Что такое «Сейчас» в физике?
Про время в физике известно многое, но один фундаментальный вопрос так и не раскрыт. Более того, прогресс в этой области почти нулевой. Что такое »сейчас»? Да, есть куча уравнений, где фигурирует буквочка t, символизирующая время, но нигде, нигде в физике нет ни намека на то, что момент времени »сейчас» какой-либо особенный.
Посмотрим, что нам говорят интуиция, философия и физика, и где они друг другу противоречат.
Суть проблемы
в том, что для нас момент времени 'сейчас' кажется принципиально отличающимся от прошлого и будущего, но это абсолютно никак не находит отражения в физике. Да, в физике есть «стрела» времени (и даже две, микроскопическая и макроскопическая), и состояние материи меняется со временем, энтропия увеличивается, но обо всем этом с равным успехом можно рассказывать a posteriori, как о чем то свершившимся, или как о предсказании.
Разумно задать вопрос: является понятие 'сейчас' физически объективным, или это есть лишь артефакт нашего сознания? В последнем случае возникает второй, не менее любопытный вопрос.
Если момент 'сейчас' есть артефакт сознания, то почему мы принимаем на веру, что этот момент одинаков для всех сознаний? Это ни из чего не следует, если в моменте 'сейчас' нет ничего физически объективного. Например, я могу причинить боль человеку, но если он даже не является философским зомби, то он может не испытывать страданий сейчас, потому что он это уже пережил или еще не дожил до этого момента (я никогда не видел упоминания этой проблемы в литературе)
Также, пусть Петя говорит:»Сейчас идет дождь» и это правда. Спустя некоторое время Вася рассказывает:»Недавно Петя сказал: 'Сейчас идет дождь'». Это тоже правда, но внутренняя часть ('Сейчас идет дождь') уже стала неправдой. Да, на бытовом уровне мы легко заменяем 'сейчас' на 'тогда' и не испытываем с этим дискомфорта, но как быть философам, пытающимся анализировать саму концепцию 'сейчас', если каждая записанная про 'сейчас' фраза становится ложью быстрее, чем высохнут чернила?
Посмотрим, какие есть философские концепции времени
Презентизм
Презентизм утверждает, что будущего еще нет, а прошлого уже нет, и существует (whatever it means in this context, некоторые фразочки лучше звучат по-английски) лишь сейчас. Узкая движущаяся полоска света от маяка, освещающего реальность. Интуитивно очень подходит к тому, как работает наше сознание (точнее, к тому, как нам кажется, как работает наше сознание).
Растущий блок Вселенной
(Growing Block Universe) Будущего еще нет, но прошлое уже зафиксировано и не может измениться. Таким образом, 'тело' вселенной все время 'прирастает', а сознание оперирует на этой тонкой границе растущего мира.
Эта концепция тоже кажется интуитивно обоснованной, но тут…
Теория относительности наносит удар
Дело в том, что в теории относительности срез 'сейчас' может идти в пространстве-времени под разным углом в зависимости от движения наблюдателя. Картинка выше иллюстрирует это, два наблюдателя на Земле, зеленый и синий, двигаются по-разному (например, вращаются на экваторе на противоположных сторонах), из-за чего их понятия 'сейчас' оказываются немного непараллельными.
На большом расстоянии может набежать внушительная разница, например, там где стоит красный крестик, рептилоиды планеты Нибиру принимают решение поработить Землю. Для синего наблюдателя это (решение, а не высадка на Землю) уже давно случилось, а для зеленого — еще идут прения.
Да, для обоих наблюдателей не будет никакой объективной разницы — решение рептилоидов ни на что не может повлиять раньше, чем мы окажемся в световом конусе решения о нападении, но постфактум они придут к разному моменту в их жизни, одномоментному с решением о вторжении.
Несмотря на то, для сурового физика требующего фальфицируемости выводов все описанное остается лирикой, предыдущие две философские концепции, на мой взгляд, рушатся, и остается только
Этернализм
В этернализме, он же block time, существует все сразу, а 'движение времени' есть иллюзия (возможно, создаваемое сознанием). Интуитивно этернализм может вызывать отторжение, но для физика он наиболее естественен.
Надо сказать, что 'фиксирование' будущего не противоречит квантовой механике, в частности, ее детерменистическим интерпретациям — мультивселенной (MWI) и Bohm interpretation (скрытые параметры). В других интерпретациях может быть по-разному, кое-где может намекать на супердетерминизм.
Супердетерминизм
В квантовой физике есть своеобразные 'плоскоземельщики', которые не принимают тот факт, что из теоремы Бэлла следует, что некоторые величины не существуют (во всяком случае до измерения) объективно. «Hardcode realists» долго не принимали это и все указывали на лазейки в экспериментах по проверке теоремы Бэлла.
Недавно последние лазейки были закрыты и был выполнен loophole-free эксперимент. Теперь единственным пристанищем этих упрямцев остается супердетерминизм, которые в принципе нельзя опровергнуть, как и субъектиный идеализм
Временные петли
Еще больше вопросов к интуиции возникает, когда вы думаете о замкнутых временных петлях. Например, внутри вращающейся черной дыры сингулярность (внутри второго горизонта) образует петлю, она показана черным:
Вы можете подумать что астронавт увидит ее как кольцо, но это не так — это кольцо, но кольцо во времени — световые конусы здесь лежат почти на боку, а время 'течет' вдоль кольца. Для астронавта сингулярность будет точкой, вот только точка будет в области пространства, где все повторяется.
Так как вращающаяся сингулярность не засасывает так, как обычная, то астронавт может к ней приблизиться, сделать оборот и улететь. В какой-то момент он будет видеть себя со стороны — свою будущую версию и прошлую. Это не является чисто оптической иллюзией, два корабля могут встретиться и обменяться через шлюз разными предметами.
Я нарисовал траектории двух таких предметов: красную книгу передали 'будущей' копии и она просто быстрее покинула орбиту черной дыры. Куда интереснее судьба зеленой книги, которую передали в противоположном направлении. Она вечно крутится в цикле вокруг черной дыры. Но тогда кто ее написал? Более того, если ее поцарапать или вырвать страницу, то книга обязательно восстановится к первоначальному виду к следующему витку.
Это показывает, что такие предметы, взявшиеся 'непонятно как', без истории из прошлого, не дают возможность симулировать реальность в таких областях даже численно. Впрочем, может это и не нужно — недаром мы у нас встретились два корабля -, а где два могут быть и сотни. Более точно, уравнения квантовой механики начинают расходиться из-за таких циклов, создавая кучу копий, что создает массу и уничтожает временную петлю. Так что возможно сама природа не даст создать временной цикл.
Что же тогда внутри вращающейся черной дыры? Настоящей, я не полученной на кончике пера kerr solution? Мы не знаем… Но выразите свое мнение, пройдя опрос ниже:
