Тайм менеджемент

Каждый школьник знает, что время есть. Но для каждого школьника наступает момент, когда он сталкиваются с парадоксами, которые лежат непосредственно за нашим каждодневным пониманием времени. Я вспоминаю, как будучи ребенком я был внезапно поражен вопросом о том, могло ли бы время закончиться или оно должно длиться вечно. Оно должно закончиться, ибо как мы можем представить себе бесконечность существования, протянувшуюся перед нами, если время безгранично? Но если оно исчезнет, что случится потом?
Я изучал вопрос, что такое время, большую часть моей взрослой жизни. Но вначале я должен признать, что я не ближе к ответу теперь, чем я был тогда. Действительно, даже после всего этого исследования, я не думаю, что мы можем ответить даже на простой вопрос: «Что за вещь время?» Возможно, лучшая вещь, которую я могу сказать о времени, должна объяснить, как углубилась для меня тайна, поскольку я попытался противостоять этому. Вот другой парадокс о времени, который начал меня волновать только после взросления. Все мы знаем, что часы показывают время. Но часы — сложные физические системы и следовательно подвергаются дефекту, поломке, и разрушениям электроэнергии. Если я возьму какие-нибудь двое настоящих часов, синхронизирую их, и позволю им бежать, после некоторого времени, то они будут всегда не соглашаться в том, который час.
Так какое из них измеряет реальное время? Действительно, существует ли единственное, абсолютное время, которое, хотя измерено недостаточно хорошо какими-нибудь фактическими часами, является истинным временем мира? Что мы подразумеваем, когда мы говорим, что некоторые специфические часы бегут медленнее или быстрее? С другой стороны, что это могло означать, когда мы говорим, что кое-что как абсолютное время существует, если оно никогда не может быть точно измерено?
Вера в абсолютное время поднимает другие парадоксы. Текло бы время, если бы не было ничего во вселенной? Если бы все остановилось, если бы ничего не случилось, то время продолжилось бы? С другой стороны, возможно нет никакого единственного абсолютного времени. В этом случае, время только то, что измеряют часы и, поскольку есть много часов и они все, в конце, расходятся, есть много времен. Без абсолютного времени мы можем только сказать, что время определено относительно того, какие часы мы выбрали для использования.
Это, кажется, привлекательная точка зрения, потому что она не принуждает нас верить в некоторое абсолютное течение времени, которое мы не можем наблюдать. Но это приводит к проблеме, как только мы немного познаем науку. Одной из вещей, которые описывает физика, является движение, и мы не можем постигнуть движения без времени. Таким образом, понятие времени является основным для физики. Позвольте мне брать самый простой закон движения, которое было изобретено Галилео и Декартом, и формализовано Айзеком Ньютоном: тело без сил, действующих на него, перемещается по прямой линии на постоянной скорости. Давайте не волноваться здесь о том, что такое прямая линия (это — проблема места, которое отлично походит на проблему времени, но которое я не буду обсуждать здесь). Чтобы понять, что утверждает этот закон, мы должны знать то, что это означает «перемещать на постоянной скорости». Это понятие вовлекает понятие времени, поскольку нечто двигается на постоянной скорости, когда равные дистанции преодолены в равные отрезки времена.
Мы можем тогда спросить: Относительно которого времени движение будет постоянным? Действительно ли оно — время некоторых специфических часов? Если так, откуда мы знаем какие часы? Мы должны конечно определиться, потому что, поскольку мы наблюдали прежде, все реальные часы в конечном счете выйдут из синхронизации друг с другом. Или предпочтительнее закон, который отсылает к идеальному, абсолютному времени?
Предположите, что мы выбрали точку зрения, что закон относится к единственному, абсолютному времени. Это решает проблему выбора, какие часы использовать, но он поднимает другую проблему, поскольку никакие реальные, физические часы отлично не измеряют это предполагаемое, идеальное время. Как мы можем действительно убедиться, верно ли утверждение закона, если у нас нет никакого доступа к этому абсолютному, идеальному времени? Как мы можем сказать, являются ли некоторое очевидное ускорение или замедление некоторого тела в специфическом эксперименте из-за отказа закона, или только из-за дефекта нами используемых часов?
