Время — это среда, сквозь которую мы движемся
Социологический эксперимент, описанный в начале главы, в котором вы долж-
ны были предлагать незнакомцам дать собственное определение «времени»,
также служит отличным маркером, позволяющим отличить физиков от нефи-
зиков . В десяти случаях из десяти определение физика будет так или иначе
связано с первыми двумя аспектами из перечисленных выше: время — это
координата или же время — это инструмент измерения продолжительности
периодов . Нефизик, с другой стороны, настолько же часто будет ссылаться на
третий аспект: время — это то, что течет из прошлого в будущее . Время про-
носится мимо, из «тогда» в «сейчас» и дальше в «потом» .
Точно так же можно сказать, что не время летит, а мы движемся сквозь него,
как будто время — это некая субстанция, внутри которой можно перемещаться .
В послесловии к своей классической книге «Дзэн и искусство ухода за мотоци-
клом» Роберт Пёрсиг упоминает интересный вариант этой метафоры . Согласно
Пёрсигу, древние греки «рассматривали будущее как нечто наступающее на них
сзади, а прошлое отступало у них перед глазами»10 . Если подумать, то такой ва-
риант выглядит достовернее, чем тот, в котором мы шагаем навстречу будущему
и подальше от прошлого . Благодаря своему опыту мы что-то знаем о прошлом,
тогда как о будущем мы можем лишь строить гипотезы .
Общее в этих представлениях о времени то, что время воспринимается как
вещь, к тому же вещь, способная меняться — течь вокруг нас или проноситься
мимо по мере того, как мы движемся вперед . Однако концептуализация време-
ни как определенного вида динамичной субстанции, которая, возможно, даже
может изменяться с разной скоростью в зависимости от обстоятельств, под-
нимает принципиальный вопрос . 
Глава 1 . Прошлое — это воспоминания настоящего
Да что же это вообще должно означать?
Рассмотрим некий объект, который действительно течет в реальном мире,
например реку . Мы можем смотреть на реку с пассивной или активной точки
зрения: либо мы стоим на месте, а вода проносится мимо, либо мы в лодке
плывем по реке, и тогда мимо нас по обеим сторонам проплывают берега .
Вода в реке действительно течет — это не вызывает сомнений . Это означает,
что местоположение каждой конкретной капли воды меняется со временем — вот
она здесь, а вот, спустя мгновение, уже там . Мы можем обоснованно говорить
о скорости течения реки, подразумевая под этим скорость воды, — другими
словами, расстояние, которое вода проходит за заданный период времени . Ско-
рость можно измерять в милях в час или в километрах в секунду или в любых
других единицах «расстояния, пройденного за интервал времени», которые вам
больше нравятся . Скорость воды может в значительной степени изменяться в за-
висимости от места и момента: иногда течение реки ускоряется, а бывает, что
замедляется . Когда мы говорим о реальном течении реальных рек, все эти тер-
мины звучат осмысленно .
Однако если попытаться препарировать заявление о «течении времени»,
то мы столкнемся с неразрешимой проблемой . Течение реки представляет со-
бой изменение, происходящее с ходом времени . Но как понимать заявление
о том, что «время меняется с ходом времени»? В буквальном толковании те-
чение — это изменение местоположения со временем, однако у времени нет
«местоположения» . Так относительно чего время должно меняться?
Взглянем на этот вопрос с такой точки зрения: если время течет, то как мы
могли бы описать его скорость? Нам пришлось бы использовать формулиров-
ку вроде «x часов в час» — интервал времени за единицу времени . И я могу
точно сказать вам, чему будет равен x, — это единица, всегда только единица .
Скорость времени составляет один час в час независимо от того, что там еще
происходит во Вселенной .
Какой же урок мы должны извлечь из предыдущего обсуждения? Не со-
всем правильно представлять себе время как некий поток . Это соблазнитель-
ная метафора, которая, однако, не выдерживает критики . Для того чтобы
изгнать из головы подобный стиль мышления, нужно прекратить представлять
себя стоящими в некой точке Вселенной и омываемыми потоками времени .
