Замороженное время в холодильнике математики

Сергей Горский Москва
На иллюстрации — Рисунок 17 из книги Ли Смолина «Неприятности в физике» с комментариями:

«Со времён Декарта и Галилея процесс, разворачивающийся во времени, представлялся как кривая на графике с дополнительным измерением, представляющим время. Это наделение времени свойствами пространства полезно, но может вызывать представление о статическом и неизменном мире — замороженном, вечном наборе математических соотношений» (Ли Смолин).


Постановка проблемы в 10 пунктах:

1. Ли Смолин о кардинальном ошибочном предположении науки:

«Я  уверен, что имеется нечто основополагающее, что мы упускаем, некоторое ошибочное предположение, которое мы все делаем. Если это так, тогда нам нужно изолировать ошибочное предположение и заменить его новой идеей» [1].

2. Природа времени как сокровенный ключ к тайнам науки

«Что может быть таким ошибочным предположением? Моя догадка, что оно содержит две вещи: основания квантовой механики и природу времени. Мы уже обсуждали первое; я нахожу многообещающим, что недавно были предложены новые идеи по поводу квантовой механики, мотивированные изучением квантовой гравитации. Но я сильно подозреваю, что ключом является время. Все больше и больше я  чувствую, что квантовая теория и ОТО обе глубоко ошибаются по поводу природы времени. Не достаточно объединить их. Имеется более глубокая проблема, возможно, восходящая назад к истокам физики» [1].

3. Столетия без разморозки, или Замороженное время в «холодильнике» математики
 
«Мы должны найти способ разморозить время — представить время без превращения его в пространство. У меня нет идей, как это сделать. Я не могу представить себе математику, которая не представляет мир, как если бы он был заморожен в вечности. Это ужасно тяжело, представить время, и поэтому тут имеется хороший шанс, что это представление и является потерянным кусочком» [1].

4. Изгнание времени, или Плюсы и минусы заморозки времени

«Построив график по записям, мы сделали удивительную вещь. Кривая на рисунке  представляет измерения чего-то, что изменяется во времени, но сами измерения постоянны, то есть сделанные однажды, они не меняются. И представляющая их кривая тоже постоянна. Таким образом, мы преобразовали движение (изменение в мире) в предмет изучения математики, которая имеет дело с неизменяемыми объектами.

Возможность “заморозить” время — большое подспорье для ученых. Поскольку нет необходимости наблюдать движение во времени, мы можем изучать измерения, сделанные в прошлом. Но кроме пользы для науки, это имеет большое значение для философии, поскольку подтверждает иллюзорность времени. Метод “замораживания” настолько безупречен, что физики не догадываются, какую роль он сыграл в их миропонимании. Этот метод послужил изгнанию времени из описания природы, подтолкнув нас к поиску корреляций между реальным миром и миром математики» [2]. 

5. Мистики и прагматики времени

«Некоторые философы и физики видят здесь [в графиках движения] глубокий смысл. Другие, напротив, считают, что математика лишь инструмент, великая польза от которого не должна нас заставлять представлять мир более математическим, чем он есть. Мы можем назвать эти конкурирующие точки зрения “мистической” и “прагматической”.

Прагматик не считает неправильным проверить работу законов движения путем преобразования его в табличные данные и поиска закономерностей в этих таблицах. Но он будет настаивать, что математическое представление движения в виде кривой не подразумевает, что движение идентично своему представлению. Сам факт, что движение происходит во времени, а его математическое представление — вне времени, означает, что это разные вещи.

Со времен Ньютона некоторые физики усвоили мистический взгляд, согласно которому математическая кривая реальнее самого движения. Соблазн такого подхода в том, что он вневременной. Поддаваясь соблазну подменить реальность её представлением и отождествить график движения с самим движением, эти ученые делают шаг в сторону устранения времени из картины мироздания» [2]. 

6. Опространенное время, или Графическая «ось зла»

«Неразбериха становится ещё заметнее, когда мы пытаемся представить время как ось. Это можно назвать опространенным временем».

7. Нереальное реально, или Карта — не территория, движение времени — не графики 

«Математическое сочетание представления пространства и времени, отложенных каждое по своей оси, можно назвать пространством-временем. Прагматик будет настаивать на том, что пространство-время — это ещё не реальный мир. Это человеческое изобретение, другое представление данных о процессе бросания мяча. Если мы спутаем пространство-время и реальность, мы впадем в заблуждение спатиализации (опространивания) времени. Это прямое следствие того, что мы забыли о различии между данными и самим временем» [2].

8. Математика как фантастика безвременья, или Мистический театр абсурда

«В этом случае вы вольны фантазировать, что во Вселенной время отсутствует, даже что в ней нет ничего, кроме математики. Но прагматик скажет, что отсутствие времени и математика — лишь свойства представления данных наблюдения за движением тела. Они не являются и не могут являться свойствами движения. В самом деле, абсурдно называть движение вневременным, поскольку движение и есть выражение времени» [2]. 

9. Кто прав?

«Существует простая причина, в силу которой для полного представления истории Вселенной математические объекты не подходят. У неё [Вселенной] есть свойство, отсутствующее у любого математического объекта: в мире всегда присутствует время. Математические объекты им не обладают. Кто прав: прагматик или мистик? Это вопрос к физике и космологии будущего» [2].


10. Итак, на повестке дня, поставленной выдающимся американским физиком, опять стоят извечные русские вопросы:

1) Кто прав, кто виноват? — «Это вопрос к физике и космологии будущего».
2) ЧТО ДЕЛАТЬ? Это вопрос к мыслителям нашего быстротекущего настоящего.

В контексте данного вступления и, исходя из названия самого исследования, последний вопрос равнозначен «простенькому» вопросу: КАК РАЗМОРОЗИТЬ ВРЕМЯ?

На этот вопрос мы и попытаемся ответить в данном исследовании. ________________________________________________


Продолжение следует: http://www.proza.ru/2017/05/20/351
На главную: http://www.proza.ru/2018/09/03/260

Примечания:

1. Ли Смолин «Неприятности с физикой», глава 15 
2. Ли Смолин «Возвращение времени», глава 3