Transcription
Прошлое ушло. Все это знают. Это случилось. Это закончилось. Это позади нас. Мы помним это, конечно, но этого больше нет. Верно? Неверно. Совершенно, фундаментально неверно. И Ричард Фейнман, один из величайших физиков, когда-либо живших, может точно объяснить, почему прошлое не ушло. Оно никогда не уходило. Оно все еще здесь прямо сейчас, вплетено в ткань всего, что вы видите и трогаете. И как только вы поймете почему, вы никогда больше не будете думать о времени так же. Позвольте мне показать, что я имею в виду. Прямо сейчас вы где-то сидите и читаете это, существуя в том, что вы называете настоящим моментом. Вы думаете о "сейчас" как об одной точке во времени, о лезвии бритвы между прошлым и будущим. Прошлое позади вас, сделано, закончено. Будущее еще не наступило. А вы застряли в этом крошечном осколке, называемом "сейчас". Но вот в чем дело, что понял Фейнман. Эта картина неверна. Совершенно неверна. Время так не работает. Настоящий момент — это не точка. Прошлое не ушло. И будущее не ждет, чтобы случиться. Все гораздо более связано, более переплетено, более одновременное, чем вы когда-либо могли себе представить.
Теперь, у Фейнмана был этот невероятный дар брать самые головокружительные идеи в физике и делать их очевидными, почти простыми. И когда дело дошло до времени, он увидел то, что большинство людей упускают. Он увидел, что когда мы говорим, что прошлое ушло, мы делаем предположение, большое предположение. Мы предполагаем, что время течет, что оно движется вперед, как река, унося нас из прошлого в будущее. Что моменты случаются, а затем исчезают, заменяясь новыми моментами. Мы думаем о времени, как о страницах в книге, где вы всегда на текущей странице, а предыдущие страницы, ну, они позади вас. Вы можете их помнить, но они не существуют так же, как существует текущая страница. Но что, если это не так? Вот что сказал бы вам Фейнман. В физике, в фактическом математическом описании реальности, время не течет. Оно просто есть. Все это, прошлое, настоящее, будущее, все они одинаково реальны, одинаково существуют. Все они являются частью структуры Вселенной, как разные места в пространстве. Подумайте об этом так. Вы же не думаете, что Лос-Анджелес перестает существовать, когда вы находитесь в Нью-Йорке. Вы же не думаете, что Нью-Йорк исчезает, когда вы едете в Лос-Анджелес. Оба места реальны. Оба существуют одновременно. Вы просто не можете быть в обоих одновременно. Время, согласно физике, работает так же. Вчера — это место во времени. Завтра — это место во времени. Оба реальны. Оба существуют. Вы просто не можете быть в обоих одновременно. Вы находитесь в "сегодня", но это не делает вчера менее реальным, чем Лос-Анджелес, когда вы находитесь в Нью-Йорке.
Теперь я знаю, о чем вы думаете. Это звучит безумно. Вы можете поехать в Лос-Анджелес. Вы можете сесть на самолет и полететь туда, но вы не можете отправиться во вчера. Вы не можете путешествовать в прошлое. Так как же они могут быть одинаковыми? И это справедливый вопрос. Но вот в чем дело. Причина, по которой вы не можете путешествовать во вчера, не имеет никакого отношения к тому, существует ли вчера. Она связана со структурой пространства-времени и законами физики. Существуют ограничения на то, как мы можем двигаться во времени. Точно так же, как существуют ограничения на то, как мы можем двигаться в пространстве, вы не можете путешествовать быстрее света в пространстве. Это закон физики. Но это не значит, что места за пределами вашего светового конуса не существуют. Точно так же, вы не можете двигаться назад во времени при обычных обстоятельствах. Но это не значит, что прошлое не существует.
Фейнман глубоко понимал это. Он работал с тем, что называется формулировкой интеграла по траекториям в квантовой механике. И в этой формулировке частицы не просто идут по одному пути через пространство-время. Они идут по всем возможным путям, по каждому пути одновременно. Частица, идущая из точки А в точку Б, не просто движется по прямой линии. Она исследует каждый возможный маршрут, включая те, которые петляют назад во времени, те, которые зигзагообразно движутся, те, которые делают объезды через каждый уголок Вселенной. И все эти пути вносят вклад в конечный результат. Все они в некотором смысле реальны. Теперь пути, которые идут назад во времени, те, которые нарушают наше обычное чувство причинности, в основном компенсируются, когда вы их все складываете. Они там, но они мешают друг другу и не вносят большого вклада в то, что мы наблюдаем. Но они не запрещены. Они являются частью математики. Они являются частью того, как Вселенная на самом деле работает на квантовом уровне. И это раскрывает нечто глубокое. Различие между прошлым и будущим, стрела времени, которая кажется нам такой очевидной. Это не фундаментально. Это не встроено в основные законы физики. Уравнения работают одинаково, независимо от того, течет ли время вперед или назад. Если бы вы сняли взаимодействие частиц и проиграли пленку в обратном направлении, вы бы не смогли отличить. Законам все равно.
Так откуда же берется наше ощущение стрелы времени? Почему прошлое ощущается иначе, чем будущее? Почему мы помним вчера, но не завтра? Фейнман знал ответ. Это происходит от энтропии, от второго закона термодинамики, от того факта, что беспорядок увеличивается со временем. Но это статистический закон, а не фундаментальный. Речь идет о вероятностях и большом количестве частиц, а не о глубокой структуре самого времени. Позвольте мне объяснить, что это значит. Представьте, что у вас есть коробка с молекулами газа. В начале все молекулы находятся в одном углу коробки. Это состояние с низкой энтропией, высокая степень порядка. Теперь вы позволяете молекулам распространиться. Они заполняют всю коробку. Это состояние с высокой энтропией, больше беспорядка. И вот в чем суть. Этот процесс гораздо более вероятен, чем обратный. Невероятно маловероятно, что все молекулы спонтанно соберутся обратно в одном углу. Не невозможно, просто фантастически маловероятно. Поэтому, когда мы наблюдаем эту систему, мы видим увеличение энтропии. Мы видим, как порядок превращается в беспорядок. И мы говорим, что время движется вперед. Но заметьте кое-что. Сами молекулы не знают о стреле времени. Каждое столкновение, каждое взаимодействие между молекулами может с такой же легкостью происходить в обратном направлении. Законы, управляющие этими столкновениями, симметричны во времени. Стрела времени возникает из статистики, из того факта, что существует гораздо больше неупорядоченных состояний, чем упорядоченных. Поэтому системы естественным образом эволюционируют к беспорядку. Вот и все. Вот откуда берется наше ощущение прошлого и будущего. Не от самого времени, а от энтропии.
