Наука Плоского мира. Книга 3. Часы Дарвина - [28]
Обычно здесь говорят об «искривлении» пространства-времени, хотя этот термин легко может ввести в заблуждение. Так, это искривление необязательно должно происходить относительно чего-либо. С точки зрения физики кривизна – это сила притяжения, которая приводит к деформации световых конусов.
Одно из ее следствий получило название «гравитационная линза», то есть искривление света крупными объектами. Эйнштейн открыл ее в 1911 году и опубликовал статью об этом в 1915-м. Он предсказал, что гравитация должна искривлять свет вдвое сильнее, чем ей предписывают законы Ньютона. В 1919-м его предсказание подтвердилось, когда сэр Артур Стэнли Эддингтон возглавил экспедицию по наблюдению полного солнечного затмения в Западной Африке. Эндрю Кроммелин из Гринвичской обсерватории возглавил вторую экспедицию в Бразилию. Обе группы наблюдали за звездами, находившимися во время затмения возле края солнечного диска и свет которых не поглощался более ярким светом Солнца. В видимом расположении звезд были замечены небольшие отклонения, подтвердившие предсказания Эйнштейна. Тот на радостях отправил матери открытку: «Дорогая мама, сегодня пришло радостное известие… английская экспедиция действительно показала отклонение света от Солнца». «Таймс» вышла с заголовком: «РЕВОЛЮЦИЯ В НАУКЕ. НОВАЯ ТЕОРИЯ ВСЕЛЕННОЙ. ИДЕИ НЬЮТОНА ОПРОВЕРГНУТЫ». В середине второй колонки напечатали подзаголовок: «ПРОСТРАНСТВО “ИСКРИВЛЯЕТСЯ”». Эйнштейн стал знаменитым за одну ночь.
Было бы неучтиво говорить, что сегодня данные наблюдений решительно вызывают сомнения – искривление могло быть, а могло и не быть. Посему не станем ничего утверждать. Тем не менее более поздние и справедливые эксперименты также подтвердили предсказания Эйнштейна. Некоторые удаленные квазары дают множественные изображения, когда стоящая у них на пути галактика действует как линза и искривляет свет, создавая космический мираж.
Метрику пространственно-временного континуума нельзя назвать плоской.
Вблизи звезды пространство-время принимает форму искривленной поверхности, которая образует круглую «впадину», в которой и располагается звезда. Свет идет вдоль поверхности по геодезической линии и «затягивается» в ямку, потому что та якобы позволяет срезать путь. Частицы перемещаются в пространстве-времени с досветовыми скоростями и ведут себя точно так же – не следуют по прямым линиям, а отклоняются по направлению к звезде, как в изображении гравитационных сил Ньютона.
На значительном расстоянии от звезды пространство-время очень напоминает пространство-время Минковского; то есть воздействие гравитации резко ослабевает и быстро становится пренебрежимо малым. Пространство-время, похожее на расстоянии на пространство-время Минковского, называется «асимптотически плоским». Запомните этот термин – он немаловажен для машины времени. Бóльшая часть нашей вселенной является асимптотически плоской, поскольку крупные тела – такие, как звезды, – расположены в ней весьма разреженно.
Устанавливая пространство-время, нельзя искривлять предметы как заблагорассудится. Метрика должна подчиняться уравнениям Эйнштейна, определяющим связь между движением свободных частиц и степенью их отклонения от плоского пространства-времени.
Мы уже прилично наговорили о поведении времени и пространства, но что они такое? Сказать по правде, понятия не имеем. Единственное, в чем мы уверены, это то, что внешность может быть обманчивой.
Тик.
Некоторые физики доводят эту идею до крайности. Джулиан Барбур в своей книге «Конец времени» утверждает, что с точки зрения квантовой механики времени вообще не существует.
Ти…
В 1999 году он объяснил свою мысль в журнале «Новый ученый» примерно следующим образом. В любое мгновение состояние каждой частицы во вселенной можно представить в виде точки в огромном фазовом пространстве, названном им Платонией. Вместе со своим коллегой, Бруно Бертотти, Барбур нашел способ, как применить в этом пространстве традиционную физику. Построение всех частиц во вселенной с течением времени в Платонии представляется движущейся точкой, описывающей путь в точности как релятивистская мировая линия. Платонийские высшие силы могли бы последовательно приводить точки этого пути в реальность – тогда частицы стали бы двигаться, а время начало бы свое видимое течение.
Однако квантовая Платония является куда более странным пространством. Здесь, как сказал Барбур, «квантовая механика убивает время». Квантовая частица – это не точка, а расплывчатое вероятностное облако. Квантовое состояние вселенной – это расплывчатое облако в Платонии. «Размер» такого облака относительно самой Платонии представляет собой вероятность, с которой вселенная примет состояние, образующее такое облако. Поэтому мы вынуждены ввести во вселенную «вероятностный туман», плотность которого в любом заданном участке определяет вероятность того, что облако займет именно этот участок.
Но, продолжает Барбур, «не бывает вероятностей в разное время, поскольку в Платонии нет времени. Вероятность бывает лишь одна-единственная для каждого из возможных положений». Бывает лишь один вероятностный туман, и он всегда одинаков. При таких условиях время – это иллюзия. Будущее не предопределено настоящим – не из-за возможных случайностей, а потому, что будущего и настоящего не бывает как таковых.
