Является ли изгнание времени платой, которую надо было заплатить за прогресс науки? Следующий этап в нашем путешествии заключается в разоблачении изъянов в этих утверждениях.
Все девять аргументов работают при общем заблуждении: Что Ньютоновская парадигма, — которая предполагает, что мы можем предсказать будущее состояние любой системы из ее начальных условий и действующих на нее законов, — может быть расширена, чтобы создать теорию вселенной. Но, как я скоро покажу, ни одно расширение Ньютоновской парадигмы не может выдать удовлетворительную теорию вселенной как целого. Хотя эта парадигма является мощным методом, когда она применяется к физике в ящике, она становится бессильной, столкнувшись с вопросами космологии.
Сильнейшие доводы в пользу изгнания времени пришли из релятивистской теории. В Главе 14 мы их разрушим. И, раз уж мы вскрыли противоречия обстоятельств изгнания времени, мы рассмотрим, что приобретут физика и космология от гипотезы, что время реально.
8
Космологическое заблуждение
В Части I мы проследовали путем мистики, путем поиска преодоления нашего ограниченного временем опыта и путем открытия вечных истин. В особенности, мы отследили великий успех физики в использовании метода — Ньютоновской парадигмы. Мы увидели, что этот успех имел некую цену: изгнание времени из концепции природы у физиков.
В Части II мы увидим, почему эту цену платить не нужно, — потому, что попытка применить Ньютоновскую парадигму к вселенной как целому есть невозможная задача. Чтобы распространить науку до понимания вселенной как целого, нам нужна новая теория — теория, в которой центральным элементом является реальность времени.
Вернемся к истокам науки, к персоне, которую называют первым ученым, к философу до-сократовского периода Анаксимандру (610–546 до н. э.). Как описывается в недавней книге Карло Ровелли, Анаксимандр был первым, кто пытался найти причины естественных явлений в самой природе, а не в непостоянной воле богов
[60].
В те времена даже самые информированные люди думали о себе как об обитателях вселенной, ограниченной двумя плоскими средами. Под нашими ногами была Земля, протянутая вокруг нас во всех направлениях. Над нашими головами были небеса. Вся вселенная, как они понимали, была организована вокруг присутствия специального направления — вниз, направления, в котором падают вещи. Основной закон природы, согласующийся со всем их опытом, был тот, что вещи падают по направлению вниз. Единственным исключением были сами небеса и небесные тела, которые там были закреплены.
Когда они пытались распространить этот успешный закон на вселенную (Землю и небо), они столкнулись с парадоксом: если все, не закрепленное на небе, падает вниз, то почему сама Земля не падает? Поскольку тенденция падать вниз универсальна, Земля должна иметь под собой что-то, поддерживающее ее — одно из таких предположений заключалось в том, что Земля покоится на спине гигантской черепахи. Но тогда что удерживает черепаху? Может ли быть бесконечный «строй черепах на всем пути вниз»?
Анаксимандр осознал, что для создания успешной теории вселенной, которая избежала бы сведения к абсурду в виде бесконечной башни черепах, нужна концептуальная революция. Он предложил идею, очевидную для нас, но шокирующую в его время, — что «вниз» это не универсальное направление, а просто направление к Земле. Правильный способ установления закона не в том, что вещи падают вниз, а в том, что вещи падают по направлению к Земле. Это сделало возможной другую революцию — открытие, что Земля не плоская, а круглая. Сам Анаксимандр не сделал этот потрясающий шаг, но его переопределение понятия «вниз» освободило его для рассмотрения Земли как тела, плавающего в пространстве. Так что он мог сделать изумительное предположение, что небо простирается во все стороны вокруг Земли — как под нашими ногами, так и над нашими головами.
Это прозрение существенно упростило космологию того времени, поскольку факт, что Солнце, Луна и звезды восходят на востоке и заходят на западе, смог быть понят как следствие ежедневного вращения неба. Больше не было необходимости заново создавать Солнце каждое утро на востоке и уничтожать каждый вечер после его захода на западе; после захода Солнца оно возвращалось на свою стартовую позицию, пройдя путь под нашими ногами. Вообразите восторг от понимания этого в первый раз! Это удалило великий источник античного страха, — что некий дух, отвечающий за создание нового Солнца каждое утро, может проспать или покинуть свой пост. Революция Анаксимандра была, возможно, более великой, чем революция Коперника, поскольку его переопределение понятия «вниз» объявило спорной необходимость объяснить, что же поддерживает Землю.
Философы, которые пытались найти, что поддерживает Землю, делали простую ошибку — брали закон, который применим локально, и применяли его к целой вселенной. Их вселенной была Земля и небо, а нашей — гигантский космос, заполненный галактиками, но та же самая ошибка в большой степени лежит в основании неразберихи в текущей космологической теории. И еще, что может быть более естественным, если закон универсален, то почему не применить его ко вселенной? Остается великим соблазном взять закон или принцип, который мы можем успешно применять ко всем подсистемам мира, и применить его ко вселенной как целому. Делать так означает совершать ошибку, которую я буду называть космологическим заблуждением.
Вселенная это объект, отличающийся по виду от любой из ее частей. Она также не является просто суммой своих частей. В физике все свойства объектов во вселенной понимаются в терминах взаимосвязей и взаимодействий с другими объектами. Но вселенная есть сумма всех таких отношений и, как таковая, не может иметь свойства, определяемые отношениями с другими сходными объектами.
Итак, Земля во вселенной Анаксимандра является единственной вещью, которая не падает, поскольку это вещь, на которую падают объекты. Аналогично, наша вселенная является единственной вещью, которая не может иметь причину или объясняться чем-то внешним по отношению к ней, поскольку она есть сумма всех причин.
Если аналогия науки настоящего периода с наукой античных греков уместна, из действия по расширению законов малых масштабов на вселенную как целое следует, что могут возникать парадоксы и вопросы, на которые невозможно ответить. Возникают и те, и другие. В наше время наша вера в Ньютоновскую парадигму привела нас к двум простым вопросам, на которые основанная на этой парадигме теория никогда не могла ответить:
— Почему эти законы? Почему вселенная управляется особым набором законов? Что выбирает действующий закон из других законов, которые могут управлять миром?
— Вселенная стартовала с Большого Взрыва с особым набором начальных условий. Почему эти начальные условия? Раз мы зафиксировали законы, все еще имеется бесконечное число начальных условий, с которых могла начаться вселенная. Через какой механизм выбраны действующие начальные условия из бесконечного набора возможных?