Теперь, вот где становится интересно. Из-за этого, поскольку стрела времени статистична, а не фундаментальна, существует смысл, в котором все моменты времени одинаково реальны. Прошлое никуда не делось. Оно все еще является частью пространства-времени, все еще является действительным местом в четырехмерной структуре Вселенной. Когда физики записывают уравнения, описывающие Вселенную, они включают все время, прошлое, настоящее, будущее. Все это есть в математике. Все это является частью решения. Вселенная с этой точки зрения — четырехмерный объект. Три измерения пространства, одно измерение времени. И точно так же, как каждая точка в пространстве является частью объекта, каждый момент времени является частью объекта. Большой взрыв — это часть этого. Момент вашего рождения — это часть этого. Этот момент прямо сейчас — часть этого. Тепловая смерть Вселенной через миллиарды лет — это часть этого. Все это существует. Все это реально. Мы просто переживаем это последовательно из-за того, как работает наше сознание. Из-за того, как память и причинность функционируют во Вселенной с увеличивающейся энтропией.
У Фейнмана был такой способ заставить вас увидеть, что наши повседневные интуиции о времени являются партикулярными, ограниченными. Мы думаем, что время течет, потому что мы переживаем его течение. Мы думаем, что прошлое ушло, потому что мы не можем вернуться к нему. Но это факты о нас, о нашей точке зрения, об ограничениях нашего сознания и памяти. Это не факты о самом времени. Это как жук на шаре из другого примера. Жук думает, что его Вселенная двумерна, потому что он не может воспринимать третье измерение. Мы думаем, что время течет, потому что мы не можем воспринимать все время одновременно. Но течение — это иллюзия, созданная нашим особым способом переживания реальности.
Теперь позвольте мне показать вам кое-что, что действительно взорвет вам мозг. Вы знаете, как мы думаем о себе как о движущихся во времени? Мы представляем, что мы движемся вперед со скоростью 1 секунда в секунду из прошлого в будущее. Но есть другой способ думать об этом. Что, если вы вообще не движетесь во времени? Что, если вы существуете во все моменты одновременно, а сознание — это просто переживание различных временных срезов этого четырехмерного объекта, которым являетесь вы. Позвольте мне объяснить. Представьте всю свою жизнь как длинный червеобразный объект, простирающийся через пространство-время. Один конец — ваше рождение. Другой конец — ваша смерть. А между ними каждый момент, который вы когда-либо пережили, каждый момент, который вы когда-либо переживете, все они являются частью этого объекта. Этот четырехмерный червь — это настоящий вы, полный вы. Теперь, в каждый момент вы сознательно воспринимаете только тонкий трехмерный срез этого червя. Вы переживаете один момент за раз. Но это всего лишь ваша точка зрения. Извне времени, с точки зрения Бога, вы весь существуете одновременно. Вы в 5 лет, вы прямо сейчас, вы в 90 лет. все одинаково реальны, все одинаково являются частью структуры. Это называется взглядом на блочную Вселенную, и это естественное следствие специальной теории относительности Эйнштейна, которую Фейнман знал в совершенстве. В специальной теории относительности нет универсального "сейчас". Разные наблюдатели, движущиеся с разными скоростями, будут расходиться во мнениях относительно того, какие события одновременны. То, что я называю "сейчас", вы можете назвать прошлым или будущим, если мы движемся относительно друг друга. И если нет универсального "сейчас", если одновременность относительна, то настоящий момент не является особенным. Это просто определенный срез через пространство-время, который вы случайно переживаете. И это означает, что прошлое и будущее так же реальны, как и настоящее. Существуют другие срезы через то же пространство-время. Понятно?
Теперь, смотрите, потому что именно здесь гений Фейнмана действительно сияет. Он не просто принял эту абстрактную картину. Он показал, как это на самом деле работает на практике. как это объясняет реальные явления. Возьмите, к примеру, античастицы. Античастица — это как обычная частица, но с противоположным зарядом. Античастица электрона — позитрон. Та же масса, противоположный заряд. Теперь у Фейнмана было это невероятное прозрение. Он понял, что вы можете думать об античастице как об обычной частице, движущейся назад во времени. Я не шучу. Это настоящая физика, а не научная фантастика. Когда позитрон движется вперед во времени, он выглядит точно так же, как электрон, движущийся назад во времени. Математика идентична. И Фейнман использовал эту идею для разработки своих знаменитых диаграмм Фейнмана, которые представляют собой изображения, показывающие, как взаимодействуют частицы. На этих диаграммах время обычно показано идущим вверх. Частица, движущаяся вверх, движется вперед во времени. Частица, движущаяся вниз, движется назад во времени, что мы интерпретируем как позитрон, движущийся вперед во времени.
Теперь, вот прекрасная часть. Это не просто математический трюк. Это раскрывает что-то глубокое о природе времени и частиц. Это показывает, что различие между прошлым и будущим, между частицей и античастицей, более тонкое, чем мы думали. Это показывает, что процессы, обратные во времени, так же действительны, как и процессы, идущие вперед во времени. И это показывает, что прошлое все еще там, все еще является частью структуры, все еще вносит вклад в настоящее. Потому что, когда вы рассчитываете, что происходит при взаимодействии частиц, используя методы Фейнмана, вы суммируете все возможные пути, включая те, которые петляют назад во времени. Те пути, которые идут назад во времени, соответствуют античастицам, и они необходимы для получения правильного ответа. Без них расчеты не работают. Прошлое в этом смысле активно участвует в настоящем.
