(Из немецкого еженедельника "Zeit Magazin" №47 от 15.11.2018
Сокр. пер с нем. Л.Черного)
На вопросы журнала отвечает итальянский физик Карло Ровелли (Carlo Rovelli).
Вопрос: большинство людей начинает задумываться о времени уже после 40. Как было с Вами?
Ответ: я начал думать об этом уже в юношеском возрасте. Как многие подростки, я многого не понимал. Читал выдающихся философов и задавал себе большие, серьезные и глупые вопросы: что такое человек? Почему мы здесь? Что такое будущее? И наконец, что есть время?
В.: верили ли Вы, что сможете найти ответы на такие вопросы?
О.: да, в 16 верил. В этом возрасте человек думает, что он такой гениальный, как Аристотель и Александр Великий вместе взятые. Однако важнее мне было познать самого себя. Поэтому после окончания школы я не хотел дальше учиться.
В. ???
О.: ...путешествовать по земле, а потом стать мудрым. Звучит не очень реалистично. Однако я считаю заносчивость юности хорошим делом.
В.: но позже Вы изучали в Болонье физику.
О.: потому что философия была для меня слишком важна, чтобы изучать ее в университете. В действительно больших вопросах я не искал себе учителей. Я им не доверяю. Я хорошо учился в школе. Однако то, что там рассказывали учителя, казалось мне фальшью. Естественные науки казались мне более нейтральными. Возможно мне хотелось узнать о мире то, в чем бы я меньше сомневался. Сегодня я говорю своим студентам: имейте ввиду, все, что вы слышите, может быть ложью.
В.: многие ученые из бывшего Советского Союза и из Восточной Европы говорят, что они выбрали свою профессию, потому что естественные науки не отягощались идеологией. Такого я не слышал ни от одного ученого с Запада.
О.: в 70-ые годы мы были очень скептической генерацией. Всё ставили под вопрос: политическую систему, институты, школы. Мы мечтали о мире без частной собственности, без государств, без институтов, о мире, в котором люди доверяют друг другу. С парой друзей в Болонье я основал радиоканал. Мы назвали его в честь Алисы в стране чудес: радио Алисы. Каждый мог выступить у нас. Мы также опубликовали книгу о нашей утопии, за что прокуратура возбудила уголовное дело и обвинила нас во многих грехах. Суд признал нас невиновными. Я закончил учебу, но что меня действительно интересовало, это была революция.
В.: что превратило активиста в ученого?
О.: поражение студенческого восстания 1977г. в Болонье. Для его подавления в город были введены танки. Одного студента застрелили. В последующие месяцы полиция с нами жестоко расправлялась. И я, как уклоняющийся от воинской повиности, попал в тюрьму. Радио Алисы было закрыто. Мы должны были признать, что большинство населения не поддерживает нас. Некоторые из студенческого движения примкнули к Красным бригадам. Тогда я понял, что надо идти в науку, чтобы избежать конфликта с окружающим миром. В науке я почувствовал себя свободным, как художник или первооткрыватель. Я полюбил физику. Это было, словно мне повстречалась женщина моей мечты.
В.: но может быть, Вам что-то не хватало? Ведь политическая акция хочет изменить мир. Наука только объясняет его.
О.: иногда нужно перевернуть свое сознание, чтобы лучше понять мир. Часто появляются новые идеи. Но мы не можем избавиться от старого мышления, и это нам мешает. Однако есть люди, которым это удается легче, чем другим.
В.: таковыми являются все хорошие ученые?
О.: нет. Наука нуждается в различных типах: в педантичных "бухгалтерах" и экпериментаторах, в логичных мыслителях и неисправимых критиках. И наконец в мечтателях.
В.: к кому относите Вы себя?
О.: к мечтателям. Моя мечта была и остается понять пространство и время. К тому же надо вместе увязать обе основополагающие теории физики - теорию относительности и квантовую механику.
