Если бы мы захотели вычислить будущее состояние каждой молекулы в стакане воды всего только на секунду вперед, любой мыслимый расчет дал бы картину расположения и движения молекул, которая очень сильно отличалась бы от того, что на самом деле наступит через секунду. Но такой расчет и недоступен современным вычислительным машинам: они могут вычислять движения в системе из сотен тысяч точек, а в стакане воды 1024 молекул. Да и любая машина будущего вряд ли сможет произвести такое вычисление, а если допустить, что и сможет, на это уйдет гораздо больше времени, чем секунда.
И это всего только стакан воды. Что же говорить о всей Вселенной, о чувствах и мыслях людей...
Но это не означает, что вычисление будущего поведения физических систем вообще невозможно. Все, что нам нужно знать наперед о стакане воды, легко поддается описанию. Только для этого не нужно вычислять положения и скорости каждой молекулы — вполне достаточно пользоваться всего несколькими физическими величинами, характеризующими всю такую систему как целое, — температурой, давлением, плотностью, объемом. И мы легко решаем в школе задачу о том, что произойдет с температурой в сосуде с водой, если ее, например, подогреть, сообщив столько-то тепла.
От причины к следствию
В Т-инвариантном мире Лапласа предшествующее событие в истории тела является причиной последующего события. Но два таких события, оставаясь самими собою, меняются ролями, когда цепочка событий обращается и «разматывается» назад. То событие, которое было причиной по отношению к другому при одном порядке, окажется его следствием при обратном порядке.
Но, может быть, все дело в том, что в реальном мире причина и следствие непереставимы? Может быть, время потому и течет, что причина вызывает следствие?
Время течет от причины к следствию. Такая мысль и была высказана еще Готтфридом Лейбницем, классиком естественных наук нового времени.
Эта мысль основана на ином подходе, чем гипотеза Больцмана. Она обращена не к какому-то отдельному физическому явлению или их классу, а к самым исходным, первичным представлениям физической науки. И правда, все физические связи имеют причинно-следственную основу; если что-то происходит, то происходит по определенной причине и является ее следствием. Сначала действует причина, а затем происходит вызываемое ею следствие. От причинно-следственного порядка к порядку временному — это ясная и привлекательная идея.
Не странно ли, что из нее не выросла, во всяком случае, до сих пор, физическая теория времени? Никаких возражений против нее, как кажется, быть не может. Но и попытки развивать или конкретизировать ее в физическом или математическом плане пока что не были сколько-нибудь результативными, несмотря на немалые усилия, прилагавшиеся и в прошлом, и в последние десятилетия.
От причины к следствию — это привлекательно, ибо сами понятия фундаментальны, первичны и всеобщи. Но, например, каким образом на причинно-следственной основе можно понять особую роль тяготения в том, что касается воздействия на ход времени? Конкретных вопросов можно было бы поставить немало. Но главный вопрос, очевидно, другой — как переход от причины к следствию создает стрелу времени? И что в точности означают здесь слова переход и создает?
«Я прекрасно знаю, что такое время, пока не думаю об этом. Но стоит задуматься — и вот я уже не знаю, что такое время». Эти слова, сказанные много веков назад*), можно вполне повторить и сейчас, особенно когда речь идет о неотвратимом беге времени, о его направлении к будущему и необратимости в прошлое.
*) Они принадлежат Блаженному Августину (357—430), философу, много размышлявшему о нашем восприятии времени.
ГЛАВА 15
ЧТО ТАКОЕ ВРЕМЯ?
В I веке до нашей эры был составлен полный свод сочинений Аристотеля — их исправили, переписали и расположили по темам. Вслед за работами, составившими «Физику», поместили группу трактатов философского содержания. Они получили название «Метафизика» — это значит «то, что после физики». Здесь Аристотель говорил об общих взглядах на мир и на место в нем человека. Он обсуждал их, отталкиваясь от воззрений Платона, споря с ними.
Аристотель расходился со своим учителем в понимании самого главного. А главное — это философский вопрос о реальности мира. Платон полагал, что все окружающие нас тела иллюзорны и на самом деле даже не существуют. Это всего лишь какие-то «тени», бледные копии некоторых высших прообразов, оригиналов всех вещей. Вот эти прообразы — он называл их идеями — действительно существуют и притом всегда в неизменном виде. Но существуют они не в нашем мире, а в воображаемом идеальном мире, где все совершенно и вечно. Предметы же нашего мира изменчивы и преходящи, они возникают и исчезают и потому лишены «истинного существования».
Не соглашаясь с этим, Аристотель утверждал независимое существование мира и природы как настоящей реальности. Идеи и понятия не предшествуют нашему миру. Напротив, реальный мир служит источником идей, рождающихся в сознании человека. В наших идеях и понятиях отражаются конкретные знания людей о мире.
Здесь столкнулись два противоположных друг другу направления философской мысли, которые в дальнейшем, уже в XVIII веке, получили названия материализма и идеализма. Материализм в споре с идеализмом отстаивает объективную, независимую от чего бы то ни было реальность мира и природы. Название «материализм» происходит от латинского слова «материя», которое значит примерно то же, что и русское слово «вещество». В философии понятие материи имеет особый, фундаментальный смысл. Согласно определению, данному В. И. Лениным, это «...философская категория для обозначения объективной реальности, которая... отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них».
Материалистический подход к миру, природе, человеку, обществу всегда был, по существу, в основе всякого научного знания. Для физики он вытекает из самого ее характера как науки экспериментальной.
Наша книга — о физике времени. Но в этой заключительной ее главе, «после» физики, уместно, наверное, сказать немного и о философских взглядах на время.
Мир, время, мышление
В сочинении, носящем название «Тимей» (по имени одного участников ведущихся там обсуждений), Платон, не слишком вдаваясь в объяснения и подробности, излагает свой взгляд на происхождение Вселенной и природу времени. Его картина мира еще очень близка к мифологической.
Земля со всем, что на ней, а также Солнце, Луна, планеты, звезды создаются у Платона творцом, который действует в соответствии с некоторым высшим прообразом и идеалом. Все эти создания, насколько вообще возможно, стремятся походить каждое на свой идеал. Однако в одном очень важном отношении идеал принципиально недостижим. Ведь мир имел начало, он претерпевает изменения, становится старше и, возможно, будет когда-то иметь конец. Идеалы же вечны и неизменны. И вот чтобы хоть как-то сгладить этот недостаток мира, его творец, оказывается, и придумал время.
«Он замыслил сотворить некоторое движущееся подобие вечности; устрояя небо, он вместе с ним творит для вечности, пребывающей в едином, вечный же образ, движущийся от числа к числу, который мы назвали временем».
Время у Платона — заменитель вечности, ее несовершенное воплощение в мире. Он называет время подвижным образом, движущимся подобием вечности. Время движется, течет и таким путем стремится подражать вечности, имитировать ее. Платон называет и «механизм», приводящий время в движение: это обращения небесных тел.