Часть IV. Время в центре мироздания

                По моему мнению, наша современная картина физической реальности,
                особенно в том, что касается природы времени,
                чревата сильнейшим потрясением, ещё более сильным,
                чем то, которое вызвали теория относительности
                и квантовая механика в их современной форме.

                Роджер Пенроуз «Новый ум короля»



Что было в центре мироздания в астрономии Аристотеля и Птолемея?

Правильный ответ: Земля! Такая геоцентрическая картина мира, которая господствовала в науке и общественном сознании в течение многих веков, приводила на практике ко многим ненужным научным «костылям» в виде так называемых «эпициклов» и «деферентов». Эти «костыли», с одной стороны, позволяли весьма точно описывать наблюдаемое движение планет Солнечной системы на земном небосклоне, но, с другой стороны, значительно затрудняли вычисления и препятствовали построению непротиворечивой теории тяготения вообще и строения Солнечной системы в частности.

Коперниковская революция в астрономии в середине XVI века, поставившая в центр мироздания уже не Землю, а Солнце, в конечном итоге привела к ликвидации этих громоздящихся в изобилии «костылей» за ненадобностью, хоть путь к освобождению от этих ненужных подпорок был нелёгким и далеко не быстрым.  Всё новое, революционное всегда с трудом пробивает себе дорогу. Тому способствовало и сопротивление католической церкви, считавшей землю «пупом мира», и крайне закостенелое общественное сознание, которое никак не могло поверить учёным, а продолжало верить своим глазам: Солнце-то, мол, всходит и заходит, значит оно и вращается вокруг Земли. (Кое кто из землян, особенно жён футболистов, продолжает так думать и по сей день.)

Тем не менее, невзирая на все эти препоны, как научные, так и общественные, гелиоцентрическая система Коперника со временем стала господствующей в науке. Она была творчески развита его последователями, включая Иоганна Кеплера и Галилео Галилея, а спустя полтора столетия, в конце XVII века, Исаак Ньютон в третьей части своего выдающегося труда «Математические начала натуральной философии» подвёл итог, создав стройную и вполне непротиворечивую механистическую историю тяготения и строго выведя из неё законы небесной механики Кеплера.  После этого всем научным спорам на долгие годы был положен конец, эпициклы и деференты были выброшены на свалку истории за ненадобностью, а Солнце навек встало в центре своей планетной системы. (Третьей планетой от звезды по имени Солнце в этой системе является Земля.) 

Тот же Ньютон, благодаря своим выдающимся научным трудам на 2 с половиной столетия заложил фундамент нового механистического мироздания, вместилищем которого было 2 абсолюта: пространство и время. Однако и то и другое было абсолютами не в философском или (не приведи Господь!) не в богословском смысле этого слова — не Абсолютом как некое безотносительное, неограниченное, свободное духовное первоначало или некое Высшее Существо, в которого кто-то верит, а кто-то нет. (Например, сам Ньютон в это Высшее Существо как раз верил.) Отнюдь! Пространство и время являли собой всего-навсего некую абсолютную систему отсчёта (АСО), абсолют как абсолютную арену мира, абсолютную сцену мироздания, на которой разыгрывалось представление в виде движения материи. Вот что думал и писал об этом сам сэр Исаак Ньютон в далёком 1687 году:

«…время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. Во времени всё располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве — в смысле порядка положения. По самой своей сущности они суть места, приписывать же первичным местам движения нелепо. Вот эти-то места и суть места абсолютные, и только перемещения из этих мест составляют абсолютные движения».

Так продолжалось более двух столетий, пока в начале века XX века оба эти «места абсолютные» Ньютона, из которых совершаются «абсолютные движения», Эйнштейн не отправил на свалку истории.

Отныне теорией относительности Эйнштейна почётное место физического абсолюта было отдано скорости света в вакууме, а бывшие абсолюты классической механики Ньютона внезапно превратились в обычных геометрических «подкаблучников». Всё это связано с тем, что движение света в вакууме из относительного вдруг стало абсолютным: классический закон сложения скоростей к скорости света неприменим. С какой бы скоростью ни летел источник света, скоростью света всегда будет равна одной и той же величине — 300 000 км/сек. (Честно говоря, звук в воздухе тоже распространяет точно по такому же закону, правда, скорость его примерно в миллион раз меньше — всего-навсего 331 метр в секунду, однако никто из учёных его почему-то не придумал назвать скорость звука Абсолютом.)