Вместо этого давайте думать о Вселенной — обо всем окружающем нас че-
тырехмерном пространстве—времени — как об отдельной сущности, на
которую мы смотрим извне, как внешние наблюдатели . Только в этом слу-
чае — перестав ставить себя в самый центр мироздания — мы сможем оценить
истинную природу времени .
Часть I . Время, опыт и Вселенная
Взгляд из никогда
Невозможно на самом деле находиться за пределами Вселенной . Вселенная —
это не какой-то объект, находящийся внутри еще более объемного пространства
(насколько нам известно); под Вселенной понимается вообще все, что только
существует вокруг нас, включая пространство и время . Таким образом, мы не
пытаемся понять, как бы выглядела Вселенная при взгляде со стороны; посмо-
треть на нее извне попросту невозможно . В действительности мы пытаемся
осознать неразрывную связь пространства и времени, существование про-
странства—времени как единой сущности . Философ Хью Прайс назвал это
«взглядом из никогда» — видом на Вселенную, не привязанным ни к какому
конкретному моменту времени .11 Мы слишком хорошо знакомы с временем,
ведь нам приходится иметь с ним дело каждый день в течение всей жизни .
Вследствие этого мы находимся внутри времени, и у нас не получается отно-
ситься к нему отстраненно . Тем не менее полезно посмотреть на время и про-
странство как на взаимосвязанные составляющие одной общей картины .
Так что же мы видим, бросая взгляд вниз из «никогда»? Мы видим, что
ничего не меняется со временем, ведь мы сами находимся вне времени . Вместо
этого нашему взгляду предстает вся история целиком: все прошлое, настоящее
и будущее . Такое представление о пространстве и времени можно сравнить
с книгой, которую мы при желании могли бы начать читать с любого абзаца или
даже разорвать на части и рассыпать страницы вокруг себя, в отличие от филь-
ма, просмотр которого означает просмотр всех событий в определенной по-
следовательности в предусмотренные моменты времени . Мы могли бы назвать
это тральфамадорской точкой зрения в честь инопланетян из романа Курта
Воннегута «Бойня номер пять» . Как рассказывал главный герой книги, Билли
Пилигрим:
Тральфамадорцы умеют видеть разные моменты совершенно так же, как мы
можем видеть всю цепь Скалистых гор. Они видят, насколько все эти момен-
ты постоянны, и могут рассматривать тот момент, который их интере-
сует. Только у нас, на Земле, существует иллюзия, что моменты идут один
за другим, как бусы на нитке, и что если мгновение прошло, оно прошло бес-
поворотно.12
Итак, мы забрались на этот величавый тральфамадорский насест и обозре-
ваем окрестности . Как же нам реконструировать привычное представление
о потоке времени? То, что мы видим, — это связанные события, выстроенные
в последовательность . Мы видим часы, показывающие 6:45, и человека, стоя-
щего на кухне со стаканом воды в одной руке и кубиком льда в другой . Вот
Глава 1 . Прошлое — это воспоминания настоящего
другая сцена: на часах 6:46, и тот же человек все так же держит стакан воды, но
кубик льда теперь плавает в стакане . И еще одна сцена: часы показывают 6:50,
а в руках человека прохладный на ощупь стакан, ставший таким благодаря рас-
таявшему в нем кубику льда .
