Чи можемо ми мандрувати в часі? Куншткамера з Річардом Мюллером

Наша розмова вже триває деякий час і триватиме ще. Але водночас вона триває зараз. Що для вас означає концепція «зараз»?

Мені знадобилася ціла книжка, щоб це пояснити, і я розглядаю для цього дуже багато всього. Є навіть група фізиків, які кажуть, що «зараз» — це ілюзія, що час не рухається. 

Я розумію їхні теорії. І можу сказати: все це, м’яко кажучи, дурниця. Ці теорії не пояснюють руху часу, і тому вчені зарозуміло роблять висновок, що руху часу не існує.

Рух часу дуже турбував Айнштайна. Він не міг впровадити його у свою теорію відносності, хоч би як намагався. Проте Айнштайн подарував нам час. Адже доти час був просто фоном. Так, ніби час і простір — це місце, на якому відбувалася фізика, як на сцені відбувається вистава. Айнштайн же запропонував оглянути сцену. 

І він придумав дивовижні речі щодо часу, які швидко підтвердили експериментально — як його відчувають два різні об’єкти, що рухаються різними шляхами. Це було настільки нестандартно, що він, за іронією, став людиною року за версією журналу Time. Айнштайн дав нам час як предмет вивчення. І в усіх дослідженнях часу, а їх багато, з часів Айнштайна не досягнули особливого прогресу.

Але Айнштайн зневірився в русі часу, він поєднав час і простір. А ми всі сидимо на місці. Так, можна сказати, що Земля обертається навколо Сонця. Проте в його загальній теорії відносності ви легко можете поставити Землю в центр Всесвіту, і тоді ми не рухаємось.

Втім, ми не можемо зробити так із часом. Час рухається далі. Отже, питання, яке я досліджував, полягає в тому, що означає плин часу. Еддінґтон висунув теорію, пов’язану з ентропією. І великі фізики просто підібрали це й погодилися. Гокінґ сказав, що, очевидно, це ентропія. Я не хочу вдаватися в питання ентропії, тому що мій висновок такий, що це, очевидно, не так. Усі ці чудові фізики від Гокінґа до Еддінґтона не мають слушності. Я можу довго сперечатися, але роблю це у своїй книжці. Сподіваюся, що вона показує глибину неправдивості теорії ентропії завдяки всім наведеним прикладам. Але що це, якщо не ентропія?

І це підводить мене до однієї з моїх улюблених тем, якої я не очікував, коли почав писати цю книжку. Розуміння часу в усіх таке плутане, що я хотів вказати на помилки, які роблять люди, щоб ми могли ясно мислити. Коли я писав книжку, то не очікував, що зіткнуся із можливою відповіддю. Я називаю це можливою відповіддю, тому що у фізиці ніщо не є правдою, доки ви не перевірили це експериментально. Тому мені довелося придумати спосіб перевірити це експериментально. Я його запропонував, і зараз експерименти тривають. Сподіваюся, що ми це перевіримо. Але це закінчилося зв’язком з іншою моєю улюбленою темою — свободою волі. 

У 1800-х фізика розвивалася так швидко, що здавалося, ніби вона може пояснити все. І багато великих філософів 1800-х років казали, що свобода волі — це ілюзія. Але на початку 1900-х років ми дізналися, що пояснити все фізикою неможливо. Принаймні поточний стан фізики такий, що вона нездатна передбачити майбутнє, навіть якщо ви знаєте час, положення молекул в усьому світі й усе інше. 

У вас може бути два однакових атоми радіоактивного урану. І один вибухне зараз, а другий — потім. Але вони однакові. Між ними немає фізичної різниці, і все ж вони вибухають у різний час. Це свобода волі? Ні, я би так не сказав. Але це показує, що аргументи 1800-х років були хибними. Якщо однакові речі поводяться по-різному, то концепція про те, що фізика може все пояснити, просто неправильна. Так, ми все ще можемо в середньому визначити, через скільки років вибухне уран. Але це те саме, що передбачити, що я не проживу більш ніж 120 років. Тож щоб зрозуміти концепцію часу, мені довелося додати дещо з-поза фізики — свободу волі. Я думаю, що свобода волі дійсно існує, хоча це й не означає, що на мене не впливають мої батьки та друзі.