В.: обе теории берут свое начало от Альберта Эйнштейна. Теория относительности описывает законы природы в космическом масштабе, квантовая механика, напротив, объясняет, как ведут себя атомы и еще более мелкие частицы. Однако в конце концов существует лишь одна действительность. Поэтому обе теории должны сосуществовать друг с другом. Но одна теория противоречит другой. Как это может быть, возможно, это самый большой открытый вопрос физики?
О.: верно. Обе теории "работают" очень хорошо. Они существуют уже добрые 100 лет, и в них не обнаружено ни одной малейшей ошибки. Несмотря на это они не согласуются друг с другом. Мы как бы спрашиваем природу, и она дает нам противоположные ответы.
В.: итак, поможет только поиск глубоких корней этого противоречия.
О.: да. Возможно наши представления о времени и пространстве в принципе не верны. Эйнштейн сравнивал время и пространство с пульсирующей медузой - подвижным однообразным желе. По квантовой теории - наоборот, не существует никакого однообразия: все в природе состоит из мельчайших частиц, квантов. Если это так, то время и пространство должны также состоять из мельчайших частиц. Время - это никакая не спокойная река, оно совершает скачки.
В.: если Вы правы, тогда время не просто. Оно сотоит из чего-то другого. Тогда в глубине должно бы лежать нечто такое, в котором не существует время.
О.: по крайней мере не в том смысле, как мы его понимаем.
В.: можем ли мы вообще это представить? Течение времени лежит во всем, что нас окружает. Представление о том, что все меняется, кажется нам само собой разумеющимся.
О.: однако с другой стороны люди всегда мечтали о чем-то, что лежит по ту сторону времени. Конечно это основано на том, что мы виним время в потерях в нашей жизни и в конце концов - в смерти. Это абсолютно сопоставимо с тем, что Вы верите в бессмертие души, - большая часть нашей философии это не что другое, как попытка преодолеть ход времени.
В.: мне нравится решение, которое предложил церковный наставник Августин. Около 5-ого века (п. Хр.) он задался вопросом, существуют ли вообще прошлое и будущее. "Прошлым" мы исключительно называем время, которого больше нет, а "Будущим" время, которого еще нет. Реально только настоящее.
О.: Августин признавал, что прошлое и будущее возникают в наших головах. Мы живем и ощущаем только настоящее. Если мы вспоминаем или заранее планируем, то как бы вытаскиваем на свет информацию, хранящуюся в машем мозгу. То, что мы назаваем "течением времени", происходит, в основном, благодаря структуре нашего мозга.
В.: в молодые годы Вы "баловались" наркотиком LSD. Изменило ли это Ваши представления о времени?
О.: да. Моим самым сильным впечатлением было то, что время стоит. Вы просто смотрите на часы и ждете. И это кажется вечностью. Вы снова взглянули на часы и увидели, что прошла только одна минута. Боже, пронеслось у меня в голове, значит, я не находился в вечности! Когда через несколько часов действие таблеток ослабло, я конечно понял, что это был всего лишь эффект воздействия химии на мой мозг. Однако, что заставляло меня признать мой нормальный ход времени правильным, а под действием наркотика неверным? Точно также могло быть и наоборот.
В.: только немногие понимают, как сильно физические представления определяют их ход времени. Весь мир сегодня чувствует, как подгоняет нас якобы все ускоряющееся время. 300 лет тому назад Исаак Ньютон придумал "абсолютное, правильное и математическое время" - это позволило ему упростить свои уравнения. Сегодня даже в повседневной жизни мы считаем, что существует абсолютное время: так сильно привыкли к идеям Ньютона.
О.: да. 2.000 лет время существовало лишь для того, чтобы описывать то, что происходит. Люди отмечали время, когда восходило и заходило солнце, когда менялись времена года. Никто бы не стал измерять время в собственных жизнях, никто бы не позволил бы времени тиранизировать себя, как делаем мы сейчас.