В философской литературе это иногда называют «блочным временем» или
«блочной Вселенной»: все пространство и все время рассматриваются как
единый существующий блок пространства—времени . Для нашего обсуждения
самое главное сейчас то, что мы можем думать о времени таким способом . Вместо
того чтобы отталкиваться от представления о времени как о субстанции, текущей
вокруг нас, или субстанции, через которую мы сами движемся, мы можем думать
об упорядоченной последовательности связанных событий, совместно образу-
ющих всю Вселенную целиком . В таком случае понятие о времени восстанавли-
вается на основании связей, существующих между событиями . Высказывание
«этот кубик льда растаял за десять минут» эквивалентно утверждению, что
«в момент, когда кубик льда закончил таять, часы показывали на десять минут
больше, чем тогда, когда мы положили его в стакан» . Мы не встаем в позу и не
делаем громогласных заявлений о том, что неправильно думать о себе как об объ-
екте, заключенном в поток времени . Просто когда пытаешься понять, почему
время и Вселенная такие, какие они есть, а не какие-нибудь другие, намного по-
лезнее и удобнее сделать шаг наружу и взглянуть на весь этот клубок событий из
«никогда» . Конечно, существуют и другие точки зрения . Попыткам разрешить
загадку времени уже очень много лет, и немало копий сломано в спорах о том,
что «реально» и что «полезно» . Одним из самых влиятельных мыслителей, по-
святивших свои работы изучению природы времени, считается Святой Авгу-
стин — живший в V веке богослов и политик, Святой Отец, проповедовавший
в Северной Африке . Вероятно, наибольшую известность Августину принесла
разработка широко известного учения о первородном грехе, однако, будучи че-
ловеком широкого кругозора, он также нередко обращался к метафизическим
вопросам . В Книге XI своей «Исповеди» он обсуждает природу времени .
Совершенно ясно теперь одно: ни будущего, ни прошлого нет, и неправильно
говорить о существовании трех времен: прошедшего, настоящего и будущего.
Правильнее было бы, пожалуй, говорить так: есть три времени — настоящее
прошедшего, настоящее настоящего и настоящее будущего. Некие три вре-
мени эти существуют в нашей душе, и нигде в другом месте я их не вижу:
настоящее прошедшего — это память; настоящее настоящего — его непо-
средственное созерцание; настоящее будущего — его ожидание.13
Августину не нравится идея с блочной Вселенной . Он презентист — чело-
век, считающий, что реально лишь настоящее, а прошлое и будущее — это вещи,
Часть I . Время, опыт и Вселенная
которые мы сейчас, в настоящем, пытаемся восстановить исходя из имеющих-
ся у нас знаний и сведений . Та же точка зрения, о которой мы говорили выше,
вполне ожидаемо носит название «этернализма», а ее последователи утверж-
дают, что прошлое, настоящее и будущее одинаково реальны .14
Послушав споры между этерналистами и презентистами, типичный физик
воскликнет: «Да какая разница?» . Это может казаться странным, но физиков
не слишком волнует, какие понятия «реальны», а какие нет . Им интересно
разобраться, как работает реальный мир, но для них этот вопрос сводится к по-
строению всеобъемлющих теоретических моделей и сравнению их с эмпири-
ческими данными . При этом главную роль играют не характеристики отдельных
понятий в каждой модели («прошлое», «будущее», «время»), а структура
в целом . И действительно, часто оказывается, что одну и ту же модель можно
описать двумя совершенно разными способами, применяя абсолютно непо-
хожие наборы понятий .15
Таким образом, наша цель как ученых — сконструировать модель реаль-
ности, успешно учитывающую все существующие представления о времени:
время измеряется часами, время как координата пространства—времени,
а также наше субъективное ощущение течения времени вокруг нас . Понять
первые два аспекта нам помогает общая теория относительности Эйнштейна,
о которой мы подробно поговорим во второй части книги . Однако третий по-
прежнему во многом остается для нас загадкой . Причина, почему я бесконечно
твержу о необходимости поставить себя вне времени для того, чтобы узреть
всю Вселенную как единую сущность, заключается в том, что нам необходимо
отделять понятие о времени как таковом от бытового восприятия времени
с точки зрения текущего момента . Наша основная задача сейчас — увязать друг
с другом эти две совершенно разные перспективы .