В формулах специальной теории относительности Эйнштейна время вдруг начало замедляться относительно скорости света, чтобы дать дорогу нашему самозваному светоносному Абсолюту, а длины тел вдруг стали сокращаться в направлении движения по той же причине.  (Дорогу его сиятельству Абсолюту! Прочь с дороги, чернь, —  пространство и время!) Вскоре из этой научно-фантастической абсолютистской акробатики и эквилибристики цифр, призванной объяснить особенности электродинамики движущихся тел, от которой явно попахивало душком доисторического и средневекового абсолютизма, возник вдруг геометрический конструкт под названием «четырёхмерный пространственно-временной континуум» Минковского-Эйнштейна:

           «Отныне пространство само по себе и время само по себе должны обратиться в фикции,
           и лишь некоторый вид соединения обоих должен еще сохранить самостоятельность» [1].

Вживую, правда, этот континуум никто никогда не видел, как, впрочем, и многие другие научные конструкты, однако в формулах общей теории относительности (ОТО) он стал искривляться, как батут, под воздействием силы тяжести. Как считают релятивисты, именно по этим искривлениям движутся, как по прямой дорожке, и не имеющий массы покоя свет — физический Абсолют времён релятивизма, и все остальные материальные тела, обладающие массами. Для них самих — и света, и массивных материальных тел  — дорога — прямая как стрела, но эта прямая дорога проложена, мол, по незримым холмам и долинам искривлённого континуума, что превращает прямую линию в геодезическую кривую в королевстве кривых зеркал Эйнштейна-Минковского.  Ох, как всё в этом мире относительно!

Так родилась красивая научная легенда о гравитации как искривлении пространство-временного континуума, изложенная в ОТО, которую не поклоняющийся авторитетам Леон Бриллюэн весьма хлёстко и лапидарно охарактеризовал, как «блестящий пример великолепной математической теории, построенной на песке и ведущей к всё большему нагромождению математики в космологии (типичный пример научной фантастики)» [2]. 

Простое правило в 12 слов о сути ОТО от Джона Арчибальда Уилера (сродни Кредо из 12 пунктов христиан): 

«Пространство-время говорит материи, как двигаться; материя говорит пространству-времени, как изгибаться».

Всё бы было гладко на бумаге, да только эта красивая «научная фантастика», как назвал ОТО Леон Бриллюэн, приводила раз от разу к каким-то нелепостям. То понятие «энергия» куда-то пропадало. (Как иронично отметил Андрей Гришаев, «никаких разъяснений насчёт превращений энергии ОТО не даёт. У неё, вообще — от слова “энергия” истерика начинается. И лечиться уже бесполезно: слишком всё запущено»). То самые что ни на есть фундаментальные законы сохранения энергии, импульса и количества движения  нарушались. То возникала вдруг какая-то невообразимая космологическая сингулярность, в которой все законы физики не работают. То откуда ни возьмись появлялись какие-то тёмные сущности под названием «тёмная материя» и «тёмная энергия», на которые, по мнению релятивистских на весь ум учёных, приходится аж 95 % всей массы-энергии Вселенной!

Надо же! Наука конца прошлого века пришла к выводу, что на 95% Вселенная состоит из какого-то космического субстрата, который не только никто не наблюдает в какой-нибудь самый-самый-самый мощный телескоп, сконструированный человеком, но к тому же никто ничего внятного не может сказать об их природе!? Говоря словами академика Рубакова, эти 95% полной энергии во Вселенной — «неизвестно что»:

«доля обычного вещества (протонов, атомных ядер, электронов) в суммарной энергии в современной Вселенной составляет всего 5%. Помимо обычного вещества во Вселенной имеются и реликтовые нейтрино — около 300 нейтрино всех типов в кубическом сантиметре. Их вклад в полную энергию (массу) во Вселенной невелик, поскольку массы нейтрино малы, и составляет заведомо не более 3%. Оставшиеся 90–95% полной энергии во Вселенной — “неизвестно что”» [3].

Не помогают понять, что именно это «неизвестно что» ни красивые научные гипотезы про космических  МАЧО (MACHOs — Massive Astrophysical Compact Halo Objects  —  Массивные Астрофизические Компактные Гало Объекты) или их диаметральную противоположность — космических «слабаков»-«толстяков» WIMPs (WIMPs — Weakly Interacting Massive Particles — Слабо Взаимодействующие Массивные Частицы), ни  самый-самый-самый современный в мире космический телескоп «Джеймс Уэбб», стоимостью аж в 12,5 млрд долларов. Ни видит он ни космических MACHO, ни космических «тюфяков» WIMPов. И после этого наука ещё пеняет церковной схоластике! А чем научная схоластика лучше церковной?