В.: мне кажутся эти старые представления убаюкивающими. Не потому я седею, что время идет, а наоборот: время проходит, т.к. мои волосы белеют.
О.: где ничего не происходит, там нет времени: так думали греческие философы, так думал еще Кеплер, так еще сегодня думают почти все внеевропейские культуры. Лишь Ньютон изменил это с его абсолютным временем.
В.: Аьберт Эйнштейн противоречил Ньтону.
О.: верно. Согласно теории относительности течение времени зависит от того, где мы находимся и как мы движемся. Если я поднимусь на высоку гору, то там испытаю меньше притяжение, чем у подножия. И если я один раз облечу вокруг Земли, то буду стариться медленнее, чем мои друзья, оставшиеся дома. Разницу можно измерить. При полете в современном самолете против вращения планеты она составляет 59 миллиардных долей секунды.
В.: но теперь Вы утверждаете, что Эйнштейн тоже был неправ...
О.: в космических масштабах теория относительности "работает" превосходно. Но при малых расстояниях и очень коротких временах по этой теории вся материя должна была бы "слипнуться". Эйнштейн знал этот дефект. Он осознавал, что его теория не могла быть абсолютной истиной. Последние 20 лет своей жизни он работал над тем, чтобы найти что-нибудь лучшее. Однако времени не хватило.
В.: сегодня мы знаем больше?
О.: по крайней мере, мы получаем все более точное представление о том, как мог бы выглядеть мир по ту сторону пространства и времени. Это был бы мир, в котором не было бы никаких частиц - только события. В этом мире правит необычная логика квантовой механики: природа делает случайные скачки. Поэтому и невозможно предсказать, что случится в следующий момент. Как если бы природа была огромной лотереей. Вместе с коллегами мне удалось свести воедино теорию относительности Эйнштейна с этой необычной логикой. Мы называем свою теорией квантовой гравитацией. Таким образом не существует пространства, в котором находится мир. Также не существует времени, в течение которого происходят события. Нет ни "раньше", ни "позже". Есть только вероятности, которые говорят, что определенные события происходят чаще, чем другие.
В.: это как интуиция, которая подсказывет, что лучше из дома выйти с зонтом, если небо затянуло тучами.
О.: верно.
В.: но если Ваша теория верна, т.е. в мире, где правит квантовая гравитация, невозможно установить, что сначала было: то ли тучи, то ли люди с зонтами.
О.: нет. Причинно-следственные связи существуют только, если невнимательно посмотреть. Под очень сильным микроскопом они исчезают. Теперь мир выглядит совсем иначе. Возьмите этот стакан с водой на столе. Мы видим в нем прозрачную жидкость в покое. Но при сильном увеличении эта мирная картина исчезнет. Зато мы увидим мириады молекул в хаотичном движении.
В.: до какой степени надо увеличить, чтобы нарушился ход времени?
О.: Вы должны были бы навести лупу на мельчайшие атомные ядра, а потом еще в сто миллиардов-миллиардов раз увеличить.
В.: сегодня это невозможно. По-моему, никто и не представляет, как можно было бы создать прибор с такой разрешающей способностью. Однако до тех пор пока невозможно проверить Вашу теорию, она остается спекуляцией.
О.: я думаю, у нас уже есть такой инструмент: сама вселенная является огромным микроскопом. В двух случаях должно происходить то, что предсказывает наша теория: одно из них это космический взрыв (Urknall, нем.) (в результате которого возникают новые звезды - Л.Ч.), а другой - Черные дыры. Оба мы можем измерить. Наши знания об истории универсума быстро расширяются. Едва ли другая область знаний развивается сейчас так бурно как космология.
В.: многие знания мы получили благодаря так наз. фоновому излучению. Это электромагнитные волны, которые возникли после космического взрыва и до сих пор распространяются в космосе. Это излучение было очень подробно изучено. К тому же оно дало много информации о начале вселенной. Считаете ли Вы, что сигналы нам что-то скажут о возникновении времени?