Ньютон, когда сформулировал свои законы движения, хотел решить проблему часов, устанавливая существование абсолютного времени. Делая это, он пошел против суждений своих современников, таких как Декарт и Лейбниц, которые придерживались того, что время должно быть только аспектом отношений среди реальных вещей и реальных процессов в мире. Возможно им принадлежит лучшая философия, но Ньютон известен лучше чем кто-либо другой в то время, как единственно веривший в абсолютное время для своего закона движения, включая тот что мы обсуждали. Действительно, Альберт Эйнштейн, который сверг теорию времени Ньютона, высоко оценил «храбрость Ньютона и решение» идти против того, что является лучшим философским аргументом, и делает предположения, которые он должен был сделать, чтобы изобрести физику имеющую смысл.
Эта дискуссия, между временем столь же абсолютным и существующим ранее и временем как аспектом отношений вещей, может быть иллюстрирована следующим образом. Представьте себе, что вселенная представляет собой сцену, на котором струнный квартет, или джазовая группа собирается сыграть. Сцена и зал в настоящее время пусты, но мы слышим тиканье, поскольку кто-то забыл после последней репетиции выключить метроном, сидя в углу оркестровой ямы. Метроном, тикающий в пустом зале, является предполагаемым абсолютным временем Ньютона, которое продолжается вечно с фиксированным темпом, до и независимо от чего-нибудь фактически существующего или случающегося во вселенной. Музыканты входят, вселенная внезапно не пуста, но находится в движении, и они начинают ткать свое ритмичное искусство. Теперь, время, которое появляется в их музыке, не является абсолютным существующим ранее временем метронома; это — относительное время, основанное на развивающихся реальных отношениях среди музыкальных мыслей и фраз. Мы знаем, что это так, поскольку музыканты не слушают метроном, они слушают друг друга, и через их музыкальный обмен, они делают время, которое уникально для их места и момента во Вселенной.
Но, всё это время, в углу тикает метроном, неуслышанный создателями музыки. Для Ньютона время музыкантов, относительное время, является тенью истинного, абсолютного времени метронома. Любой услышанный ритм, так же как след любых реальных физических часов, только прослеживает недостаточно хорошо истинное абсолютное время. С другой стороны, для Лейбница и других философов, метроном — фантазия, которая ослепляет нас; единственное время — ритм, который музыканты создают вместе. Споры между абсолютным и относительным временем отражают историю физики и философии, и противостоят нам теперь, в конце двадцатого века, поскольку мы пытаемся понять, какое понятие пространства и времени должно заменить ньютоновское. Если нет никакого абсолютного времени, то законы Ньютона движения не имеют смысла. То, что должно заменить их, должно быть законом, который может иметь смысл, если Вы измеряете время какими-нибудь часами. Таким образом, требуется демократический, а не деспотичный закон, в котором время любых часов, какими бы несовершенными они не были, столь же хорошо как любое другое. Лейбниц не был в состоянии изобрести такой закон. Но Эйнштейн изобрел, и это — действительно одно из больших достижений его теории общей относительности. Как это ни парадоксально, но это делается, устраняя любые ссылки на время из основных уравнений теории. Результат состоит в том, что о времени нельзя говорить вообще или абстрактно; мы можем только описать, как вселенная изменяется во времени, если мы сначала говорим точно, какие реальные физические процессы должны использоваться как часы, чтобы измерить течение времени.
Итак, остается не ясным, почему тогда я говорю, что я не знаю, что такое время? Проблема в том, что общая теория относительности является только одной частью революции в физике двадцатого века, ибо есть и квантовая теория. И квантовой теория, которая первоначально была разработана для объяснения свойств атомов и молекул, приняла полностью понятие Ньютона абсолютного идеального времени. Таким образом, в теоретической физике, мы имеем в настоящее время не одну теорию природы, но две теории — относительности и квантовой механики, и они основаны на двух разных понятий времени.