Позвольте мне привести еще один пример. Свет. Вы видите свет от Солнца. Верно? Этот свет был испущен 8 минут назад, потому что свету требуется 8 минут, чтобы добраться от Солнца до Земли. Так что, когда вы смотрите на Солнце, вы видите прошлое. Вы видите, как Солнце выглядело 8 минут назад, а не как оно выглядит сейчас. И когда вы смотрите на далекие звезды, вы видите еще дальше в прошлое. Некоторые звезды находятся за тысячи световых лет. Свет, который вы видите, был испущен тысячи лет назад. Той звезды, возможно, уже не существует, но ее свет все еще достигает вас. Теперь, вот в чем дело. Этот свет, эта информация из прошлого, она все еще реальна. Она все еще здесь. Она все еще является частью Вселенной. Прошлое закодировано в свете, путешествующем через пространство. Оно не ушло. Оно в пути. И не только свет. Гравитационные волны работают так же. Когда два черных дыры столкнулись миллиарды лет назад, они послали рябь через пространство-время. Эти волны путешествовали по Вселенной, и мы обнаружили их в 2015 году с помощью LIGO. Это событие из далекого прошлого достигло нас в настоящем. Прошлое в виде этих волн пересекло миллиарды лет, чтобы прибыть сюда и сейчас.
Итак, прошлое не ушло. Оно встроено во Вселенную. Оно в свете, достигающем нас от далеких звезд. Оно в реликтовом излучении, послесвечении Большого взрыва, которое мы все еще можем обнаружить сегодня. Оно в окаменелостях в земле, в кольцах деревьев, в слоях льда в ледниках. Каждая часть Вселенной несет информацию о своем прошлом. Прошлое записано в настоящем. Оно не отделено. Оно не разорвано. Оно является частью непрерывной структуры пространства-времени.
Теперь Фейнман пошел бы еще дальше. Он сказал бы, что когда вы взаимодействуете с чем-то, когда вы касаетесь стола или видите дерево, вы взаимодействуете не только с этим объектом в настоящем. Вы взаимодействуете с его всей историей. Атомы в этом столе были выкованы в звездах миллиарды лет назад. Те звезды взорвались в сверхновых, разбросав атомы по космосу. Те атомы в конечном итоге собрались вместе, чтобы сформировать Землю, а затем дерево, а затем стол. Каждый атом несет эту историю. И когда вы касаетесь стола, вы касаетесь всего этого. Прошлое физически присутствует в структуре материи.
Вот еще один способ, которым думал Фейнман. Он был одержим идеей, что Вселенная может быть детерминированной, что текущее состояние Вселенной полностью определяет как будущее, так и прошлое. Если бы вы знали положение и скорость каждой частицы во Вселенной прямо сейчас, вы могли бы в принципе рассчитать, как выглядела Вселенная в любой момент прошлого и как она будет выглядеть в любой момент будущего. Вся информация там. Она закодирована в настоящем. Квантовая механика усложняет это, добавляет неопределенность, но основная идея сохраняется. Прошлое не стерто. Оно сжато, закодировано, сохранено в структуре настоящего.
Позвольте мне рассказать вам кое-что, что сказал Фейнман, что действительно отражает это. Он однажды заметил, что с точки зрения фотона, частицы света, время вообще не проходит. Фотон движется со скоростью света, и при скорости света замедление времени становится бесконечным. С точки зрения фотона, он испускается и поглощается в один и тот же момент. Он не испытывает продолжительности. Для фотона все путешествие от далекой звезды до вашего глаза происходит за нулевое время. Подумайте, что это значит. Для фотона нет прошлого и будущего. Есть только один вечный момент. И в этот момент все, что мы воспринимаем как разделенное во времени, является одновременным. звезда, испускающая свет, свет, путешествующий через пространство, вы, видящий свет, все в один и тот же момент с точки зрения фотона.
Теперь, очевидно, мы не фотоны. Мы переживаем время. У нас есть память, причинность, четкое ощущение "до" и "после". Но суть Фейнмана в том, что наш опыт не является единственной действительной точкой зрения. Законы физики описывают Вселенную, где время более гибкое, более относительное, более взаимосвязанное, чем предполагает наша интуиция. И когда вы серьезно относитесь к этим законам, когда вы следуете им до их логических выводов, вы обнаруживаете, что прошлое не исчезает. Оно остается действительной частью пространства-времени, столь же реальной, как и настоящее, просто расположенной в других координатах в четырехмерной структуре Вселенной.
Вот в чем дело, хотя, и Фейнман был бы первым, кто это признал. Это не значит, что вы можете изменить прошлое. Вы не можете вернуться и исправить то, что произошло. Прошлое фиксировано, заморожено, неизменно. Не потому, что оно ушло, а потому, что оно уже является частью структуры. Это как спросить, можете ли вы изменить Нью-Йорк, находясь в Лос-Анджелесе. Не можете. Нью-Йорк такой, какой он есть, независимо от того, находитесь вы там или нет. Точно так же вчера такое, какое оно есть, независимо от того, находитесь вы там или нет. Взгляд на блочную Вселенную говорит, что все моменты одинаково реальны, но он также говорит, что все они фиксированы. Прошлое существует, но вы не можете его изменить. Путешествия во времени в смысле возвращения и изменения вещей создают парадоксы, которые физика, похоже, запрещает. Но, и это важно, прошлое все еще влияет на настоящее. Оно все еще причинно связано с "сейчас". Все, что произошло раньше, привело к этому моменту. Прошлое — это фундамент, на котором построено настоящее. И в этом смысле оно никуда не делось. Оно более присутствует, чем когда-либо. Каждое воспоминание, которое у вас есть, каждый шрам на вашем теле, каждый навык, который вы приобрели, каждый человек, которого вы встретили, все это прошлое, сохраняющееся в настоящем. Вы в очень реальном смысле живая запись своего прошлого. Атомы в вашем теле — остатки мертвых звезд. Паттерны в вашем мозгу сформированы опытом, который вы пережили годы назад. Прошлое живет в вас. Оно не позади вас. Оно внутри вас.
