Фізика часу
Є в часу такі властивості, які ставлять у глухий кут і класичну механіку, і теорію відносності, і квантову теорію. Ці теорії багато сказали про час, але вони не здатні відповісти на перший і, здавалося б, найпростіший з усіх питань:чому час іде ?
Як говоривАристотель, «А що таке час і яка його природа, однаково неясно як з того, що нам стало відомо від інших, так і з того, що нам було відомо раніше ... Час або зовсім не існує, або ледве, будучи чимось незрозумілим…»
Так у чому ж причина парадоксальності наших уявлень про час, адже для нас поточний момент як перехідний місток між зафіксованим минулим і розпливчастим майбутнім.
Протягом тисячоліть час розглядалося людьми як щось вічне, незмінне, ні від чого не залежить. І механікаНьютона, розраховуючи рух небесних тіл на десятки років уперед, передбачаючи настання сонячних і місячних затемнень з точністю до часткою секунди, теж підтвердила цю віковісну впевненість.
У класичній фізиці час є абсолютно вільним, ні з чим не пов'язаним параметром. Це багато в чому відповідає нашим звичайним уявленням про час. Ми часто думаємо, що, на відміну від всесвіту, який народжується і вмирає, час існує завжди і скрізь. І жодна сила не в змозі вплинути на його перебіг – ні прискорити, ні сповільнити. Проте сторіччя тому народилася нова фізика – і час тут же втратив монолітну сутність…
Як пишеРоджер Пенроуз( «Новий розум короля»): «Час для нас «тече» тільки тому, що ми маємо свідомість. З погляду теорії відносності, існує лише «статичний» чотиривимірний простір — час без будь-якої течії. Простір - час просто є, і час у ньому здатний "текти" не більше, ніж простір. Протягом часу, схоже, необхідно чомусь одному лише свідомості …»
Свідомість - це єдине відоме нам явище, згідно з яким час «тече». Насправді, «час» у фізичних процесах не «тече» — натомість розглядається статичний «простір-час», де фіксуються події, що відбуваються у нашому Всесвіті. Однак ми сприймаємо поточний час, тут присутня якась ілюзія, насправді, час нашого сприйняття не тече лінійно в одному напрямку.
«Час — це лише наше недосконале сприйняття одного з нових вимірів простору. І час, і рух - не більше ніжілюзії » - писавГовард Лавкрафт («Міфи Ктулху»). У чомусь повсякденному часі справді здається невловимим, і виникає сильне бажання оголосити його звичайною ілюзією. Саме тому останнім часом з'явилися такі екзотичні розділи.досліджень, якквантовий час, час мультиверсу.
Очевидно, що фундаментальні закони фізики діють однаково вперед і у часі. Однак ми відчуваємо час, що рухається тільки в одному напрямку: з минулого в майбутнє. Чому так відбувається? Для пояснення цього факту необхідно зробити дослідження в передісторії Всесвіту, в епосі до Великого вибуху. Наш Всесвіт може виявитися крихітною частиною набагато більшої області простору-часу, так званого Мультиверса, який, за ідеєю, має бути симетричним у часі. Інакше кажучи, у різних частинах множинної Всесвітучас може текти як уперед, і назад.
Відповідно до класичної фізики, Всесвіт почав свій розвиток з володіють великою впорядкованістю стану і з тих пір ставав все більш хаотичною. Необоротність цього процесу у часі символізує стріла, завжди спрямована з минулого у майбутнє. «Стріла часу » відіграє найважливішу роль у нашому повсякденному житті, пояснюючи, чому ми, наприклад, можемо зробити з яйця омлет, але не навпаки, або чому в склянці води мимоволі не утворюються кубики льоду, або чому ми пам'ятаємо про події у минулому, а не в майбутньому.
Походження «стріли часу» то, можливо послідовно простежено назад – до моментуВеликого вибуху. Можна сказати, що кожного разу, розбиваючи яйце для омлету, ми проводимо справжній космологічний експеримент, підтверджуючи існування «стріли часу». Підтверджуючи, але не пояснюючи причин її наявності. Ця основна загадка того Всесвіту, яку ми спостерігаємо, натякає на існування набагато більшого простору-часу, не доступного спостереженням. Вона додає ваги гіпотезі про те, що ми бачимо лише малу частину мультиміру.
За словами вчених, законам фізики байдуже, у якому напрямку минає час. Відповідно до запропонованої концепції, напрямок перебігу часу збігається зі зростанняментропії (у термодинаміці - це міра незворотного розсіюванняенергії ). Як приклад, вчені наводять чашку кави з молоком — після змішування напоїв повернути систему у вихідне положення неможливо.
З формул теоріїгравітації випливає, що час тільки здається інертним і байдужим до процесів, що проходять у світі, насправді на нього діютьсили тяжіння. Чим вони сильнішими, тим більш млявими, повільнішими поточним стає час. Образно кажучи, під впливом тяжіння «річка часу» перестає бути прямолінійною. Вона згинається, розтягується, скручується. І оскільки будь-яка крива довша за пряму, то тимчасова дистанція між двома подіями збільшується.
Козирєв розробивтеорію часу, згідно з якоючас – величина не абстрактна, а має напрямок іенергію. При цьому час впливає на наш світ і є додатковим джерелом енергії, що не дає наступити тепловій смерті Всесвіту. Виходячи з цієї теорії,час може мати протилежний напрямок, але всвіті з таким часом, все буде мати дзеркально протилежні властивості. Досвіди Козирєва переконують у тому, що світ, всі предмети, що його заповнюють, і всі події існують все відразу в своєму минулому, теперішньому і майбутньому.
Герман Мінковський показав, що рівняння механіки та електродинаміки можна записати так, що просторові координатиx, y, z і час t входитимуть до них абсолютно симетрично. З математичної погляду вони рівноправні, оскільки тимчасова координата завжди входить помноженої на уявну одиницюi. Козирєв вважав, що у своїх астрономічних дослідах йому вдалося на практиці підтвердити існування «чотирьохмір'я», де майбутнє існує поряд із сьогоденням, тому немає нічого дивного в тому, що його можна спостерігати з нашого «зараз».
За правиламиМінковського, можна дізнатися, як розташовані один щодо одного в чотиривимірному просторі минуле, що вже відбулося і майбутнє - ще не стало подією. Ну, а те, що всі події вже заздалегідь «вбудовані» в наш світ, – це окрема гіпотеза.