То що ж у висновку? Кажуть, що час існує — від нескінченного минулого до нескінченного майбутнього. Але в моїй теорії це не так. Вона полягає в тому, що новий час постійно створюється. Минуле в певному сенсі існує: ми про нього знаємо, ми можемо його описати, пам’ятаємо щось із власного життя. Дехто думає, що в минуле можна повернутися, і щодо цього є дуже багато наукової фантастики. Проте в моїй теорії — вибачте, всі фанати сай-фай — не можна повернутися назад у часі й щось змінити. 

Отже, моя концепція полягає в тому, що багато людей неправильно розуміють стандартну теорію Айнштайна, опубліковану в 1916 році, понад сто років тому. Вони думають, що Всесвіт розширюється в інший порожній простір. Але це не теорія Айнштайна.

Можливо, це ваша теорія, і, можливо, ви маєте рацію. Але це не загальна теорія відносності, вона набагато більш нестандартна. Він сказав, що у Всесвіті все фіксовано, але простір розширюється. І коли він це робить, він приводить до цілого ряду передбачень, які виявилися правдивими. 

Еддінґтон, який помилково вважав, що ентропія керує часом, був одним із перших, хто підтвердив правдивість передбачень Айнштайна. Під час затемнення Сонця він спостерігав за відхиленням зоряного світла. І той факт, що його положення, здається, зміщується, коли воно близько до Сонця, свідчить про те, що світло справді викривлюється, і це передбачено загальною теорією відносності. Це був лише перший експеримент із серії. Ми не хочемо вдаватися до загальної теорії відносності, але його теорія Всесвіту полягає в тому, що в певному сенсі галактики не віддаляються одна від одної, між ними утворюється більше простору. Це може здатися абсурдним, але це теорія, якій понад 100 років і яка була підтверджена багатьма передбаченнями, які виправдалися. Почнімо з припущення, що це правда. 

Загальна теорія відносності об'єднує простір і час. Простір створюється. А як щодо часу? У загальній теорії відносності час не створюється. Чому? Скажімо так, це був найбільший недогляд Айнштайна. Простір створюється весь час (гаразд, не весь час, тут я маю стежити за своїми метафорами). Але якщо простір створюється, тоді створюється і час. І саме під час творення цього нового часу ми можемо реалізовувати свободу волі. Ми не можемо практикувати її в минулому. Ми можемо робити це тільки зараз. 

І саме тому «зараз» для нас таке важливе. Бо це час, коли ми ухвалюємо рішення, коли ми щось робимо. Я не люблю заглиблюватися в релігію, але існування душі для мене є очевидним. І, можливо, саме душа реалізовує свободу волі, не знаю. 

За весь час, за останні 15 мільярдів років, є лише один момент, коли ми всі можемо проявити свободу волі. І це те, що ми називаємо «зараз». 

Хотіла би запитати щодо спрямування часу. У книжці ви писали, що часто запитуєте про це в інших фізиків. Тож я запитаю і вас: що змушує час рухатися вперед, а не назад? Чи, якщо обрати більш дивне формулювання, чому ми пам’ятаємо минуле й не пам’ятаємо майбутнього?

Бо майбутнє ще не настало. Минуле в певному сенсі існує. Саме слово «існування» якесь кумедне. Я можу запитати вас, чи існує квадратний корінь з двох і що це насправді означає? 

Минуле сталося. А що буде в майбутньому, залежить від свободи волі. І ми не знаємо, як це буде. Тож це насправді не проблема, якщо тільки ви не приймете точку зору, що час визначений, увесь Всесвіт існує, і у нас є ця ілюзія, що ми рухаємося крізь нього. Але це сміховинно. 

Мене дивує, що багато людей просто не кажуть, що це сміховинно. Напевно, потрібно мати ступінь доктора філософії та дуже високий дохід від продажу книг, щоб дати комусь право говорити щось абсолютно безглузде і щоб на це звертали увагу. Це нагадує мені репліку Граучо Маркса в одному з фільмів (Граучо Маркс був відомим коміком ще до мого народження), коли він каже комусь: «Ти повіриш мені чи власним очам?». «Повірте мені», — говорять такі фізики. Вони — Граучо Маркс. Вони кажуть: «Повірте мені, а не доказам вашого існування». Це ілюзія. Рух часу — це ілюзія. Можна сказати, що життя — це ілюзія. Одне з великих прозрінь Декарта було в тому, що він може сумніватися в усьому, окрім своєї здатності сумніватися.

