Стрела и машина

Есть в английском словосочетание “стрела времени” для обозначения понятного всем направления событий из прошлого в настоящее. При этом научную базу под это, вроде бы очевидное наблюдение подвели только в 1927 году (это сделал английский физик Артур Эддингтон).

С 1895 года, когда вышел роман Герберта Уэллса “Машина времени”, люди знакомы с представлением о том, что “можно” физически перемещаться в будущее или прошлое. Получается, что искусство опередило научные представления, донеся до масс симпатичную идею (машины времени), когда-то не противоречившую уровню пониманию науки, но с тех пор вроде как опровергнутую из-за противоречия “термодинамической асимметрии времени”. Тем не менее концепция путешествий во времени несёт с собой множество интеллектуально стимулирующих парадоксов, например, можно ли застрелить собственного предка, коль это изменит ход событий в мире и не даст появиться стрелявшему или сделает его совсем иным человеком?

Но прежде, чем разбираться со стрелой и машиной времени, давайте разберёмся, о чем идёт речь, т.е. со временем.

Российская “Новая философская энциклопедия” определяет время, как ” форму протекания всех механических, органических и психических процессов, условие возможности движения, изменения, развития”. Оксфордский словарь полагает временем бесконечно продолжающуюся, но воспринимаемую как единое целое последовательную/непрерывную цепочку событий в прошлом, настоящем и будущем (“The indefinite continued progress of existence and events in the past, present, and future regarded as a whole”).

Стэндфордская энциклопедия философии не даёт определения времени per se, но предлагает взгляды разных исследователей, а также несколько любопытных подходов к вопросу. Оказывается некоторые (так называемые “B-theorists”) предпочитают говорить о событиях “до” или “после”, другие (“A-theorists”) добавляют к “до” и “после” ещё и настоящий момент времени (“сейчас”, “сию секунду”, “миг между прошлым и будущим”). Разработана “статическая теория времени” (Static Theory of Time), которая полагает время подобным пространству и отрицает “течение времени” (the passage of time) как нечто независимое от сознания, тогда как “динамическая теория времени” (Dynamic Theory of Time) считает, что время принципиально отличается от пространства и время в действительности “течёт” (the passage of time is a real phenomenon). Но чтобы название не вводило в заблуждение, стоит заметить, что пропоненты “статической теории времени” полагают расширение Вселенной – изменением в пространственно-временном континууме (“spacetime”). Их оппоненты же думают, что расширение Вселенной в трёх пространственных измерениях отличается от изменений на шкале времени.

Известный физик Стивен Хокинг в своём бестселлере Краткая история времени. От Большого Взрыва до черных дыр не обходит стороной и “стрелу времени”. В девятой главе книги он пишет: “Целая чашка на столе – это состояние высокого порядка, а разбитая, лежащая на полу, находится в состоянии беспорядка. Нетрудно пройти путь от целой чашки на столе в прошлом до разбитой на полу, но обратный ход событий невозможен.
Увеличение беспорядка, или энтропии, с течением времени – это одно из определений так называемой стрелы времени, т. е. возможности отличить прошлое от будущего, определить направление времени. Можно говорить по крайней мере о трех различных стрелах времени. Во-первых, стрела термодинамическая, указывающая направление времени, в котором возрастает беспорядок, или энтропия. Во-вторых, стрела психологическая. Это направление, в котором мы ощущаем ход времени, направление, при котором мы помним прошлое, но не будущее. И в-третьих, стрела космологическая. Это направление времени, в котором Вселенная расширяется, а не сжимается
“.

В приведённом пассаже (и последующих строках) Хокинг допускает одну большую ошибку – говорит о психологической стреле времени, предполагая под этим единственно возможную последовательность событий. Но это совершенно точно не так: люди часто забывают, путают, переставляют местами события, создают ложные воспоминания (причём иногда коллективно). В довершение всего почти все могут легко представить никогда не виденную ими последовательность событий благодаря воображению, например, как вода из чашки утекает обратно в кран, разбитая ваза собирается из осколков и т.д. Как технический приём, подобная “обратная хронология” нередко используется в книгах и фильмах.
В человеческом сознании ось времени может быть направлена не в одном направлении, как стрела, но в двух, а то и в трёх или больше, если человек представляет себе альтернативное настоящее, а не только иное прошлое или желаемое будущее.

У человеческого восприятия времени есть одна особенность: мы замечаем не собственно время, но произошедшие с чем-то или кем-то изменение. Взгляд на стену не связывается со временем, пока на стене не появится пятно или трещина. Камень кажется неизменным и неподвластным времени, но всё меняется, если камень изучает геолог, оценивающий не ежедневные или ежегодные изменения, недоступные глазу и/или памяти, но трансформацию на протяжении многих тысяч, а то и миллионов лет.