Теперь, э-э, позвольте мне обратиться к тому, что может вас беспокоить. Если прошлое все еще существует, почему мы не можем получить к нему доступ? Почему мы не можем вернуться? Почему оно ощущается ушедшим, хотя физика говорит, что оно все еще там? И ответ возвращается к энтропии, к стреле времени, к статистической природе того, почему мы переживаем время так, как мы это делаем. Представьте фильм, проигрывающийся вперед. Вы видите, как разворачиваются события, как вещи происходят в порядке. Теперь проиграйте фильм назад. Вы видите те же события, но в обратном порядке. Физика отдельных частиц не заботится о том, какое направление является каким. Но когда у вас много частиц, когда у вас есть макроскопические объекты, такие как люди и планеты, энтропия дает вам направление. Вещи ломаются. Они не собираются обратно. Яйца разбиваются. Они не собираются спонтанно обратно. И наше сознание, наша память связаны с этим увеличением энтропии. Мы помним прошлое, потому что состояния с низкой энтропией эволюционируют в состояния с высокой энтропией. И эта эволюция создает записи, создает следы памяти, создает ощущение течения времени. Но вот в чем загвоздка. С точки зрения блочной Вселенной, память — это не прошлое, которое ушло и затем восстановилось. Память — это о том, что различные временные срезы вас имеют доступ к информации из других временных срезов. Ваш мозг прямо сейчас содержит паттерны, которые были созданы вашим мозгом 5 лет назад. Это физическая связь через время. Это не загадочно. Это просто информация, сохраняющаяся в структуре, которая сохраняется во времени. И это сохранение возможно, потому что прошлое и настоящее являются частью одного и того же непрерывного пространства-времени. Если бы прошлое действительно ушло, если бы оно не существовало, не было бы ничего, что можно было бы помнить. Тот факт, что вы можете помнить прошлое, является доказательством того, что оно все еще там, все еще является частью структуры.
Теперь Фейнман любил мысленные эксперименты. Он любил доводить идеи до крайности, чтобы увидеть, что они раскрывают. Так что давайте проведем один. Представьте, что Вселенная похожа на кинопленку. Каждый кадр — это момент времени. Когда вы смотрите фильм, вы видите кадр за кадром и воспринимаете движение, изменение, разворачивающуюся историю. Но сама кинопленка, физический объект, содержит все кадры одновременно. Все они существуют одновременно на пленке. Ваше наблюдение фильма соответствует вашему переживанию времени. Но пленке все равно, какой у вас опыт. Все кадры одинаково являются частью фильма. Вселенная, согласно этому взгляду, похожа на эту кинопленку. Все моменты существуют одновременно в структуре. Мы переживаем их последовательно, кадр за кадром, но они все там. Прошлые кадры не ушли. Они все еще на пленке. Мы просто не можем перемотать назад и посмотреть их снова, потому что наше сознание движется только вперед по кадрам.
Хорошо, вот еще одна головокружительная вещь, которую понял Фейнман. Квантовая механика, теория, управляющая поведением частиц на самых малых масштабах, имеет эту странную особенность. Частицы не имеют определенных свойств до тех пор, пока их не измерят. До измерения электрон не имеет определенного положения или скорости. Он существует в суперпозиции, комбинации всех возможных состояний. И когда вы его измеряете, суперпозиция коллапсирует, и вы получаете один определенный результат. Теперь, вот странная часть. Акт измерения влияет не только на настоящее, но и на прошлое. Существует эксперимент, называемый экспериментом с отложенным выбором. Вы отправляете фотон через установку, где он может пройти двумя разными путями, но вы не решаете, как его измерить, пока фотон уже не выбрал путь. И вы обнаруживаете, что ваш выбор измерения в настоящем, похоже, определяет, какой путь фотон выбрал в прошлом. Как будто настоящее тянется назад и влияет на прошлое.
Теперь это не значит, что вы можете отправлять сообщения в прошлое или менять историю. Математика этого не допускает. Но это означает, что связь между прошлым и настоящим более запутана, чем мы думали. Прошлое — это не фиксированная независимая вещь, которая полностью отделена от настоящего. Настоящее помогает определить, каким было прошлое. И это имеет смысл во взгляде на блочную Вселенную. Если все время является частью одной структуры, то корреляции могут существовать во времени, а не только в пространстве. Прошлое и настоящее связаны не только причинно, но и более глубокими способами, раскрытыми квантовой механикой.
Фейнман много работал над квантовой электродинамикой, теорией взаимодействия света и материи. И в КЭД фундаментальными сущностями являются события в пространстве-времени. Электрон здесь испускает фотон. Фотон путешествует. Другой электрон там поглощает фотон. Каждое из этих событий — это точка в пространстве-времени. И теория рассчитывает вероятность различных последовательностей событий. Но заметьте, что происходит. Теория рассматривает время и пространство на равных. События расположены в пространстве-времени, а не отдельно в пространстве и времени. Прошлые события, настоящие события, будущие события — все они являются частью одного и того же расчета. Все они вносят вклад. Прошлое не исчезает из уравнений. Оно прямо там, взаимодействуя с настоящим и будущим через правила квантовой механики.
Позвольте мне привести конкретный пример. Когда электрон и позитрон аннигилируют, они производят два фотона. С одной точки зрения, у вас есть электрон и позитрон, которые сходятся и превращаются в свет. Но с другой точки зрения, используя обратный взгляд Фейнмана во времени, у вас есть один электрон, который испускает фотон, обращается вспять во времени, испускает другой фотон, а затем продолжает вперед во времени. Оба описания действительны. Оба являются разными способами рассмотрения одних и тех же событий в пространстве-времени. И во втором описании электрон буквально движется назад во времени в течение короткого промежутка. Прошлое и будущее переплетены. Частица посещает прошлое, а затем возвращается в настоящее. Это не научная фантастика. Так физики на самом деле рассчитывают, что происходит при этих взаимодействиях. И это работает. Прогнозы соответствуют экспериментам с невероятной точностью.