Примечания
Для того чтобы не казаться слишком абстрактными, мы периодически будем использовать
выражения, указывающие на направленность времени: «время течет», «мы перемещаемся
в будущее» и т . д . Строго говоря, одна из наших задач — объяснить, почему подобный
язык кажется таким естественным, в противовес формулировкам наподобие «существу-
ет настоящее, а также существует будущее», которые кажутся слишком напыщенными .
Гораздо проще и полезнее иногда позволять себе некоторые вольности в изложении; это
также дает нам возможность дополнительно поразмыслить над достоверностью предпо-
ложений, на которых базируются привычные речевые обороты .
Поскольку орбиты планет представляют собой эллипсы, а не идеальные окружности,
скорость их обращения вокруг Солнца нельзя считать строго постоянной, и точный угол,
отмечающий положение Земли, находится на своей орбите каждый раз, когда Марс за-
Глава 1 . Прошлое — это воспоминания настоящего
вершает свой оборот, зависит от времени года . Мы без особого труда учтем подобные
детали, как только аккуратно определим единицы измерения времени .
Число колебаний кристалла в секунду зависит от его размера и формы . Кристалл в часах
специально выбирается таким образом, чтобы он совершал 32 768 колебаний в секунду
(это двойка в пятнадцатой степени) . Значение намеренно выбрано так, чтобы электро-
ника часов с помощью последовательного деления на два получила частоту, равную одно-
му колебанию в секунду, которая необходима для перемещения секундной стрелки часов .
Роман Алана Лайтмана «Сны Эйнштейна» состоит из серии зарисовок о мирах с со-
вершенно иной концепцией времени, отличной от наблюдаемой в окружающей нас реаль-
ности .
См ., например: Barbour, J . The End of Time: The Next Revolution in Physics . Oxford University
Press, 1999 .; Rovelli, C . (2008) . Forget Time. http://arxiv.org/abs/0903.3832 .
Авторству Эйнштейна приписывают известную шутку: «Когда молодой человек проводит
с симпатичной девушкой один час, для него он пролетает как одна минута . Но посадите
его на горячую плиту, и одна минута покажется ему дольше часа . Это и есть относитель-
ность» . Не уверен, что эти слова действительно сказаны Эйнштейном . Однако я точно
знаю, что это не относительность .
Если бы мы задались целью восстановить научную целостность фантазии Бейкера, то
могли бы прибегнуть к такой оговорке: возможно, время в окружающем мире не остано-
вилось окончательно, а всего лишь чрезвычайно сильно замедлилось, и даже оставшейся
скорости течения времени хватает для того, чтобы свет мог отражаться от объектов, на
которые смотрит Арно, и фиксироваться его зрением . Близко, но все же мимо . Даже если
все произойдет именно так, уменьшение скорости света приведет к огромному красному
смещению: то, что в обычном мире воспринимается как видимый свет, для Арно пре-
вратится в радиоволны, которые наши несовершенные глаза попросту не в состоянии
ухватить . Не исключено, что рентгеновское излучение вследствие красного смещения
приблизится к видимой длине волны, однако наткнуться на вспышки рентгеновских лучей
в повседневной жизни не так просто . (Несмотря на вышеизложенное, книга все же за-
ставляет задуматься, насколько интересным был реалистичный сценарий описанных в ней
событий .)
Временнóй — принадлежащий или относящийся к времени . Это превосходное понятие,
и мы будем часто его использовать .
Ради соблюдения исторической справедливости стоит отметить, что хотя Эйнштейн
сыграл ключевую роль в формулировке специальной теории относительности, по сути,
она стала результатом совместной работы множества физиков и математиков, включая
Джорджа Фицджеральда, Хендрика Лоренца и Анри Пуанкаре . В конечном итоге Герман
Минковский сумел представить теорию Эйнштейна в терминах четырехмерного про-
странства—времени, которое теперь зачастую называют просто «пространством Мин-
ковского» . Широко известно высказывание Минковского, датируемое 1909 годом:
«Представления о пространстве и времени, с которыми я хочу вас познакомить, сформи-
ровались на почве экспериментальной физики, и в этом их сила . Они радикальны . От-
ныне время само по себе и пространство само по себе становятся пустой фикцией,
и только единение их хранит независимую реальность» .