Вторая важная особенность восприятия времени – его привязанность к делам и другим людям. Нужно выполнить работу к такому-то часу, когда начальник её захочет проверить, или она будет нужна следующему участнику производственной цепочки. В описанном сценарии мы нередко обнаруживаем психологическую неточность нашего субъективного восприятия времени: нам часто кажется, что времени ещё много, что можно “десять раз успеть” сделать, что немного расслабиться, отвлечься, поиграть, почитать и т.д. не повредит. Увы, жизнь многократно убеждает каждого в ошибочности этого ощущения (*1). Знание некоего срока в будущем не всегда и не всем помогает чётко распределить работу по времени.

Итак, что же такое время? Время – абстрактная характеристика, присущая процессам изменений. Разные процессы имеют разную скорость, но благодаря своей абстрактности время масштабируемо, т.е. если мы принимаем секунду как нечто примерно равное промежутку между ударами здорового человеческого сердца в состоянии покоя, то можем математически выразить величину хоть в 1000 миллионов миллиардов секунд или нечто на порядки меньшее или большее, без изменения основы нашей модели.

Время абстрактно в том смысле, что не материально само по себе и является в первую очередь идеей, необходимой для понимания процессов. В отсутствие изменений нет времени, нет необходимости вводить такую характеристику, – время, – в описание мира. Как впрочем нет и существ, способных на создание теории времени и описания вообще и в принципе не изменяющейся реальности (поскольку мышление со всеми возможными его аналогами предполагает хоть какие-то изменения).

Все процессы можно разделить на две группы: легко обратимые и трудно обратимые, т.е. требующие больших затрат энергии для “противо-направленного” процесса.
Давайте проведём маленький эксперимент, чтобы стало понятнee. Попробуйте согнуть руку, а потом её разогнуть, а потом снова согнуть, снова разогнуть – требуется примерно столько же сил и времени, чтобы согнуть руку, сколько, чтобы её разогнуть. Процесс сгибания или разгибания легко обратим, мы легко возвращаемся к исходному состоянию, каким бы оно ни было.
Теперь то же самое (мысленно 🙂), но в руке – стакан с водой или чашка с кофе. Если сделать описанное выше простейшее движение несколько раз, то к исходному на начало опыта состоянию вернуться мы сможет только после того, как вытрем с пола/стола/лэптопа и т.д. расплескавшуюся воду, а то и купив новый лэптоп или отремонтировав залитый водой/кофе старый. Практически одинаковое действие становится из легко обратимого процесса – трудно обратимым при относительно небольшом изменении условий.

Если ещё немного изменить условия, – на стакане/чашке плотная крышка, – процесс становится опять обратимым. Если мы повторяем эксперимент 100 или 1000 раз, то в какой-то момент окажется, что согнуть руку заметно сложнее, чем разогнуть (если делать движение сидя, а если лежать и держать выпрямленную руку перед собой, т.е. сгибанию будет помогать, а не мешать, сила тяжести, то разгибание станет более тяжёлым процессом). То есть обратимость процесса может измениться при относительно небольшом изменении условий.

Что позволяет сформулировать вопрос направленности времени (так называемую проблему стрелы времени) точнее: “время необратимо” в условиях, когда прямой и обратный процесс заметно отличаются, если же затраты энергии (не только, стоило бы добавить ещё и вероятность, но и она в определённой мере связана с энергией) заметно разнятся для изменений в ту и другую сторону, то процесс необратим.
Вернее так: мы вынуждены интерпретировать время как однозначно направленное (эдакая стрела), когда при некоей последовательности событий изменения практически необратимы.

Прошлое необратимо переходит в настоящее, а затем устремляется в будущее, т.к. многие механические, химические и биологические процессы фактически невозможно обратить вспять.

И тут мы приходим к вопросу: почему? Почему невозможно обратить вспять, почему некоторые механические и химические процессы в нашей Вселенной требуют заметно больших энергетических затрат, чем обратные? Ответа для физиков нет (и не исключено, что он вообще и в принципе не может быть получен, это ограничение системы, которую мы изучаем, а о других, отличающихся, не можем получить никаких достоверных знаний), хотя на обще-философском уровне всё не так сложно (и, полагаю, давно известно): если бы возникла Вселенная с другими условиями, где ядерные и химические процессы были бы легко-обратимы, то такая Вселенная не эволюционировала бы в том направлении, которое могло бы привести к созданию сложных систем, где могла бы возникнуть жизнь.
Для того, чтобы возникла солнечная система с её земной жизнью, имеющей как минимум один осознающий и рефлексирующий биологический вид, необходимо, чтобы в изменения происходили в одном направлении. Одним словом, не будь некоей асимметрии в происходящих процессах, не могли появиться мы с Вами, дорогой читатель, обсуждающие данную тему.