Так, может, тут дело не в этих «тёмных» физических сущностях, а в «чёрных дырах» самой науки? Может, фундамент науки стоит не на тех устоях, которые способны релевантно описывать мироздание?

А какие эти устои? Их всего-навсего три: во-первых, научный опыт, эксперимент, во-вторых, математическое описание опыта, эксперимента, наконец, в-третьих, физический смысл опыта и уравнений. Без этого наука — не наука.

И что вы думаете? Под каждый из этих устоев сама же наука так и норовит совершить научный подкоп.

Научный опыт был весьма прост во времена Галилея и Ньютона, а вот сейчас провести его для выяснения фундаментальных загадок природы становится всё труднее и труднее. Сам герр Эйнштейн сто с лишним лет назад привык баловаться какими-то «мысленными экспериментами», ну, навроде современных мультиков: нарисуем — будем жить!  В наши же дни для проведения полноценного эксперимента то мощи энергий не хватает у адронных коллайдеров, то мощности телескопов не хватает, то разрешимости микроскопов и так далее. 

А ведь наука XXI века копнула-то в глубь природы всего-то на 10^-17 см в пространстве и 10^-18 секунды во времени с соответствующими этому уровню энергиями субатомной физики. Чем глубже она хочет проникнуть в тайны мироздания — тем бОльшими энергиями она должна овладеть.

«Центр Вселенной» — масштаб Планка. Чтобы добраться до уровня элементарного кванта пространства, Планковской длины, науке надо углубиться на 16 порядков вглубь, то есть в 10 миллионов миллиардов раз. Чтобы добраться до элементарного кванта времени, Планковского времени, необходимо углубиться уже аж на 26 порядков, то есть примерно в 500 триллионов триллионов раз. Ну, а чтобы овладеть Планковской энергией, по подсчётам Пола Дэвиса, автора бестселлера «Суперсила» (1985 год), надо создать адронный коллайдер диаметром примерно с Млечный Путь (около ста тысяч световых лет). Как говорится, есть над чем поработать. (Не скучай, наука!)

Для сравнения: радиус Земли составляет 6 371 км, а глубина самой глубокой скважины на Кольском полуострове — 12 262 метра. То есть наука смогла экспериментально углубиться внутрь Земли примерно на 0,2% радиуса Земли. А вот экспериментальная физика углубилась в глубь пространства на какие-то сто триллионных доли процента. В глубь времени — ещё в 10 миллиардов раз меньше. Если сравнивать с масштабом углубления до центра Земли, то это даже не укус комара. Высшим достижением на этом микро-нано-уколе сферы Космоса является Стандартная модель. А что глубже?  Какова космологическая теория Космоса?  Копать — не перекопать. Наука этого не знает. А ведь наука — это в первую очередь эксперимент!

Что касается математики, то ещё в 1930-м австрийский математик Курт Гёдель доказал теоремы о неполноте. Эти теоремы, опубликованные в 1931-м, утверждают, что любая математическая аксиоматика либо неполна, либо противоречива. В принципе, это означает, что всем прекраснодушным платоническим мечтаниям о том, что наука может вывести некую совершенную математическую формулу мира — грош цена. Нет никакого идеального математического мира, который проецируется в мир природы! Нет, не было и не будет!

Вот что сказал по этому поводу Ли Смолин: «Математика будет служанкой науки — но не королевой» [4].

А о физическом смысле, скажем, квантовой механики учёные спорят с пеной у рта который год, без конца и без толку ломая научные пики, что в лишний раз доказывает хорошо известное утверждение Ричарда Фейнмана: «Квантовую механику никто не понимает». А хотелось бы понять! Вам нравится бессмысленная наука? Лично мне — нет!

Так что устои современной науки оказались какими-то хлипкими, явно не фундаментальными. Поэтому вопрос о фундаменте как мироздания, так и изучающей её науки является самым что ни на есть актуальным. Ли Смолин не только полагает, что «время реально и имеет значение для фундаментального описания природы» [4], но и акцентирует внимание на проблеме «замороженного» на графиках и в уравнениях времени:

«Со времён Декарта и Галилея процесс, разворачивающийся во времени, представлялся как кривая на графике с дополнительным измерением, представляющим время. Это наделение времени свойствами пространства полезно, но может вызывать представление о статическом и неизменном мире — замороженном, вечном наборе математических соотношений» [4].