Теперь, вот что-то прекрасное. Фейнман не просто принял эти странные идеи. Он использовал их. Он превратил их в инструменты. Его диаграммы, его формулировка интеграла по траекториям, весь его подход к квантовой механике основывались на идее, что частицы исследуют все возможные пути через пространство-время, включая пути назад во времени, и использовали это для прогнозирования. И эти прогнозы самые точные во всей науке. Квантовая электродинамика предсказывает магнитный момент электрона с точностью до 11 знаков после запятой, и это соответствует экспериментам. Это не совпадение. Это потому, что теория улавливает что-то истинное о реальности. И часть этой истины заключается в том, что прошлое не ушло. Оно является частью структуры, которая определяет, что происходит.
Теперь вы можете спросить: "Хорошо. Прошлое существует в некотором абстрактном смысле, но и что? Что это значит для меня? Как это что-то меняет?" И это справедливый вопрос. На практическом уровне это мало что меняет. Вы все еще не можете вернуться и исправить свои ошибки. Вам все еще приходится жить с последствиями своих решений. Вы все еще стареете, растете и в конечном итоге умираете. Но на более глубоком уровне это меняет все. Это меняет то, как вы думаете о своей жизни, своей идентичности, своем месте во Вселенной. Если прошлое все еще существует, то каждый момент, который вы когда-либо жили, все еще реален. Он все еще является частью структуры пространства-времени. Ваше детство, ваша первая любовь, ваши величайшие триумфы, ваши худшие неудачи — все это все еще там, не просто как воспоминания, а как фактические события, фактические части Вселенной. Вы не оставляете их позади. Вы несете их с собой в некотором смысле, потому что вы — четырехмерный объект, растянутый во времени, и каждый момент является частью этого объекта.
Вот еще один способ подумать об этом. Вы знаете, как иногда люди говорят: "Я хотел бы вернуться в тот момент". Ну, в некотором смысле, вы никогда не уходили. Тот момент все еще существует. Вы просто не осознаете его сейчас, потому что ваше сознание находится в другой точке четырехмерной структуры. Но сам момент все еще там, все еще реален, все еще является частью пространства-времени. И в странном смысле это утешительно. Ничто никогда не теряется по-настоящему. Каждый опыт, каждый человек, которого вы любили, каждый красивый закат, который вы видели, все это все еще является частью Вселенной. Оно существует вечно в структуре пространства-времени.
Фейнман испытывал глубокое уважение к Вселенной такой, какая она есть на самом деле. не такой, какой мы хотим, чтобы она была, или представляем ее себе. И когда вы смотрите на Вселенную такой, какая она есть на самом деле. Когда вы следуете математике и экспериментам, вы обнаруживаете, что время — это не то, что вы думали. Это не река, несущая вас из прошлого в будущее. Это измерение, как и пространство. И все точки в этом измерении одинаково реальны. Прошлое существует. Будущее существует. И вы — нить, вплетенная во все это, переживающая его момент за моментом, но существующая одновременно в большей структуре.
Теперь, э-э, давайте поговорим о чем-то еще, потому что есть связанная идея, о которой Фейнман тоже думал. Если прошлое все еще существует, значит ли это, что будущее тоже уже существует? И вот здесь все становится сложным. Во взгляде на блочную Вселенную, да, будущее так же реально, как и прошлое. Оно уже там, уже является частью структуры. Но, и это важно, это не значит, что у вас нет свободы воли. Это не значит, что ваш выбор не имеет значения. Вот почему. Даже если будущее фиксировано, даже если оно уже определено, вы не знаете, какое оно. Вам все равно приходится делать выбор. Вы все еще испытываете неопределенность. И ваш выбор является частью того, что определяет будущее. Он является частью причинно-следственной цепи. Так что будущее может быть фиксировано, но оно частично фиксировано вашим выбором, который вы делаете прямо сейчас. Дело не в том, что будущее написано, а вы просто читаете сценарий. Дело в том, что будущее написано, и вы — один из авторов.
Подумайте об этом так. В книге каждая страница существует одновременно. Конец уже там с момента печати книги. Но когда вы читаете книгу, вы переживаете ее страницу за страницей. Вы не знаете, что произойдет. И персонажи книги, если бы они были сознательными, переживали бы, как они делают выбор, даже если этот выбор уже определен текстом. Блочная Вселенная такая. Все время существует, но вы переживаете его последовательно. И ваш опыт включает в себя принятие решений, чувство неопределенности и жизнь так, как будто будущее открыто. И с вашей точки зрения, будущее открыто. Вы просто случайно живете во Вселенной, где эта точка зрения сосуществует с более глубокой реальностью одновременного существования всего времени.
Фейнман не хотел бы, чтобы вы слишком увлекались философскими последствиями, хотя он был прагматиком. Его волновало то, что можно рассчитать, что можно проверить, что можно предсказать. И взгляд на блочную Вселенную, идея о том, что прошлое и будущее существуют, полезен, потому что он дает правильные ответы. Он объясняет антиматерию. Он объясняет квантовую интерференцию. Он объясняет, почему законы физики симметричны во времени, хотя мы переживаем время как асимметричное. Это инструмент для понимания Вселенной, а не источник экзистенциального страха.
Но позвольте мне вернуться к основной мысли. Прошлое не ушло. Оно все еще здесь, вплетено в структуру пространства-времени, закодировано в настоящем, влияет на все, что происходит сейчас. Каждый луч света от далекой звезды, каждый атом в вашем теле, каждое воспоминание в вашем мозгу — все это связь с прошлым. Прошлое не позади вас. Оно под вами, вокруг вас, внутри вас. Это фундамент, на котором построено настоящее. И это не просто поэзия. Это физика.