Это подводит нас к проблеме машины времени. Последняя – по идее, – должна представлять собой некое устройство, перемещающее кого-то в прошлое, т.е. действующее вопреки существующей в нашей Вселенной логике физических, химических и биологических процессов.
Даже если мы говорим о “путешествии в будущее”, то предполагается, что путешественник вернётся из этого “будущего” в настоящее, т.е. опять же будет действовать против законов физики и биологии (случай перемещения в будущее без возвращения будет затронут ниже).

Впрочем если мы вспомним об обратимости некоторых процессов в мире, то теоретически, на уровне как-бы-философского подхода, нельзя исключить, что остаётся место для концепции машины времени, как устройства, обеспечивающего наблюдателю “перемещения” между двумя состояниями, переход между коими одинаково лёгок в двух направлениях (т.е. на ничтожные временные “расстояния” – доли секунд или секунды, максимум – минуты). Пусть это и не то, что интересует как литераторов и кинематографистов с точки зрения сюжета, так и учёных.

Увы, машина времени невозможна и для “путешествий” на сверхкороткие “дистанции” (пока в организме наблюдателя и мире вокруг него не произошло ничего необратимого), т.к. время – не аналог дороги, по которой можно ездить назад и вперёд, обгоняя остальных (как пример безвозвратного “перелёта” в будущее).

Тут стоит вспомнить о “статической” и “динамической” теориях времени, упомянутых в самом начале заметки: обе эти теории в разной степени предполагают некую привязку времени – к пространству. Время становится эдаким “измерением”, чуть ли не аналогичным шкале измерения пространства (в “динамической теории”), или бесконечной последовательностью “снимков” пространственных изменений (в “статической теории”).
Однако эти модели по сути игнорируют суть времени, как отражения одно-направленности многих процессов в нашем мире.

Так что “парадоксы путешествий во времени” – аналог (не имевшего места в действительности) подсчитывания числа ангелов, способных уместиться на острие иглы, для 20 века.

Безусловно, изменять будущее своими поступками люди могут (каждый из нас на ничтожную величину, но чем больше усилий, тем больше личный вклад), как и могут изменять прошлое в своей памяти.

“Стрела времени” нужна для представления о “машине времени”, позволяющей проводить мысленные эксперименты, помогающие лучше понять, что же такое время. Однако не менее важно, – а то и важнее! – попробовать посмотреть на время под иным углом, чтобы непривычное определение подтолкнуло к чуть более глубокому пониманию (а возможно и использованию!).

Footnotes:

*1 – Некоторым уроки о необходимости начинать действовать сразу или, как минимум, раньше, чем они планируют, жизнь даёт регулярно, но без особого успеха; разве что в качестве “кармической справедливости” эти самые “некоторые” в жизни не достигают успехов. Что подводит к выводу, что для успеха человека, жизнь должна преуспеть в тех уроках, которые она даёт этому человеку.

About khvostik

Это блог для тех, кто как и автор, предпочитает разбираться, а не верить. Что неизбежно приводит к отсутствию столь любимой многими однозначности и лёгкости при чтении. Мы живём в мире, где всегда есть "с другой стороны" (а нередко и "с третье", "четвертой" и т.д.). Потому некоторые тексты получаются длинными и отнюдь непростыми, т.е. требуют интеллектуальных усилий и от читателей. Что в свою очередь резко ограничивает аудиторию - любители задуматься толпами не ходят. Теперь собственно об авторе: живу в Канаде, в пригороде Торонто. Человек правых взглядов, мировоззренчески близкий к либертарианцам (направление, отстаивающее максимальную личную и экономическую свободу), но не состоящий ни в каких партиях. Стараюсь не повторять сказанное другими, во всяком случае в той мере, в которой знаком с этими мнениями (нельзя исключить, что во многих случаях к сходным выводам пришли и другие). На истину в последней инстанции или постоянную правоту не претендую, довольно часто ошибаюсь, но честно пытаюсь разобраться в вопросе, несмотря на собственную предвзятость и ограниченные знания. Хвостик - это имя кота. К автору проще обращаться по имени - Иван :)
This entry was posted in Uncategorized and tagged . Bookmark the permalink.

7 Responses to Стрела и машина

  1. Mishel Tabachnick says:

    Просто удивительно. Вы затронули тему, которая, наверное, была для меня основной в научной работе. Сначала в грамматике (теория временнОго поля), потом в семиотике литературного текста. Абстракция ли это? Не знаю, коль скоро пространственно-временной континуум скорее постулируется, чем дискутируется. “Стрела времени” скорее термин пространства, чем времени, попытка представить одно через другое (французы предпочитают более туманный термин – “темпоральный вектор”). В теории, на которую я опирался (психомеханика) различают время объективное (та самая “стрела”) и время оперативное (можно сказать субъективное время оперативной памяти), которое и формирует мысль в той или иной форме речи. Её этапы – от типичного к частному и от него – к универсальному. Интересно, что эта теория отрицает объективное существование настоящего времени. Не прошлое переходит в настоящее, чтобы устремиться в будущее, а наоборот – ежесекундно будущее становится прошедшим через то, что называют настоящим. А настоящее состоит таким образом из отрезка будущего и отрезка прошедшего, которые могут быто сколь угодно малы или велики. К примеру – “Он входит”: отрезок прошедшего равен нулю. А в – “он читает” оба отрезка равнозначны.