Ключевой проблемой теоретической физики в настоящий момент является сочетание общей теории относительности и квантовой механики, в единую теорию природы, которые могут, наконец, заменить ньютоновскую теорию, свергнутую в начале этого века. И действительно, основным препятствием для этого является, что эти две теории описывать мир в терминах различных представлений о времени. Если каждый не хочет пойти назад и базировать это объединение на старом, ньютоновом понятии времени, ясно, что проблема состоит в том, чтобы принести лейбницевское относительное понятие времени в квантовую теорию. Это, к сожалению, не так просто. Проблема состоит в том, что квантовая механика позволяет многим различным, и очевидно противоречащим, ситуациям существовать одновременно, пока они существуют в своего рода теневой или потенциальной действительности. (Чтобы объяснить это, я бы написать еще эссе как это о квантовой теории.) Это относится к часам также, кошка в квантовой теории может существовать в состоянии, которое находится в тоже время потенциально живым и потенциально мертвым, часы могут существовать в состоянии, в котором они одновременно работают как обычно и работают назад. Так, если бы была квантовая теория времени, то она должна была бы иметь дело не только со свободой выбрать различные физические часы, чтобы измерить время, но с одновременным существованием, по крайней мере потенциально, многих различных часов. Первое, мы узнали от Эйнштейна, как это сделать; а вот второе до сих пор было слишком непостижимо для нашего воображения.
Таким образом, проблема того, что такое время, остается нерешенной. Но это хуже, потому что теория относительности, кажется, требует других изменений в понятии времени. Одно из них касается моего вводного вопроса, может ли время начаться или закончиться, или течет оно вечно. Для теории относительности время может действительно начаться и остановиться. Одно обстоятельство, при котором это случается, находится в черной дыре.
Черная дыра — результат краха массивной звезды, когда она сожгла всё свое ядерное топливо и таким образом прекратило гореть как звезда. Как только она больше не производит высокую температуру, ничто не может остановить крах достаточно массивной звезды под силой ее собственной силы тяжести. Этот процесс питается собой, потому что, чем меньше становится звезда, тем более высока сила, с помощью которой ее части взаимно притягиваются друг к другу. Одним из следствий этого является то, что будет достигнута точка, на которой нечто будет происходить быстрее быстрее, чем свет убежит с поверхности звезды. Поскольку ничто не может двигаться быстрее скорости света, ничто не может уйти. Вот почему мы называем ее черная дыра, потому что даже свет не может бежать из нее.
Однако, давайте думать не об этом, а о том, что случается со звездой непосредственно. Как только она становится невидимой для нас, потребуется только короткий промежуток времени для целой звезды, чтобы быть сжатой в точку, в которой она имеет бесконечную плотность вещества и бесконечного гравитационного поля. Вопрос в том, что происходит затем? Проблема, по сути, состоит в том, что могло бы означать это самое «затем». Ведь если время только дано движением физических часов, то мы должны сказать, что время останавливается в каждой черной дыре. Поскольку, как только звезда достигает состояния бесконечной плотности и бесконечного поля тяготения, никакое дальнейшее изменение не может иметь место, и в ней не может происходить никакой физический процесс, который бы дал значение времени. Таким образом, теория просто утверждает остановки времени.
Проблема фактически даже хуже чем эта, потому что общая относительность учитывает целую вселенную, способную разрушиться как черная дыра, и в этом случае время останавливается всюду. Она также учитывает время, чтобы начаться. Именно так мы понимаем Большой Взрыв — самая популярная теория в настоящее время о происхождении Вселенной. Возможно центральной проблемой, о которой думают те из нас, кто пытается объединить теорию относительности и квантовую механику, состоит в том тем, что действительно случается в черной дыре. Если время действительно останавливается там, то мы должны рассмотреть то, что время везде останавливается в крахе вселенной. С другой стороны, если оно не останавливается, тогда мы должны рассмотреть целый, безграничный мир в каждой черной дыре, навсегда вне нашего видения. Кроме того, это не только теоретическая проблема, потому что черная дыра формируется каждый раз, когда достаточно массивная звезда прибывает до конца своей жизни и краха, и эта тайна происходит где-нибудь в обширной вселенной, которую мы можем видеть, возможно сто раз в секунду.
Так, что же такое время? Действительно ли это — самая большая тайна? Нет, самая большая тайна должна быть то, что каждый из нас здесь, в течение некоторого краткого времени, и это соучастие, которое вселенная предоставила нам в своем большем существовании, допускает задавать такие вопросы. И передавать, от школьника школьнику, радости и удивления, открытия, и сообщения друг другу о том, что мы знаем и что мы не знаем.

Комментарии запрещены.