Теперь, вот что Фейнман абсолютно настаивал бы. Не верьте мне на слово. Не верьте никому на слово. Посмотрите на доказательства. Посмотрите на эксперименты. Посмотрите на математику. Специальная теория относительности показывает, что одновременность относительна. Что нет универсального "сейчас". Это было проверено. Замедление времени реально. Часы на самолетах идут с другой скоростью, чем часы на земле. Это было измерено. Квантовая механика предсказывает интерференционные эффекты, которые имеют смысл только в том случае, если частицы исследуют множественные пути через пространство-время, включая пути назад во времени. Эти прогнозы были подтверждены в бесчисленных экспериментах. Реликтовое излучение, послесвечение Большого взрыва, — это свет, который путешествовал 13,8 миллиарда лет. Мы можем его обнаружить. Мы можем его измерить. Прошлое не теоретично. Оно наблюдаемо. Так что, когда я говорю, что прошлое все еще существует, я не спекулирую. Я описываю Вселенную такой, какой ее раскрывает физика. И Фейнман больше, чем кто-либо, научил нас доверять уравнениям, доверять экспериментам, позволять реальности удивлять нас. Он не цеплялся за интуицию, когда интуиция была неверна. Он следовал доказательствам, куда бы они ни вели. И доказательства ведут к Вселенной, где время — это измерение. Где все моменты одинаково реальны, где прошлое не ушло, а сохранено в вечной структуре пространства-времени.
Вот самая глубокая часть, и я хочу, чтобы вы действительно задумались над этим. Вы — не вещь, движущаяся во времени. Вы — процесс. Вы — паттерн материи и энергии, который сохраняется и изменяется во времени. Вы десятилетней давности не ушли. Та версия вас все еще существует в своей точке пространства-времени. И вы десятилетней давности, та версия уже существует в своей точке пространства-времени. То, что вы переживаете как настоящий момент, — это просто ваше сознание, расположенное в одном конкретном срезе этой четырехмерной структуры. Но вся структура — это вы. Все от рождения до смерти. Это настоящий вы, полный вы. И каждая его часть одинаково реальна. Это то, что понял Фейнман. Это то, что говорит нам физика. И это не грустно. Это не унижает. Это наоборот. Это означает, что каждый момент имеет значение. Каждый опыт вечен. Каждый выбор является частью постоянной структуры реальности. Вы — не мимолетная искра в безразличной Вселенной. Вы — нить в ткани пространства-времени, вплетенная в сам космос, существующая вечно единственным способом, которым что-либо может существовать — как часть четырехмерного гобелена всего, что есть, было и будет.
Теперь, позвольте мне прояснить кое-что. Я не говорю, что вы можете посетить прошлое. Я не говорю, что вы можете его изменить. Я говорю, что оно существует. Оно реально. Оно является частью Вселенной. И это что-то значит. Это значит, что у Вселенной есть память. Это значит, что информация сохраняется. Это значит, что история всего, что когда-либо произошло, записана в структуре пространства-времени и никогда не может быть стерта. Прошлое не ушло. Оно просто недоступно вам прямо сейчас так же, как далекие места в пространстве недоступны вам прямо сейчас. Но они существуют. Они реальны. Они являются частью той же Вселенной.
У Фейнмана был этот замечательный способ заставить вас почувствовать себя маленьким и большим одновременно. Маленьким, потому что Вселенная огромна и странна и действует по правилам, которые не заботятся о ваших интуициях. Большим, потому что вы, крошечные, можете понять эти правила. Вы можете делать математику. Вы можете проводить эксперименты. Вы можете выяснить, как на самом деле работает реальность. И когда вы это делаете, вы обнаруживаете, что реальность гораздо интереснее, чем вы себе представляли. Время — это не река. Прошлое не ушло. Будущее не пусто. Это все одна структура, одно великолепное взаимосвязанное целое, и вы — его часть.
Итак, какой вывод? Что вам следует делать с этим знанием? Ничего, в обязательном порядке. Вы по-прежнему живете своей жизнью так же. Вы по-прежнему делаете выбор, переживаете опыт, движетесь вперед во времени. Но, возможно, просто, возможно, вы видите это иначе. Возможно, вы цените каждый момент немного больше, зная, что он не мимолетен, не исчезает, а становится частью вечной структуры. Возможно, вас меньше преследует прошлое, зная, что оно не ушло, просто расположено в другом месте пространства-времени. Возможно, вы меньше беспокоитесь о будущем, зная, что оно уже является частью структуры, уже вплетено в ткань реальности. Или, возможно, вы просто думаете, что все это безумие. И это тоже нормально. Фейнман первым сказал бы вам, что физика странная, что она не соответствует нашим интуициям, что нормально быть сбитым с толку или скептически настроенным. Но он также сказал бы вам продолжать задавать вопросы, продолжать смотреть на доказательства, продолжать следовать логике, куда бы она ни вела, потому что именно так мы все выясняем. Именно так мы открываем, что истинно.
Вот последнее, что я хочу, чтобы вы поняли. Когда мы говорим, что прошлое не ушло, мы не мистичны. Мы не поэтичны. Мы буквальны. Законы физики, математические описания реальности, они включают все время, прошлое, настоящее, будущее, все это там. Все это является частью решения уравнений. И эти уравнения работают. Они предсказывают вещи. Они объясняют вещи. Они были проверены с невероятной точностью. Так что, когда они говорят нам, что прошлое все еще существует, мы должны слушать. Мы должны относиться к этому серьезно. Мы должны позволить этому изменить то, как мы думаем о времени, памяти и существовании. Вселенная — это не то, что вы думали. Время — это не то, что вы думали. Прошлое не ушло. И как только вы это поймете, как только вы действительно это осознаете, вы не сможете этого не видеть. Вы видите Вселенную такой, какая она есть. четырехмерная структура, где каждый момент реален, каждое событие вечно, и ничто никогда не теряется по-настоящему. Вот что видел Фейнман. Вот что раскрывает физика. И это правда о времени. Так что в следующий раз, когда кто-нибудь скажет вам, что прошлое ушло, вы можете улыбнуться и подумать: "Нет, не ушло. Оно все еще здесь. Оно всегда было здесь. Оно является частью структуры пространства-времени, вплетено в ткань реальности, существует вечно единственным способом, которым что-либо может существовать. Прошлое не ушло. Это дом. Это то, откуда мы пришли. Это то, что сделало нас. И оно все еще там, все еще реально, все еще является частью всего. Это не философия. Это физика. И Ричард Фейнман, гений, каким он был, понимал это лучше, чем почти кто-либо другой.