З вашої книжки зрозуміло, що ви не надто великий прихильник детермінізму…

Дозвольте перебити. Детермінізм помер. Раніше було відоме твердження, що бог помер. Це була нісенітниця. Але це був такий бог, якого я називаю богом у стилі Санта-Клауса. Ти молишся йому, щоб перемогла твоя футбольна команда. Цей бог помер, але не справжній бог. Проте детермінізм мертвий. Абсолютно мертвий. Його вбили на початку 1900-х років квантовою механікою. Отже, жоден освічений фізик не буде сьогодні захищати детермінізм. Деякі філософи можуть це робити, і саме тому дуже складно бути філософом, якщо ви поглиблено не вивчали фізику.

Чи має для вас сенс мисленнєвий експеримент про Демона Лапласа — машину чи комп’ютер, яка може визначити майбутнє всього всесвіту, знаючи його параметри?

Майбутнє — ні. Знову-таки, майбутнє ще не визначене. І воно буде визначене частково вами й всіма, хто слухає нас. Ви можете думати, що ваш вплив невеликий, і це може бути так. Або він може бути величезним. Або, ймовірно, ви просто будете частиною впливу багатьох інших людей, які визначатимуть майбутнє. Але майбутнє ще не настало. Ви не можете бути майбутнім.

Якщо поглянути в минуле, є речі, які я ніколи не передбачав, не бачив, як вони відбуваються, і які все ж таки відбулися. Остання революція в галузі штучного інтелекту — одна з них. Я знаю фізику, математику. Але не бачив, як відбувається ця ШІ-революція, не зміг цього передбачити.

Думаю, що Демон Лапласа — це про детермінізм. Це думка про те, що може існувати щось — машина, людина чи демон, — що може бачити майбутнє. Але як би це було безглуздо. Це ніби ув'язнений, щойно засуджений за численні вбивства, сказав би: «Судде, це не моя провина. Це все сталося через усі ці впливи на мене. І я нічого не міг зробити, крім як скоїти ці вбивства». А суддя відповів би: «Я все розумію. І це не моя провина, що я засуджую вас до смерті. Це все впливи на мене в минулому. Тож не звинувачуйте мене».

У своїй книжці ви описуєте чимало парадоксів: близнюковий парадокс, парадокс драбини. Дуже цікавий парадокс тахіона, я про нього раніше ніколи не чула. 

Це тому, що я його вигадав. 

А який із цих парадоксів ваш улюблений?

Парадокс у науці, технологіях, математиці — це завжди щось, що можна вирішити.

І потішно, що більшість людей неправильно розуміють і використовують цей термін. Парадокс — це очевидна розбіжність між двома різними способами підходу до одного питання.

Усі парадокси спеціальної теорії відносності — це речі, які дійсно бентежать людей, але до яких Айнштайн звертався вже тоді у своїй теорії відносності. І він знав відповіді на них, і це були хороші відповіді. 

Парадокс близнюків — це якщо Джон і Мері йдуть різними шляхами (одного відправили в космічну подорож, а іншого залишили на Землі — прим. ред.), хоча вони народилися в один час, але один повертається на Землю, і він досі молодий, а один старий. Це здається парадоксальним. Але ні, це повністю пояснюється загальною теорією відносності. Ось чому я кажу, що Айнштайн подарував нам час. Він показав нам, що існують подібні результати, які є абсолютно несподіваними, але які можна легко пояснити. І для не експертів вони парадоксальні. Як дві людини можуть бути різного віку? І зачекайте хвилинку, а як щодо думки Джона? Або Мері? Хіба інший не має бути завжди молодшим? Або що відбувається? Цей виклик можна цілком пояснити. 

Що відбувається з часом довкола чорної діри? Як поводить себе час на горизонті подій і що відбувається зі спостерігачем ззовні, який все бачить? Що відбувається з часом всередині чорної діри?

Почнімо з того, що нам потрібно припинити використовувати поняття «відносно спостерігача», бо всі спостерігачі завжди згодні. 100% згода. Ніколи не буває незгоди. 

Є один видатний і знаменитий фізик, який бере участь у багатьох телешоу. Він прочитав мою книгу і сказав: «Ніколи більше я не буду стверджувати, що відносно одного спостерігача відбувається так, а відносно іншого спостерігача відбувається інакше». Я думаю, що коли ви так говорите, ви втрачаєте людей. Вони кажуть: «Боже мій, якщо результати залежать від спостерігача, то, погляньте, якщо я заряджаю пістолет і стріляю в когось у поїзді, який швидко рухається, і, на мою думку, куля рухається зі швидкістю 1000 футів на секунду, а на думку когось у поїзді вона рухається зі швидкістю 500 футів на секунду». Те, що я щойно сказав, порушує всі правила науки. Те, що я сказав, було неправильним.

