Читать книгу 100 великих заблуждений - С. Н. Зигуненко, Станислав Зигуненко - Страница 5

«Какой глупый вопрос! – возможно, скажете вы. – Конечно же существует!..» И при этом можете даже выразительно посмотреть на часы. Однако на самом деле все не так просто, как кажется. Начать хотя бы с того, какое время показывают ваши часы?

Знаменитый Исаак Ньютон полагал, что время абсолютно. Возможно, он так считал потому, что жил неподалеку от Гринвича, через который проходил нулевой меридиан и от которого с 1884 года физики договорились отсчитывать часовые пояса.

Тем не менее ныне существует 24 часовых пояса и часы в каждом из них отсчитывают свое время. Причем разница, скажем, между гринвичским, московским или вашингтонским временем может быть довольно значительна.

Время Вселенной – понятие весьма относительное и текучее

И это еще не все. В начале ХХ века Альберт Эйнштейн показал, что понятие времени вообще относительно. Его в принципе можно замедлить или, напротив, ускорить. И эти теоретические рассуждения не раз уж подтверждались на практике. Один из самых впечатляющих опытов провели, пожалуй, в американском городе Болдере, где располагается Национальный институт времени.

Физики взяли двое точнейших атомных часов, способных ошибиться на секунду лишь за 7,3 млрд лет. Одни часы оставили на полу, а другие поместили на подставку, отстоящую от пола всего на несколько сантиметров. И что же? Через некоторое время выяснилось, что показания часов разнятся. На очень-очень малую величину, но все же отличаются.

А знаете почему?

Дело в том, что увеличением расстояния от центра Земли тяготение планеты уменьшается. На крошечную величину, но уменьшается. А изменение гравитации влияет на ход часов.

Более того, согласно уравнениям Эйнштейна, на ход времени влияет также скорость перемещения измерителя времени. Если мы сядем на звездолет, летящий с околосветовой скоростью, и отправимся сначала куда-то на край Вселенной, а затем через десять лет вернемся обратно, может оказаться, что на нашей родной планете за это время прошло 100 лет, и все наши современники за этот срок успели благополучно скончаться, отжив свой срок. Между тем как путешественники, жившие на корабле по своему собственному времени, постарели всего лишь на 10 лет.

И уж самым странным, пожалуй, является тот факт, что само течение времени для каждого человека за его жизнь меняется. В детстве каждый день кажется бесконечным, а к старости человеку кажется, что дни и даже годы мелькают один за другим. Специальные опыты позволили даже вычислить, насколько субъективным становится более быстрое течение времени – к старости его скорость, по мнению многих, ускоряется в 2,5 раза.

Тем не менее нашлись люди, которые вполне серьезно утверждают, что время как таковое не существует. И ссылаются при этом на свои расчеты. Мы с вами в дебри высшей математики влезать не будем. Но попробуем, так сказать, на пальцах разобраться, в чем тут фокус?

Если вы время от времени читаете научно-популярные книжки и еще не забыли, чему вас учили в школе, то, наверное, помните: физики со времен Эйнштейна предпочитают говорить о пространстве-времени. То есть к трем предполагаемым измерениям пространства – длине, ширине и высоте – они добавляют еще и четвертое, временное измерение.

Эти четыре измерения составляют полноту пространственно-временного континуума. Исаак Ньютон, один из праотцов современной математики и первооткрыватель исчисления, внес в физику массу бесценных идей. Среди самых важных из них – три закона движения, описывающие отношения между объектами и силами природы, которые с ними взаимодействуют. Другая важная идея – важная для нашего обсуждения – концепция абсолютного пространства и абсолютного времени.

Законы Ньютона предполагают, что время – неизменная величина во Вселенной, оно течет без какого-либо внешнего влияния и всегда одинаково для всех его наблюдателей. Но мы-то теперь знаем, что теория относительности Эйнштейна противоречит мнению Ньютона.

Время протекает по-разному в Москве и на Марсе. Оно ведет себя по-разному у подножия горы Фудзи и в окрестностях черной дыры. Время меняется, когда вы движетесь быстрее. И когда до Эйнштейна впервые это дошло, его видение изменило все, что мы знали о физике.

А теперь авторы нескольких научных работ предлагают еще и новый взгляд на пространственно-временной континуум. Скажем даже больше: один из авторов предлагает определить Вселенную как «безвременную»…

Итак, три физика – Амрит Сорли, Давид Фискалетти и Дюзан Клинар – предлагают представить время как одну их осей 4-мерного графика. По словам ученых, это будет означать, что пространство не трехмерно, а четырехмерно, и нет необходимости выделять время особо.

Цитата из их работы звучит так: «Точка зрения, согласно которой время представлено физической сущностью, в которой происходят материальные изменения, заменяется более удобной точкой зрения, в которой время будет просто числовым порядком материального изменения. Этот взгляд лучше отвечает физическому миру и лучше объясняет мгновенные физические явления: гравитацию, электростатическое взаимодействие, передачу информации и другие».

Теоретики полагают, что эта точка зрения лучше подойдет на данный момент. И далее рассказывают, что они ныне разрабатывают новый взгляд на данную проблему. В результате у них получается вот что: «Поскольку больше в этой четырехмерной структуре не существует ни одной секции, в которой “сейчас” представлено объективно, понятия “случается” и “происходит” еще не исчезают полностью, но весьма усложняются. Похоже, более естественно думать о физической реальности как о четырехмерном бытии, а не как об эволюции со временем трехмерного бытия».

Исследователи пытаются прояснить ситуацию на основе такого мысленного эксперимента. Представим, что у нас есть фотон, который движется вперед и назад между двумя точками в пространстве. Пространство полностью состоит из планковских длин – то есть из мельчайших дистанций, которые может преодолеть фотон в момент времени. Когда фотон перемещается на планковскую длину, он описывается как передвигающийся исключительно в пространстве и не совсем во времени, поскольку промежуток планковской длины очень мал.

Этот эксперимент показывает, что время может быть просто числовым порядком изменения, а не четвертым измерением, уверяют исследователи. Рассмотрение времени таким образом – как способа отслеживания изменений в течение долгого времени – не только решит парадоксы Зенона о движении (Ахиллес и черепаха, например), но и позволят лучше описать характеристики природного мира.

Древнегреческий мудрец Зенон, если помните, утверждал, что быстроногий Ахиллес никогда не догонит черепаху, поскольку, когда он продвинется, например, на метр, черепаха продвинется на 10 сантиметров. Он на десять сантиметров, черепаха – на сантиметр… И так далее. И его при этом совершенно не волновало, что на практике таким рассуждениям – грош цена. Главное, что они теоретически логичны.

Видимо, так же рассуждают и упомянутые теоретики, которые не без юмора пишут, что «теория времени как четвертого измерения в пространстве – фальсификация, и своей последней работой мы показываем, что есть большая вероятность этой фальсификации».