Пёрсиг, Р . Дзен и искусство ухода за мотоциклом / Пер . с англ . М .: АСТ; «Астрель», 2012
(Pirsig, R. M . Zen and the Art of Motorcycle Maintenance . New York: Bantam, 1974) .
Часть I . Время, опыт и Вселенная
Price, H . Time’s Arrow and Archimedes’ Point: New Directions for the Physics of Time . New
York: Oxford University Press, 1996 .
Воннегут К. Колыбель для кошки . Бойня номер пять, или Крестовый поход детей . Дейч,
2008 (Vonnegut, K . Slaughterhouse-Five . New York: Dell, 1969) .
Блаженный Августин . Исповедь / Пер . с англ . Библиотека Вехи, 2000 (Augustine, Saint.
Confessions / Trans . by H . Chadwick . Oxford: Oxford University Press, 1998) .
Отличные обсуждения на эту тему можно найти в работах: Callender, C . Introducing Time /
Illust . by Ralph Edney . Cambridge: Totem Books, 2005; Lockwood, M . The Labyrinth of Time:
Introducing the Universe . Oxford: Oxford University Press, 2005; Davies, P. C. W. About Time:
Einstein’s Unfinished Revolution . New York: Simon & Schuster, 1995 .
Философы часто обсуждают эти разные концепции времени в терминах, сформулирован-
ных Мактаггартом в его знаменитой статье «Нереальность времени» McTaggart, J. M. E .
The Unreality of Time, «A Quarterly Review of Psychology and Philosophy», 1908, 17, p . 456 .
Здесь Мактаггарт выделяет три разных понятия времени, называя их «рядами» (см .
также Lockwood, M . The Labyrinth of Time: Introducing the Universe . Oxford: Oxford
University Press, 2005) . Ряд А — это последовательность событий, движущихся сквозь
время и измеряемых по отношению к настоящему . Например, «один год назад» отмеча-
ет не фиксированный момент, а момент, меняющийся с течением времени . Ряд B пред-
ставляет собой последовательность событий с постоянными временными метками, таких
как «12 октября 2009 года» . А ряд C — это всего лишь упорядоченный список событий,
которым не присвоены никакие временные отметки: «x произошло перед y, но после z» .
Мактаггарт утверждает — в очень приблизительном описании, — что ряды B и C пред-
ставляют собой фиксированные массивы, в которых отсутствует критически важный
элемент изменения, и, следовательно, их недостаточно для описания времени . Однако
ряд A сам по себе беспорядочен, так как любое конкретное событие можно одновремен-
но классифицировать как «прошлое», «настоящее» и «будущее» в зависимости от того,
по отношению к какому моменту времени оно рассматривается (момент вашего рождения
для вас находится в прошлом, однако он был в будущем для ваших родителей, когда они
только познакомились) . Следовательно, делает вывод Мактаггарт, время не существует .
Если у вас создалось впечатление, что это предполагаемое противоречие в большей сте-
пени следствие неудачного выбора слов, чем неотъемлемая характеристика самой при-
роды времени, то вы на верном пути . Физик не видит никакого противоречия между
выходом за пределы Вселенной с целью охватить взглядом все пространство—время
сразу и признанием, что с точки зрения конкретного человека, находящегося внутри
Вселенной, время действительно течет мимо .
Гл а в а 2
Тяжелая рука энтропии
Есть — тоже довольно неприглядно . …В рот начинает
поступать всякая всячина, и после искусной обработки
языком и зубами я переправляю результат на тарелку для
окончательной рихтовки ножом, вилкой и ложкой . Это,
по крайней мере, имеет хоть какой-то терапевтический
эффект, если только речь не идет о супе или еще чем-
нибудь жидком, — вот уж настоящее наказание . Затем
следует утомительная процедура замораживания, раз-
борки и раскладывания по полкам, пока не придет пора
отнести эти продукты в «Гастроном», где меня ждет, надо
полагать, быстрое и щедрое вознаграждение за труды .
