Современная космология: философские горизонты - Коллектив авторов (книги без регистрации бесплатно полностью .txt) 📗
Оказалось, что эта неканторовская структура не реализуема ни в одной из двух развитых к настоящему времени физических парадигм: ни в геометрической (эйнштейновской), ни в теоретико-полевой. Та и другая требуют уже заданной пространственно-временной «арены». Например, в теории суперструн, претендующей сейчас на универсаль-ность описания взаимодействий, струны колеблются в изначально предположенном пространстве-времени. Может ли, однако, эта теория претендовать на статус Окончательной Теории («Теории Всего»), если она не даёт объяснения природы этой постулируемой ею «арены» — пространства-времени? Развитие этой теории в применении к космологии привело к концепции бран-мира — «Вселенной на бране». В ней Вселенная представлена (3+1) — мерной D-браной, погружённой в 11-мерное пространство с 7 компактифицированными размерностями. Однако все 11 измерений этой теории — это те же геометрические (пространственные или временные) размерности, взятые из классической ОТО. Специалисты по теории струн сами понимают это и ставят вопрос: «Что есть пространство и время на самом деле и нельзя ли без них обойтись?.. Мы должны позволить теории струн создавать её собственную пространственновременную арену, начиная с конфигурации, в которой пространство и время отсутствуют». Но сказать «пространство и время отсутствуют» — значит отказаться от самих принципов и геометрической, и теоретико-полевой парадигм. Первые же шаги в этом направлении привели к отказу от обычной геометрии — замене её на некоммутативную геометрию, в которой декартовы координаты заменяются на некоммутирующие матрицы. В ней мы лишены возможности определить физическое пространство нашей Вселенной и ставить вопрос о его конечности и бесконечности. Надо искать другую физическую парадигму, которая восстановила бы воспринимаемые нашим сознанием пространство и время.
В настоящее время на роль предгеометрии претендует новая, реляционная парадигма, ведущая начало от идей дальнодействия и развиваемая в работах Ю.С. Владимирова[427]. В ней фундаментальной (первичной) является бинарная структура комплексных отношений, из которой формируются макроскопические пространство и время. Объекты этой структуры — не «события» (как в геометрической парадигме) и не «состояния» (как в полевой парадигме), а процессы, т. е. динамические объекты (монады). Это отражает интуицию иного типа времени, отличного от геометрического.
Этот тип времени в применении к космологии нами уже рассматривался[428] и назван бергсоновым временем.
5. Два времени
Все уравнения современных теорий физических полей и релятивистской механики содержат геометрическое время и инварианты относительно смены его знака (замены t на — t). Это обеспечивает возможность операции временного обращения. Геометрическое время — это время детерминизма, время предсказуемости; в этом времени прошлое и будущее симметричны. Это есть время без «стрелы времени».
Для объяснения нашей психологической стрелы времени надо, видимо, искать какое-то другое время, само по себе необратимое, и только для него некий процесс можно определять как необратимый. Такое время нашлось в новой, «неклассической» метафизике, оно связано с именем А. Бергсона[429]. Это есть время, не измеряемое внешним отношением равенства, но само в себе содержащее свой принцип тождества. Такое время не является внешним по отношению к материальным объектам, но связано с их свойствами, с их сущностью, с «природой, вещей». Такие процессы невозможно вычленить из природной ситуации и придать им тем самым геометрический характер. Это делает процесс необратимым и рождает «стрелу времени».
Такое время — не априорная форма познания, а уникальный факт нашего сознания, постигаемый вообще не мышлением, а нашим внутренним опытом. Это время рождается не пространством, оно самодостаточно и называется длительностью (la durée, вместо le temps). В этом времени не выделены отдельные моменты, оно неделимо и целостно, а потому неизмеряемо.
Бергсоново время-длительность можно назвать естественным временем. Это время не упорядоченных систем, а случайных процессов. Следовательно, это есть время беспричинности, время свободы, время Эпикура. Можно предполагать, что «стрела времени», чуждая времени геометрическому. реализуется в естественном времени. Возникает трудная задача — дать этой «стреле» физическое обоснование.
Физическое обоснование даёт уже релятивистская космология. Основной её вывод тот, что Вселенная не может находиться в устойчивом состоянии. Неустойчивость приводит к необратимости. Необратимость рождает космологическую стрелу времени. Сама эта космологическая стрела говорит о том, что реальная Вселенная живет в естественном времени. Современная космология возрождает представление древних греков о Космосе как живом организме. И. Пригожин замечает, что Вселенная возникла не только в неустойчивом, но и в неравновесном состоянии. Оба эти факта рождают стрелу времени. Большой взрыв — это необратимый фазовый переход из состояния квантового вакуума к состоянию вещества. Этот переход рождает время, и это время — однонаправленное. (Впрочем, Пригожин фетишизирует время настолько, что считает его существовавшим уже до возникновения Вселенной. В этом я с ним не согласен). Этим определяется также универсальность стрелы времени: она едина для всей Вселенной.
Принимая во внимание результаты Пригожина, я могу сказать то, чего не сказал сам Пригожин: время возникло из неравновесности, так же как и стрела времени порождена неравновесным процессом возникновения материи. В момент образования материи Вселенная должна была находиться в неравновесном состоянии. Об этом свидетельствует факт нашего существования: мы существуем благодаря тому, что частицы и античастицы возникли не в одинаковых количествах, иначе это привело бы к всеобщей аннигиляции материи и к концу времени.
Как соединить в физике оба эти времени — время случайности и время упорядоченности?
Геометрическое время — время симметрии, время принципа относительности. Относительность означает некоторую степень однородности пространства. Между тем, существует одно физическое поле — единственное геометризованное, описание которого не опирается на однородность, описываемую клейновской (конечнопараметрической) группой симметрии, потому что в основе его описания лежит псевдориманово пространство-время. Это 4-мерное пространство в общем случае не допускает какой-либо степени однородности, а значит какой-либо симметрии. Гравитация исключает, вообще говоря, симметрию. Тогда рождается мысль, что сама эйнштейновская гравитация описывает реальность не в геометрическом времени, а в бергсоновском. Это подтверждается тем, что гравитация — и только она, как универсальное взаимодействие, — управляет эволюцией Вселенной. (От Вселенной нельзя изолироваться, тогда как геометрическое время — это время изолированных систем). Объединение же времён достигается с помощью особой конструкции, называемой расслоенным пространством. Искривленное пространство-время в каждой своей точке содержит «слой» (выемку) — плоское касательное пространство, как, например, сфера в каждой своей точке имеет касательную плоскость. Эта конструкция объединяет геометрическое и естествнное времена. Глобальное время в искривленном пространстве — бергсоновское; локальное в любом слое — геометрическое.
Ограничение одним лишь геометрическим временем привело бы нас лишь к плоскому пространству слоя. В нём всё осмысленно и все измеримо, но утверждать реальность в нём нельзя, ибо это пространство отделено от источников поля. «Реальность» (источники) не введены в нём в саму структуру поля, как это имеет место в ОТО. С другой стороны, если мы ограничимся только естественным временем, игнорируя локальные пространства слоев, мы лишим себя связи с измерительной ситуацией, т. е. с опытом. Лишь полная конструкция, соединяющая в себе оба времени, дает полноту реальности, причем познаваемой с помощью опыта. Так два времени вместе обнаруживают для нас постигаемую природную реальность.
