других объектов. Почему объекты меняются – лужи высыхают, реки текут, облака движутся? Напрашивается вывод: существует время – особенность реальности, которая обуславливает её динамичность. Оно позволяет проявляться законам физики, позволяет частицам менять положение относительно друг друга. Все объекты изменяются, хотя и с разной скоростью и по разным причинам, поэтому в разные временные промежутки мы видим разную картину Вселенной. Время – это четвёртое измерение реальности, но, в отличие от пространственных измерений, в которых мы можем перемещаться произвольно, время всегда изменяется в одну сторону независимо от нас. Из-за неизменности хода времени возникают понятия прошлого и будущего – того состояния реальности, что уже не вернуть, и того, что ещё не возникло, но возникнет непременно.

Почему время всегда течёт в одну сторону? Доподлинно неизвестно, но, как кажется, направление течения времени связано с ещё одной фундаментальной характеристикой Вселенной – энтропией. Энтропия – мера неупорядоченности системы. Если, например, поставить яблоки в ряд, то у этой системы будет меньшая энтропия, чем если бы мы эти яблоки случайно разбросали. Законы термодинамики говорят, что общая энтропия Вселенной может оставаться неизменной либо увеличиваться, но не уменьшаться. Не известно, почему это именно так, но наблюдения показывают, что это правило абсолютно и всепроникающе, оно – сама сущность нашей Вселенной. Локально можно наблюдать изменения энтропии в сторону уменьшения (например, та же самая расстановка яблок в ряд), но такие изменения всегда будут компенсироваться ещё большим увеличением энтропии в другом месте. Все процессы во Вселенной в конечном счёте направлены на то, чтобы распределить энергию максимально равномерно. Таким образом увеличивается энтропия. Важную роль в процессе «энергетической гомогенизации» Вселенной играет тепло, потому что оно самопроизвольно рассеивается в пространстве. Стоящий на столе стакан обладает потенциальной энергией, но, покуда стол существует, законы физики не могут сгладить разницу между состояниями Вселенной с большей энергетической неравномерностью (стакан на столе) и меньшей (стакан на земле). То есть существуют возможности для объектов иметь некий запас энергии, который не будет равномерно рассеян в пространстве. Однако по отношению к тепловой энергии таких возможностей у вещей нет – горячий объект всегда отдаёт тепло холодному, пусть и с разной скоростью. Таким образом, при переводе различных видов энергий в тепловую энтропия необратимо возрастает. Созидательные процессы, требующиеся для нашей жизнедеятельности (например, синтезы веществ, составляющих наши тела), идут за счёт внешних источников энергии, таких как излучение Солнца или радиоактивный распад. В большинстве случаев колоссальная часть энергии, которую мы заимствуем извне, расходуется именно на производство тепла. Но даже при самых полных переходах энергии из одной формы в другую КПД никогда не равен 100 процентам (исключая, возможно, некоторые процессы квантово-механических масштабов). Часть энергии всегда теряется в виде тепла. Таким образом, что бы ни происходило, в конечном итоге любой процесс – это переход разных видов энергии в тепло. Когда вся возможная нетепловая энергия станет тепловой, обратные процессы перестанут протекать, так как на их прохождение требуется больше энергии, чем может быть запасено в иной форме, а взять эту энергию неоткуда. Из самого тепла энергию можно извлекать лишь в том случае, если доступно более холодное тело, к которому тепло устремится от горячего тела. Однажды всё тепло распределится по Вселенной равномерно. Судя по всему, в этот момент достижения максимальной энтропии время во Вселенной остановится – процессы больше не смогут идти, реальность перестанет меняться. Пока же энтропия ещё может увеличиваться, время течёт в сторону её увеличения. Если бы это было наоборот, то мы бы видели, как, например, разбитые вазы на полу собираются из осколков и встают обратно на подоконники – энтропия бы уменьшалась, и время бы текло в обратную сторону.