Тож забудьте про спостерігача. Ми знаємо, що відбувається в чорних дірах. Вони існують уже давно. Їхнє існування не залежить від теорії відносності. Вони існували б навіть за ньютонівською фізикою. Вони не залежать від Гокінґа та його термодинаміки чорних дір. Але чорні діри — це просто місця, де дуже інтенсивна гравітація. Вони залежать від теорії відносності в певному сенсі: а саме, якщо ви хочете втекти в космос, вам потрібна для цього енергія. Ви ніколи не зможете звідти вибратися, бо для цього потрібно більше енергії, ніж максимальна енергія, яку ви маєте. Це і є чорна діра. Чорна діра — це просто скупчення маси, де гравітація більша, ніж загальна кількість енергії, яку ви могли б витратити, щоб вибратися звідти.

Це не дуже глибока концепція. Її часто подають як дуже загадкову. Вона стає дивною, коли почати застосовувати до неї теорію відносності Айнштайна. Це було правильно зображено в кількох фільмах, у яких, коли ви наближаєтесь до чорної діри, час надзвичайно сповільнюється. Він, по суті, наближається до зупинення. Але ви відчуваєте це й у власному домі. Коли ви спускаєтеся вниз, час прискорюється. А коли підіймаєшся нагору, він сповільнюється. Це не є чимось новим. І не тільки це. Але ми можемо виміряти це у вашому домі.

Тепер у нас є достатньо хороші годинники, щоб ми могли відтворити парадокс близнюків. Поставте годинник унизу (але це має бути справді хороший фізичний годинник), а потім — один нагорі, залиште його там на кілька хвилин і принесіть його знову вниз. Вони не зійдуться. Це тому, що вони показують, скільки часу минуло у їхньому середовищі. Час йде швидше, коли ви підіймаєтеся вверх. Отже, всі ці речі добре відомі, а чорна діра — це просто крайність. 

Тепер черга наступної чудової крайності. Припустімо, я стрибну в чорну діру. Якщо це велика чорна діра, я виживу. Тоді скільки часу потрібно, щоб досягти поверхні чорної діри? Це залежить не від спостерігача, а від того, яку систему відліку ви використовуєте. Це важливо знати, бо всі спостерігачі погоджуються, що в системі відліку Землі час, необхідний для досягнення поверхні чорної діри, є нескінченним. Тому ви не можете потрапити в чорну діру. Принаймні не в цій системі відліку. Не в системі відліку Землі. 

Але якщо ви розглядаєте систему відліку, що прив’язана до вас, то ви потрапите в чорну діру досить швидко. І ось ви вже всередині. І ви запитаєте, що відбувається ззовні? Вони пройшли через нескінченність. Часовий проміжок за межами чорної діри минув нескінченність, але ось я тут? Дозвольте мені вийти й подивитися. Але ви не можете покинути чорну діру. Не можна повернутися назад. Це все поєднується в дивовижний спосіб. 

Як це — бути всередині чорної діри? Я думаю, що це найкраще пояснює концепція, яка зараз здається неправильною, що Всесвіт розширюється і може стискатися. А тепер ми знаємо, що ні, здається, це так не працює. Але повернімось до старої теорії Всесвіту, який має достатню масу, щоб стискатися. Якщо це так, то ми всі зараз у чорній дірі. Ми називаємо чорну діру Всесвітом. Чому ми називаємо це Всесвітом? Очевидно, ви не можете залишити Всесвіт. Ви не можете вийти за його межі. Як людина у чорній дірі. Це все, що є. І який вигляд це має? Ну, ось ми тут.

Ви вже сказали, що ми не можемо подорожувати в минуле. А як щодо подорожей у майбутнє, чи це теоретично можливо?

Стривайте, ми всі зараз подорожуємо в майбутнє. Якби ми не подорожували в майбутнє, не було б плину часу. Ви можете швидше помандрувати в майбутнє, лягаючи спати. Ви прокидаєтеся, і, боже мій, минуло вісім годин. Ми можемо подорожувати в майбутнє, але біда в тому, що ми не можемо повернутися.

Але в тому, як ми це робимо зараз, немає магії! 

Як це — немає магії? Це одна з найчарівніших речей у Всесвіті — плин часу, свобода волі. Справжня магія світу — це сам світ. І те, що він звичайний, і ми сприймаємо його як належне, звикнувши до нього, не означає, що це не магія. Це магія.