Философия и логика времени или О неполноте сознания - Юрченко Сергей Борисович (читать книги бесплатно полные версии txt) 📗
Математически бесконечно большое обладает теми же свойствами, что и бесконечно малое. Бесконечно большая скорость взаимодействия означает бесконечно малую «толщину» страты в стопке динамической Вселенной на рис.2. Это значит, что мгновение должно быть равно нулю. Но любая сумма нулей останется нулем. Возраст такой Вселенной всегда должен быть равен нулю. Она попросту не может существовать в вечном настоящем. Во времена Ньютона еще не было фотографии, даже дагерротипа, но уже существовала гравюра, офорты и, наконец, живопись. И все они показывали застывшее пространство без времени, которого не может быть. Очевидно, Ньютону не приходило это на ум, иначе он должен был бы признать, что акт божественного сотворения мира, в который он верил, должен стать и актом его конца. При мгновенной связи всего со всем, все события уже произошли. У них не может быть истории. Надо сказать, что Эйнштейн, связав воедино локальные пространство и время, тоже не понял значение настоящего до конца. Именно поэтому он отвергал КМ и появление черных дыр в решениях собственных уравнений.
Лемма 2. Абсолютный покой = Отсутствие пространства
Эта лемма логически решает проблему временных петель. Достаточно признать, что физическое пространство невозможно вне времени (и даже в абстракции простому смертному требуется время для его обозрения), чтобы наложить дедуктивный запрет на замкнутые t-подобные линии, существование которых в рамках ОТО предсказывается метрикой Геделя, построенной под вращающуюся без расширения Вселенную. Конструктивное обоснование этого запрета, названного «гипотезой о защищенности хронологии» (chronology protection conjecture) предполагается получить из квантовой гравитации, т.е. из дискретного формализма. Мы его выражаем в этой лемме, полагая логически очевидным. Существование временной петли означает, что в ней найдется точка инверсии, в которой время обращается вспять. В этой точке пространство должно схлопнуться согласно лемме 2.
Но коль скоро условием сингулярности обладает любая точка на шкале времени, то почему Вселенная не схлопывается в настоящем, которое соответствует абсолютному покою в Ньютоновской модели и которую мы видим на фотографии? Намеки на нее появляются в физике в виде так называемых «нелокальных квантовых корреляций», которые проверены множеством экспериментов. Эти исследования были спровоцированы парадоксом Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР), целью которых было показать логическую несостоятельность КМ с ее принципом неопределенности. Суть парадокса заключалась в том, что коллапс волновой функции происходит мгновенно и пара спутанных (entangled) частиц при разлете их друг от друга на любое расстояние (за пределы светового конуса), согласно симметричным принципам КМ и ее претензии на описание полной вероятности должны сохранять информационную память о состоянии друг друга и реагировать на его изменение. Поскольку такая взаимосвязь должна превосходить скорость света, что исключается в СТО, то высказывалось предположение о существовании невыявленной переменной в постулатах КМ.
Чтобы понять парадоксальность таких мгновенных корреляций, возьмем, например, даты рождения и смерти любого человека. Говоря с некоторой вольностью, ЭПР-парадокс допускает, что эти события могут иметь мгновенную связь, т.е. в некотором описании эти события могут быть одновременными. СТО, хотя и утверждает относительность всякой одновременности, совершенно исключает возможность существования такой ИСО, в которой продолжительность какого-либо физического процесса, включая чью-либо жизнь, равнялась бы нулю. Позже мы убедимся, что эти события, как и вообще любые два события во Вселенной, могут быть одновременными при уточнении природы пространства Минковского.
Пионером в области таких исследований по поиску этой скрытой переменной был А. Аспект [8], тестировавший «спутанные состояния» пар сопряженных частиц, которые подтвердили ЭПР. Ныне этот мир мгновенных связей формально отделяется от локального релятивистского мира неравенствами Белла [9]. Теорема Белла давала три возможных вывода из ЭПР: (a) квантовая механика не работает, или (b) принцип локальности не действует, а релятивизм ложен, или (c) объективная реальность не существует. Последняя версия, конечно же, оказывается самой радикальной из них, объявляя иллюзорными и КМ, и СТО с ОТО. Но именно она и станет конечным выводом этого исследования. При этом все три теории останутся внутренне оправданными.
Вскоре после создания СТО в 1910 г. Игнатовский показывал, что исходя из линейности преобразований, принципа относительности и изотропности пространства, можно вывести преобразования Лоренца без постулата Эйнштейна об инвариантности скорости света [10]. Через год Франк и Роте продолжили этот дедуктивно-аксиоматический подход, уточнив, что в классе дробно-линейных функций преобразования различных ИСО зависят от их скорости. Добавление аксиомы изотропности пространства переводит эти преобразования в преобразования Лоренца, а аксиома абсолютности времени дает преобразования Галилея. Их вывод: «Среди всех уравнений преобразования, соответствующих однопараметрическим линейным однородным группам, существует три типа, в которых величина сокращения не зависит от направления движения в абсолютном пространстве. При преобразовании Лоренца скорость света во всех двигающихся системах при любом направлении распространения имеет одно и то же конечное значение. В преобразовании Доплера, однако, это верно только при распространении в одном направлении; для преобразования Галилея – только если скорость света является бесконечной» [11].
Т.о. собственно весь релятивизм выводится из классической механики, и непротиворечивость СТО есть лишь следствие непротиворечивости классической механики. Заметим, что аксиома об абсолютности времени, если она понимается в смысле дальнодействия, согласно лемме 2 убивает не только релятивизм, но и классическую механику Галилея и Ньютона, вообще все. Итак, формализм СТО логически вытекает из классической механики, при этом в нем появляется константа, которую уместно интерпретировать как скорость света. Она оказывается единственной абсолютной величиной на фоне всеобщего релятивизма. Еще одна фундаментальная аксиома об изотропности пространства в этом рассмотрении даже не обсуждается как несомненная истина. Но фундаментальной проблемой физики стало именно то, что классическая механика существенно отличается от КМ. Это значит, что на пути их объединения стоят два бастиона – скорость света и изотропное пространство. В действительности – это один бастион: скорость света и свойства пространства-времени логически связаны.
Такая анизотропия пространства (хотя говорить о «чистом» пространстве, как гласит лемма 2, вообще нет смысла) не ставит, конечно же, под сомнение равенство трех его координат, а подразумевает неравенство этого пространства в направлениях по времени. Время, а вместе с ним пространство, локально в прошлом и не локально в будущем относительно настоящего. Текущее настоящее оказывается точкой, которая все меняет. Космологически это выражается, например, в том, что в конусе будущего от этой точки пространство расширяется, а в ее конусе прошлого пространства становится меньше. Разве это не странно для заурядной, скользящей точки? По крайней мере, в математическом пространстве, как оно определяется классически, такое невозможно. Можно будет показать, что релятивизм не полон, а точнее принципиально не пополним в геделевском смысле. Он требует своего пополнения в абсолютизме, который делает его противоречивым.
Именно так! Это покажется абсурдным: то, что разрушает непротиворечивую теорию, не нужно ей. Но без него этой теории не обойтись. Устройство Вселенной не укладывается в простую двузначную логику. Ниже мы вернемся к теореме Геделя, которая обычно воспринимается не более как курьез формальной логики. Мы проясним ее фундаментальный статус для самосознания, установим связь с причинностью, теорией множеств, ультрафильтрами в топологии и обрисуем просматривающиеся здесь параллели с ОТО и КМ в рамках модели Большого взрыва.