Теперь, позвольте мне рассказать вам кое-что еще, что Фейнман хотел бы, чтобы вы знали. Эта идея о том, что прошлое все еще существует. Это не просто абстрактная физика. Это имеет реальные последствия для того, как мы понимаем причинность, как мы понимаем связь между событиями. Видите ли, мы думаем о причине и следствии как об односторонней улице. Прошлое вызывает настоящее, настоящее вызывает будущее. Это цепь, каждое звено связано со следующим. И это в основном верно. Но в квантовом мире, в мире частиц и полей, причинность более тонка. События могут быть коррелированы во времени способами, которые не соответствуют нашей простой картине причины и следствия. Фейнман много работал над этим, когда разрабатывал теорию квантовой электродинамики с Джулианом Швингером и Синиро Томинагой. Они показали, что вы можете думать о взаимодействии между частицами как об обмене виртуальными частицами. Электрон здесь создает виртуальный фотон. Этот фотон путешествует через пространство и время, и другой электрон там поглощает его. И в математике этот фотон может путешествовать вперед или назад во времени. Он может соединять события таким образом, что стирается различие между причиной и следствием. Прошлое влияет на настоящее, да, но настоящее также помогает определить, каким было прошлое. Они связаны взаимной зависимостью, которую трудно визуализировать, но которая совершенно ясна в уравнениях.
Вот еще что. Фейнман любил указывать, что наше психологическое ощущение времени, наше чувство, что прошлое отличается от будущего, связано с памятью. Мы помним прошлое, мы не помним будущее. И это не загадочно, как только вы поймете энтропию. Память — это физический процесс. Он требует создания записей, хранения информации, и этот процесс увеличивает энтропию. Ваш мозг прямо сейчас находится в состоянии с более высокой энтропией, чем вчера, потому что он накопил больше воспоминаний, больше информации о мире. Это увеличение энтропии дает вам ощущение, что вчера — это прошлое, а завтра — будущее. Но если бы вы могли каким-то образом обратить энтропию вспять, если бы вы могли заставить свой мозг перейти в состояние с более низкой энтропией, вы бы помнили будущее вместо прошлого. Время казалось бы текущим в другую сторону. Направление времени связано с направлением увеличения энтропии. А увеличение энтропии статистично, а не фундаментально.
Что это означает, так это то, что стрела времени, то, что заставляет прошлое ощущаться иначе, чем будущее, является эмерджентным. Оно возникает из коллективного поведения многих частиц, а не из законов, управляющих отдельными частицами. И именно поэтому прошлое все еще существует. Потому что на фундаментальном уровне, на уровне, где действуют законы физики, нет прошлого и будущего. Есть только пространство-время, и все его части одинаково действительны. Асимметрия, которую мы испытываем, ощущение, что время имеет направление, — это о нас, о том, как мы взаимодействуем с миром, а не о самом времени.
У Фейнмана была эта невероятная лекция, где он говорил о обратимости физических законов. Он указал, что если бы вы сняли почти любой микроскопический процесс и проиграли его назад, вы бы не смогли сказать, что он был обратным. Атом, испускающий свет, выглядит так же, как атом, поглощающий свет, если вы обращаете время вспять. Столкновение частиц работает одинаково вперед и назад. Законы не различают. И он спрашивал: "Так откуда же берется необратимость? Откуда берется стрела времени?" И ответ всегда один и тот же. Из начальных условий, из того факта, что Вселенная началась в состоянии с низкой энтропией при Большом взрыве и с тех пор постоянно увеличивала энтропию. Вот и все. Это единственное, что нарушает временную симметрию. И это не закон. Это граничное условие. Факт о том, как началась Вселенная.
Теперь подумайте, что это подразумевает. Если стрела времени происходит от энтропии, а энтропия связана со статистикой и вероятностями, то стрела времени не является свойством самого пространства-времени. У пространства-времени нет стрелы. Оно симметрично. Все моменты находятся на равных условиях. Стрела — это то, что мы накладываем, то, что возникает из нашей точки зрения как существ, увеличивающих энтропию, живущих во Вселенной, которая началась с низкой энтропией. Но лежащая в основе реальность, сама структура пространства-времени, относится к прошлому и будущему идентично. Оба реальны. Оба являются частью ткани.
Вот еще что Фейнман глубоко понимал. Связь между квантовой механикой и временем. В квантовой механике частицы существуют в суперпозиции до измерения. Они находятся в нескольких состояниях одновременно. И когда вы их измеряете, суперпозиция коллапсирует, и вы получаете один определенный результат. Но вот странная часть. Этот коллапс, похоже, нарушает временную симметрию. Прямая эволюция квантовой системы обратима. Вы можете проиграть ее назад, но коллапс не обратим. Он выбирает один результат и отбрасывает остальные. Так что же происходит? Нарушается ли временная симметрия квантовым измерением? Фейнман боролся с этим, и его ответ, по сути, заключался в том, что коллапс не является фундаментальным процессом. Это эффективное описание того, что происходит, когда квантовая система взаимодействует с макроскопической средой. Среда действует как измерительное устройство, и взаимодействие создает корреляции, которые заставляют систему выглядеть так, как будто она находится в одном определенном состоянии. Но фундаментально вся система, квантовая частица плюс среда, все еще эволюционирует в соответствии с законами, симметричными во времени. Появление коллапса, появление необратимости. Это связано с нашей ограниченной точкой зрения, нашей неспособностью отслеживать все степени свободы в среде. Это не связано с самим временем.
Это возвращает нас к взгляду на блочную Вселенную. Если все время существует, если прошлое и будущее оба реальны, то квантовая механика описывает корреляции во времени. Когда мы говорим, что частица находится в суперпозиции, мы говорим, что она коррелирует с будущими измерениями определенным образом. И когда мы ее измеряем, мы не меняем прошлое. Мы обнаруживаем, какая ветвь волновой функции соответствует нашему местоположению в пространстве-времени. Прошлое и настоящее согласованы, потому что они являются частью одной и той же структуры. Волновая функция описывает всю структуру, все время, а измерения раскрывают, в какой части этой структуры мы находимся.