    Like

    • khvostik says:

      спасибо, Мишель, за интересный комментарий. моё поверхностное знакомство с вопросом, естественно, оставило в моих знаниях огромные пробелы, т.к. вопрос занимал философов и учёных многие века, а я лишь сколько-то дней изучал вопрос и формулировал текст. потому знакомство со многими известными концепциями пока не состоялось.
      что делает Ваш комментарий особенно ценным 🙂

      описанная Вами психомеханика мне понравилась и похоже, представленный в заметке взгляд, в некоторой степени сходный.

      –К примеру – “Он входит”: отрезок прошедшего равен нулю. А в – “он читает” оба отрезка равнозначны.–
      и небольшое изменение текста изменяет контекст: “он входит, задумавшись“ или “он читает автоматически, не задумываясь над прочитанным“ – в первом случае появляется или прошлое, или будущее, смотря над чем задумался – вспоминает или мечтает, а во втором – всё сводится к настоящему, если человек не погружен в воспоминания или фантазии, а пытается избежать неприятной реальности в чтении.

      –Не прошлое переходит в настоящее, чтобы устремиться в будущее, а наоборот – ежесекундно будущее становится прошедшим через то, что называют настоящим–

      если мы говорим о происходящем в сознании, правильно? ведь для исследователя изменений в мире прошлое состояние – за миг, за минут, час, неделю, год, тысячелетие, – имеет значение для оценки процесса.
      при этом человек живет исключительно в настоящую секунду и прошлое становится не совсем точной памятью, которая подчинена эмоциям данного момента. так мы разделяем внутреннюю субъективность и внешнюю объективность.

      Like

  2. Mishel Tabachnick says:

    Да, конечно. Расширенный контекст создаёт отрезок прошедшего в пределах “он входит”. Но для второго примера не уверен, что это так : речь идёт о процессе чтения, а не об осмыслении прочитанного. Другое дело, что фактор чтения может вообще исчезнуть (он читает без очков – о спящем старичке). А если речь о сознании, то прошлого нет поскольку omnia mea mecum porto, так что здесь с Вами абсолютно согласен. Психомеханика различает, к тому же, с одной стороны, то что в английском называют time. а с другой, не только то, что в английском называют tense с его ретроспективными и проспективными возможностями, но и т.н. вертикальный синтаксис с его латентным временем, необходимым для формирования мысли и выбора нужных форм для высказывания. Со своей стороны, я попытался доказать, что категория времени присуща не только глаголу, для чего ввёл понятие “временнОй субстанции” (к примеру, понятие “Лувр” рождается в точке скрещивания нескольких темпоральных векторов – архитектурного, исторического, культурологического и т.д.). Но это уже другая опера.

    Like

    • khvostik says:

      –я попытался доказать, что категория времени присуща не только глаголу, для чего ввёл понятие “временнОй субстанции” (к примеру, понятие “Лувр” рождается в точке скрещивания нескольких темпоральных векторов – архитектурного, исторического, культурологического и т.д.). —

      очень интересный взгляд!
      действительно, некоторые слова несут в себе огромный пласт контекста, который для большинства людей играет первостепенное значение (а те, кто не знают контекста, скорее всего и со словом-то не знакомы).
      я бы предположил, что для разных людей разные векторы имеют разное значение. что позволяет возможность провести эксперименты, опрашивая людей побывавших в Лувре – давно или недавно, – а также тех, кто не бывал, но знает о Лувре, какие аспекты/векторы им кажутся более важными. причём часть эксперимента может быть о том, как меняются векторы, если человеку предлагают представить, что на следующей неделе он поедет в Париж и сможет посетить Лувр (или в Питер и посетить Эрмитаж, или в Мадрид и посетить Прадо, или в Рим и посетить музей Ватикана, или во Флоренцию и посетить галерею Уффици и т.д.).

      Like

  3. Mishel Tabachnick says:

    Да, именно так. Если перевести в визуальный ряд, то такой дворец – застывшая точка пересечения разнонаправленных векторов времени. Но я, кажется, увёл Вашу тему сторону от главной дороги, прошу прощения. Всяк кулик на своём пеньке….

    Like

    • khvostik says:

      Мишель, ни в коей мере не увели, это продолжение разговора, причем очень интересного 🙂

      Like

  4. Mishel Tabachnick says:

    Спасибо. И успехов!

    Like

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.