О.: я надеюсь. Через несколько лет появятся телескопы, которые еще лучше разрешат фоновое излучение. Тогда можно было бы выяснить действие квантовой гравитации в современном космосе. Возможно мы даже узнаем, что происходило до космического взрыва. Я сам работаю над Черными дырами. Лет 20 тому назад сомневались, существуют ли они вообще. Сегодня мы знаем: небо полно Черными дырами.
В.: как можно увидеть Черную дыру?
О.: видно, как звезды нашей Галактики вращаются вокруг большой невидимой массы в центре Млечного пути. Также видно, как материя словно последний признак жизни испускает излучение прежде, чем исчезнуть в Черных дырах. С помощью новых телескопов скоро мы сможем сфотографировать край Черной дыры в середине Млечного пути.
В.: что мы узнаем о времени от Черных дыр?
О.: внутри Черных дыр материя так плотна, что там теория относительности Эйнштейна больше не "работает". Чтобы понять это сотояние, надо использовать нашу теорию квантовой гравитации. Таким образом мы можем сказать, что происходит в Черных дырах: порядок времени исчезает. Если бы можно было посмотреть в Черную дыру, то тогда стало бы ясно, верна ли наша теория.
В.: к сожалению, это не осуществимо. Притяжение Черной дыры так велико, что даже свет не может ее избежать.
О.: однако Черные дыры не живут вечно. Они испаряются, правда, очень медленно: это стало большим открытием недавно умершего Штефена Хавкина (Stephen Hawking). И что происходит, если Черная дыра потеряла много массы? Она взрывается. Благодаря излучению, которое при этом испускается, можно кое-что узнать о процессах, вызвавших ее взрыв.
В.: как часто взрываются Черные дыры?
О.: это зависит от их массы. Большие Черные дыры, как например в центре Млечного пути, живут очень долго. Дольше, чем вселенная. Мы предполагаем, что кроме того существует много малых Черных дыр, которые возникли еще в начальный период космоса, задолго до звезд. Их конец можно было бы наблюдать.
В.: как малы они?
О.: самые маленькие могли бы быть во много миллиардов раз меньше атомного ядра и весить лишь пару миллиграмм. Я лично думаю, что так наз. темная материя состоит из маленьких Черных дыр.
В.: все говорит о том, что в космосе темной материи в пять раз больше, чем видимой. И везде, где есть звезды, существует темная материя. Однако все попытки определить, что же такое темная материя, окончились неудачно. Если идет речь о малых Черных дырах: кто может мне гарантировать, что одна из них не придет сейчас и не поглотит нас?
О.: не бойтесь. Если Черная дыра много меньше атома, то она просто пронесется сквозь Вас.
В.: что именно случилось бы, если б взорвалась Черная дыра?
О.: тогда бы она "выплюнула" материю, что до этого проглотила. Одновременно произойдет вспышка радиоволн. И именно такие сигналы, как предсказывает наша теория, недавно зарегистрировали австралийские радиотелескопы. Конечно есть и другие объяснения. Одна из моих коллег подробно анализирует эти данные. Она предполагает, что возможно у нас есть указания на мир без времени.
В.: почему то, что со временем все не так просто, должно бы нас беспокоить?
О.: я не говорю, что должно. Человек не обязан быть любознателен. Однако, если уж он таков, то пожелает узнать истину. Когда Коперник открыл, что на Земле нет ни верха, ни низа, потому что она круглая, человек в своей повседневной жизни мог бы обойтись и без эти знаний. Однако открытие Коперника сотрясло основы общества. Основополагающие научные открытия всегда находят резонанс.
В.: изменили ли Вас Ваши научные интересы? Я имею ввиду время.
О.: очень. С тех пор, как я освободился от идеи вечного времени, то стал более оптимистичен. Время живет больше во мне, чем я в нем. Я не нуждаюсь в бегстве в вечное, потому что мой дом - это вечно изменяющаяся природа. И это меня утешает.