Там я таскаюсь по проходам с тележкой или корзинкой,
расставляя банки и пакеты по их законным местам .
Мартин Эмис. Стрела времени1
Забудьте о космических кораблях, пусковых установках и стычках с внеземны-
ми цивилизациями . Если вам нужна леденящая душу история, по-настоящему
создающая впечатление пребывания в чужеродной среде, то вы должны по-
вернуть время вспять .
Конечно, можно было бы взять обычный сюжет и рассказать его наоборот:
он заключения к началу . Этот литературный прием известен под названием
«обратной хронологии» и далеко не нов: еще Вергилий применял его в своей
«Энеиде» . Однако для того чтобы грубо вытряхнуть читателей из уютного
гамака привычного представления о времени, ваши герои должны во всей
красе продемонстрировать, что такое «жить назад» . Причина дискомфорта,
вызываемого подобными описаниями, заключается в том, что все мы — реаль-
ные люди — испытываем течение времени одинаково благодаря непрерывно-
му увеличению энтропии во Вселенной . Увеличение энтропии и определяет
стрелу времени .
В Зазеркалье
Френсис Скотт Фицджеральд в своей «Загадочной истории Бенджамина Бат-
тона», по которой не так давно сняли фильм с Брэдом Питтом в главной роли,
Часть I . Время, опыт и Вселенная
рассказывает о жизни человека, родившегося стариком и с течением времени
теряющего годы . В клинике, где Бенджамин появляется на свет, нянечки впол-
не предсказуемо впадают в страшное недоумение .
Перед ним, запеленутый в огромное белое одеяло и кое-как втиснутый нижней
частью туловища в колыбель, сидел старик, которому, вне сомнения, было под
семьдесят. Его редкие волосы были седыми, длинная грязно-серая борода нелепо
колыхалась под легким ветерком, тянувшим из окна. Он посмотрел на мисте-
ра Баттона тусклыми бесцветными глазами, в которых мелькнуло недоуме-
ние.
— В уме ли я? — рявкнул мистер Баттон, чей ужас внезапно сменился яро-
стью. — Или у вас в клинике принято так подло шутить над людьми?
— Нам не до шуток, — сурово ответила сестра. — Не знаю, в уме вы или
нет, но это ваш сын, можете не сомневаться.
Холодный пот снова выступил на лбу Баттона. Он зажмурился, помедлил
и открыл глаза. Сомнений не оставалось: перед ним был семидесятилетний
старик, семидесятилетний младенец, чьи длинные ноги свисали из колыбели.2
В рассказе нет упоминаний о том, как чувствовала себя при этом бедная
миссис Баттон (хорошо, что хотя бы в киноверсии новорожденный Бенджамин
размером с обычного младенца, пусть даже старого и покрытого морщинами) .
Вследствие очевидной экстравагантности самой идеи течение времени
в обратную сторону используется для создания комического эффекта . Алиса
Льюиса Кэрролла, оказавшись в Зазеркалье, встречается с Белой Королевой
и изумляется — оказывается, эта женщина умудряется жить одновременно
вперед и назад во времени . Королева вдруг начинает вопить от боли и разма-
хивать пальцем:
Алиса тут же спросила:
— Что случилось?
— Сейчас, сейчас случится! — снова завела Королева. — Я уколю палец булав-
кой, ой-ой-ой!
— И скоро вы собираетесь уколоться? — насмешливо спросила Алиса.
— Совсем скоро, — стонала Королева. — Начну прикалывать шаль булавкой
и уколю-ууу! — заныла она.
И в это мгновение булавка расстегнулась, Королева протянула к ней руку, и…
— Осторожно! — крикнула Алиса. — Вы уколетесь!