В математическом мирке графиков и уравнений время со времён Ньютона считается сродни пространству. И то и другое по сути дела — измерители движения, но отнюдь не само движение! Вспомним «Математические начала натуральной философии» Ньютона (1687 год):

«По самой своей сущности они [пространство и время] суть места, приписывать же первичным местам движения нелепо».

То есть само время у Ньютона не движется, а только служит измерителем движения материи. А в теории относительности время и вовсе «иллюзия»: 

«Для нас, убеждённых физиков, различие между прошлым, настоящим и будущим – не более, чем иллюзия, хотя и весьма навязчивая» [5].

По мнению релятивистов, оно и вовсе должно измеряться в метрах и километрах!? Как вам такой континуум? (Я буду у вас через 2 592 000 километров движения Земли вокруг Солнца — проще говоря, завтра.)

В этом случае всё движение сводится к чистой математике и, как справедливо замечает Ли Смолин, «вы вольны фантазировать, что во Вселенной время отсутствует, даже что в ней нет ничего, кроме математики. Но прагматик скажет, что отсутствие времени и математика — лишь свойства представления данных наблюдения за движением тела. Они не являются и не могут являться свойствами движения. В самом деле, абсурдно называть движение вневременным, поскольку движение и есть выражение времени» [4].

Еще раз большими буквами: «АБСУРДНО НАЗЫВАТЬ ДВИЖЕНИЕ ВНЕВРЕМЕННЫМ, ПОСКОЛЬКУ ДВИЖЕНИЕ И ЕСТЬ ВЫРАЖЕНИЕ ВРЕМЕНИ». (Точка.)

Именно вот этот абсурд, который всё сводит к математике, упуская из виду природу самого ВРЕМЕНИ, подспудно заложен и в классической механике Ньютона, и в квантовой механике, смысл которой никто не может понять за пеленой цифр, и в теории относительности Эйнштейна, которая считает время ненужной иллюзией, при этом сам мир замораживая в вечности блок-вселенной. Быть может, это и является главной, основной, поистине фундаментальной ошибкой науки со времён Декарта, Галилея и Ньютона?

Снова обратимся к Ли Смолину:

«Я уверен, что имеется нечто основополагающее, что мы упускаем, некоторое ошибочное предположение, которое мы все делаем. Если это так, тогда нам нужно изолировать ошибочное предположение и заменить его новой идеей.

Что может быть таким ошибочным предположением? Моя догадка, что оно содержит две вещи: основания квантовой механики и природу времени. Мы уже обсуждали первое; я нахожу многообещающим, что недавно были предложены новые идеи по поводу квантовой механики, мотивированные изучением квантовой гравитации. Но я сильно подозреваю, что ключом является время. Все больше и больше я чувствую, что квантовая теория и ОТО обе глубоко ошибаются по поводу природы времени. Не достаточно объединить их. Имеется более глубокая проблема, возможно, восходящая назад к истокам физики» [6].

Эта проблема — проблема ВРЕМЕНИ!

И вот пришло время в очередной раз изменить свои представления о мироздании и о роли в нём и природе ВРЕМЕНИ. На сей раз неплохо бы взглянуть на ВРЕМЯ не как на измеритель, а как на источник движения. Это будет новая научная ррррреволюционная аксиоматика, призванная восполнить явную неполноту и противоречивость традиционной «старорежимной» научной аксиоматики, и это, воистину, будет новая Коперниковская революция, которая ставит ВРЕМЯ с большой буквы в центр мира, убирая очередные ненужные научные «костыли».


Продолжение следует: http://proza.ru/2023/11/16/432
На главную: http://proza.ru/2017/02/08/668

Примечания:

1. Гендрик Антон Лоренц, Анри Пуанкаре, Альберт Эйнштейн, Герман Минковский «Принцип относительности». 1935, с.181
2. Леон Бриллюэн «Новый взгляд на теорию относительности»
3. В.А. Рубаков «Тёмная материя и тёмная энергия во Вселенной».  Элементы, 2005
4. Ли Смолин «Возвращение времени»
5. Albert Einstein — Michele Besso Correspondance 1903–1955. Paris: Hermann, 1972. P.537–538.
6. Ли Смолин «Неприятности с физикой»