Хорошо, теперь позвольте мне рассказать вам кое-что действительно глубокое, что сказал Фейнман. Он однажды заметил, что один и тот же электрон мог бы двигаться назад и вперед во времени несколько раз, создавая то, что выглядит как множество электронов. Это была полусерьезная идея, которую он обсуждал со своим научным руководителем Джоном Уилером. Уилер предположил, что, возможно, во Вселенной существует только один электрон, и он просто зигзагообразно движется вперед и назад во времени, создавая иллюзию множества электронов. Каждый электрон, который вы видите, — это тот же электрон в разных точках его путешествия через пространство-время. И каждый позитрон, каждый антиэлектрон — это тот же электрон, движущийся назад во времени. Это безумная идея. И Фейнман знал, что с ней есть проблемы. Например, количество электронов и позитронов не совпадает. Но идея улавливает что-то глубокое. Она улавливает идею о том, что время — это не то, что мы думаем. Что частицы могут двигаться во времени способами, которые бросают вызов нашей интуиции, и что прошлое и будущее настолько переплетены, что даже идентичность, вопрос о том, являются ли два электрона одинаковыми или разными, становится неоднозначным. Это уровень странности, с которым мы имеем дело. И Фейнман принял это. Он не уклонялся от странности. Он использовал ее. Он превратил ее в инструмент для понимания реальности. И то, что он обнаружил, это то, что когда вы серьезно относитесь к этим странным идеям, когда вы следуете им до их логических выводов, вы получаете работающие теории. Вы получаете прогнозы, которые соответствуют экспериментам. Вы получаете более глубокое понимание того, как на самом деле работает Вселенная. Прошлое не ушло. Частицы могут двигаться назад во времени. Пространство-время — это четырехмерная структура, где все моменты существуют. Это не философские спекуляции. Это особенности наших лучших теорий физики. И эти теории проверяются каждый день в лабораториях по всему миру.
Позвольте мне привести еще один пример того, как прошлое сохраняется. Квантовая запутанность. Когда две частицы запутаны, измерение одной мгновенно влияет на другую, независимо от того, как далеко они находятся. Эйнштейн назвал это "жутким действием на расстоянии" и считал, что это доказывает неполноту квантовой механики. Но эксперименты подтвердили, что это реально. Теперь, вот в чем дело. Запутанность создает корреляции в пространстве, но она также создает корреляции во времени. Вы можете иметь частицы, которые запутаны не только друг с другом в пространстве, но и со своими собственными будущими и прошлыми состояниями. Ваше измерение сейчас может быть коррелировано с измерением, которое произошло в прошлом или произойдет в будущем. Прошлое состояние частицы не является независимым от настоящего состояния. Они связаны, запутаны, являются частью одной и той же квантовой системы. И эта система охватывает время, а не только пространство.
Формулировка интеграла по траекториям Фейнмана делает это явным. Когда вы рассчитываете вероятность того, что частица пройдет из точки А в точку Б, вы суммируете все возможные пути, и эти пути включают петли во времени. Частица может идти вперед, затем назад, затем снова вперед. И все эти пути вносят вклад в конечный ответ. Прошлое — это не отдельная вещь. Это часть того же расчета. Оно вплетено в квантовое описание реальности. История частицы — это не последовательность определенных событий. Это суперпозиция всех возможных историй. И эти истории включают те, которые посещают прошлое несколько раз.
Теперь я знаю, что это звучит как научная фантастика. Это звучит слишком странно, чтобы быть правдой. Но вот в чем дело. Эти идеи имеют последствия. Они делают прогнозы. И эти прогнозы были проверены. Интерференционные картины, которые вы видите в квантовых экспериментах, точные значения физических констант, поведение частиц в ускорителях — все это соответствует тому, что вы ожидали бы, если бы частицы действительно исследовали все возможные пути через пространство-время, включая пути назад во времени. Математика работает. Эксперименты согласуются. И самый простой способ понять, почему, — это принять, что прошлое все еще существует. Что оно является частью структуры, которую исследуют частицы.
Фейнман сказал бы вам не доверять интуиции здесь. Интуиция основана на опыте, а наш опыт ограничен. Мы не переживаем квантовую суперпозицию напрямую. Мы не переживаем обращение времени напрямую. Мы не переживаем четырехмерную структуру пространства-времени напрямую. Так что, конечно, это кажется странным, когда физика рассказывает нам об этом, но это не делает их менее реальными. Это просто означает, что реальность больше и страннее, чем тот маленький уголок, в котором мы эволюционировали, чтобы ориентироваться. И способ понять реальность — это не втискивать ее в наши интуитивные категории, а позволить доказательствам направлять нас, следовать математике, принять, что Вселенная может работать способами, которые мы не ожидали.
Вот прекрасная часть. Несмотря на всю эту странность, несмотря на странность частиц, движущихся назад во времени, и существование прошлого, и блочную Вселенную, и все это, теория работает. Это не просто философски интересно. Это практически полезно. Инженеры используют квантовую механику для проектирования транзисторов, лазеров и аппаратов МРТ. Физики используют ее для понимания звезд, черных дыр и Большого взрыва. Глобальная система позиционирования, GPS, требует коррекций как для специальной, так и для общей теории относительности, чтобы работать точно. Если бы мы не понимали, как работает замедление времени, если бы мы не знали, что время течет с разной скоростью в разных местах, GPS отставал бы на мили в течение нескольких часов. Это реальные вещи. Они были проверены. Они работают. И они говорят нам, что прошлое не ушло.
Итак, вот где мы находимся. Вселенная — это четырехмерная структура, называемая пространством-временем. Каждое событие, каждый момент — это точка в этой структуре. Прошлое не позади нас в каком-то метафорическом смысле. Это другие координаты в пространстве-времени, столь же реальные, как и настоящее, просто недоступные нам, потому что мы движемся во времени в одном направлении из-за энтропии. Наши воспоминания — это физические записи прошлых событий, но сами события все еще существуют в пространстве-времени. Свет от далеких звезд — это буквально прошлое, достигающее нас в настоящем. Каждый атом в вашем теле несет информацию о своем прошлом. И законы физики описывают все время, прошлое, настоящее и будущее как части единого целого. Вот что понял Ричард Фейнман. Вот что говорит нам физика. И это правда о