Но было поздно — булавка впилась в палец.3
Кэрролл (не родственник4) играет на основополагающей характеристике
времени — том факте, что причина всегда предшествует следствию . Описанная
Глава 2 . Тяжелая рука энтропии
сценка заставляет нас улыбнуться, но в то же время служит напоминанием
о том, какую важную роль стрела времени играет в формировании мироощу-
щения .
Текущее вспять время может создавать не только комедийную картину, но
и весьма трагичную . Роман Мартина Эмиса «Стрела времени» — классический
пример описания жизни «в обратную сторону», даже с учетом того, что ас-
сортимент произведений в данном стиле невелик .5 Повествование идет от
имени бестелесного создания, живущего внутри другого человека, Одило Ун-
фердорбена . Хозяин тела проживает жизнь в привычном нам понимании —
вперед во времени, однако для фантомного повествователя время течет в об-
ратную сторону . Его первое воспоминание связано со смертью Унфердорбена .
У него нет никакой власти над Унфердорбеном, и он не в состоянии контроли-
ровать его действия или обращаться к его воспоминаниям . Он всего лишь
пассивно проживает жизнь в обратном порядке . В начале романа Унфердорбен
предстает перед нами в роли врача, и на рассказчика его работа оказывает самое
отталкивающее впечатление: пациенты забредают в пункт первой помощи, где
сотрудники высасывают лекарства из их тел, срывают бинты и отправляют
несчастных людей в ночь истекающими кровью и кричащими от боли . Однако
ближе к концу книги мы узнаем, что Унфердорбен был ассистентом врача в Ос-
венциме и занимался тем, что создавал жизнь из ничего, превращая химические
вещества, электричество и мертвые тела в живых людей . Только теперь, думает
рассказчик, все наконец-то встает на свои места .
Стрела времени
Существует веская причина, почему изменение относительного направления
движения времени на обратное — такой эффективный художественный ин-
струмент: в реальном, не воображаемом мире подобное, в принципе, невоз-
можно . У времени есть направление, и направление времени одинаково для
всех . Никому из нас не доводилось встречаться с персонажами, подобными
Белой Королеве, которые помнят о том, что мы воспринимаем как «будущее»,
в противоположность (или в дополнение) к «прошлому» .
Однако что же мы в действительности имеем в виду, когда говорим, что
у времени есть направление, что стрела времени указывает из прошлого в бу-
дущее? Представьте себе воспроизведение фильма в обратную сторону . В целом
довольно быстро становится понятно, что предстающее перед нами зрелище
движется «не в ту сторону» . Возьмем классический пример: ныряльщик в бас-
сейне . Если после того, как человек нырнул, мы видим столб брызг и волны,
Часть I . Время, опыт и Вселенная
расходящиеся по воде, значит, все нормально . Но если мы видим, что в бассей-
не внезапно появляются волны, а потом столб брызг выталкивает ныряльщика
из толщи воды на трамплин, после чего волны сразу же успокаиваются, то нам
становится понятно: видеозапись воспроизводится задом наперед .
Определенные события в реальном мире всегда происходят в одном и том
же порядке . Порядок неизменен: нырок — всплеск — волны . Никогда мы не
наблюдаем обратного процесса: волны — всплеск — выталкивание ныряль-
щика в воздух . Мы можем взять молоко и добавить его в чашку черного кофе;
но невозможно взять кофе с молоком и разделить две жидкости . Подобные
последовательности действий называются необратимыми процессами . Нам ни-
кто не мешает фантазировать о том, как такие процессы выглядели бы, поверни
мы их вспять, но если нам вдруг действительно приведется увидеть что-то по-
добное, мы сразу же заподозрим в них кинематографические трюки и точно не
воспримем их как достоверное отражение реальности .
Необратимые процессы — это самая суть стрелы времени . Одни после-
довательности событий возможны, другие нет . Важно также, что порядок
событий — насколько мы можем судить об этом — един во всей наблюдаемой
Вселенной . Возможно, когда-нибудь в какой-нибудь далекой солнечной си-
стеме мы найдем планету, населенную разумными существами, но мы не
ожидаем, что для них будет обычным делом взять и разделить молоко и кофе
(или их туземные аналоги) несколькими небрежными взмахами ложкой . По-
чему это нас не удивляет? Вселенная огромна; почему бы событиям не про-
исходить в разных ее частях в разных последовательностях? Однако это не-
возможно . Для определенных типов процессов — грубо говоря, сложных
действий, включающих множество индивидуальных движущихся частей, —
существует некий допустимый порядок, каким-то образом встроенный в саму
ткань бытия .
Стрела времени — центральная формирующая метафора пьесы Тома
Стоппарда «Аркадия» . Вот как Томасина, юное дарование, намного опере-
дившее свое время, объясняет это понятие своему учителю:
Т о м а с и н а. Септимус, представь, ты кладешь в рисовый пудинг ложку ва-
ренья и размешиваешь. Получаются такие розовые спирали, как след от ме-
теора в атласе по астрономии. Но если помешать в обратном направлении,
снова в варенье они не превратятся. Пудингу совершенно все равно, в какую
сторону ты крутишь, он розовеет и розовеет — как ни в чем не бывало.
Правда, странно?
С е п т и м у с. Ничуть.
Глава 2 . Тяжелая рука энтропии
Т о м а с и н а. А по-моему, странно. РАЗмешать не значит РАЗделить. Наобо-
рот, все смешивается.
С е п т и м у с. Так же и время — вспять его не повернуть. А коли так — надо
двигаться вперед и вперед, смешивать и смешиваться, превращая старый хаос
в новый, снова и снова, и так без конца. Чтобы пудинг стал абсолютно, неоспо-
римо и безвозвратно розовым. Вот и весь сказ. Это называют свободой воли
или самоопределением.6
Таким образом, стрела времени в нашей Вселенной существует, и от этого
никуда не деться . Возможно даже, что это основополагающая характеристика
нашей Вселенной; тот факт, что вещи случаются в таком порядке, как мы при-
выкли их видеть, но не в обратном, неразрывно связан с тем, как мы привыкли
жить в нашем мире . И все же, почему так? Почему мы живем во Вселенной, где
X часто случается после Y, но Y никогда не происходит вслед за X?
Ответ лежит в концепции «энтропии», о которой я упоминал выше . Так
же как энергия и температура, энтропия сообщает нам что-то о текущем со-
стоянии физической системы, и в частности позволяет оценить, насколько
система беспорядочна . У пачки аккуратно сложенных один на другой листов
бумаги низкая энтропия; у той же пачки бумаги, хаотично разбросанной по
столу, энтропия высокая . Энтропия чашки кофе, рядом с которой мы держим
ложку молока, низкая, так как в данной системе существует четкое упорядо-
ченное разделение молекул на «молоко» и «кофе» . После смешивания энтро-
пия этих двух жидкостей становится относительно высокой . Все необратимые
процессы, позволяющие говорить о существовании стрелы времени, — мы
можем превратить яйца в омлет, но невозможно собрать омлет обратно в яйца;
духи распыляются по помещению, но не втягиваются обратно во флакон; ку-
бики льда тают в воде, но в чашках с теплой водой не происходит спонтанного
формирования кубиков льда, — обладают одним общим свойством: энтропия
в них увеличивается, то есть система переходит из упорядоченного состояния
в беспорядочное . Всякий раз, когда мы осмеливаемся побеспокоить Вселенную,
мы увеличиваем ее энтропию .
Одной из основных задач этой книги является объяснение, как такое по-
нятие, как энтропия, связывает в единое целое такой разнородный набор яв-
лений . После этого мы углубимся в выяснение того, что же такое эта самая
«энтропия» и почему она непрерывно увеличивается . Наша конечная цель —
задать себе фундаментальный вопрос, стоящий перед современной физикой:
почему в прошлом энтропия была так низка, что способна с тех пор постоянно
увеличиваться?
Часть I . Время, опыт и Вселенная