Курт Гёдель. Петля времени

Борис Гуляев-Бегом
   Посвящается 40-летию открытия колебательной динамики «дыхания вакуума» (22.11.1983 г.).


   В сущности, тему можно исчерпать одним предложением: всякое устойчивое колебательное движение объекта создаёт петлю времени, двигаясь в прямом и в обратном направлении. Это справедливо как для колеблющейся гитарной струны, так и для осевого вращения планеты, так и для орбитального движения планеты по эллиптической орбите вокруг Солнца. В физическом мире устойчивыми могут быть только колебательные, циклические динамики объектов. И наше условное время связано только с периодичностью, с устойчивой колебательной динамикой. Вне колебания, периодичности нет и не может возникнуть представлений о времени. Десять тысяч лет назад люди обходились без чёткого, ясного представления о времени, они жили по солнечному времени, по периодичности восходов и закатов. Наблюдение появления и исчезновения Солнца за горизонтом стало первым прообразом петель времени. К этим наблюдениям добавились наблюдения за Луной, что обогатило общую картину периодических изменений на небосводе. А когда присоединились наблюдения за другими планетами, за их странными петлеобразными движениями по ночному небесному своду, то возникли первые попытки систематизации подобных движений, выявления закономерностей их движения. Во втором веке нашей эры Клавдий Птолемей (100 - 170 г. н. э; Римский Египет) обобщает знания предшественников, и на этой базе создаёт так называемую птолемееву систему мира, сложную связь петель циклов и эпициклов. Она просуществует много столетий, пока Николай Коперник не заменил птолемееву систему мира – своей, гелиоцентрической системой мира (1543 г.).      

   Конечно, представления о времени и рукотворные механизмы для его отсчёта появились в силу необходимости, с научно-техническим развитием общества людей, чтобы организовать и упорядочить жизнь. Наше земное время было жестко привязано к скорости вращения Земли вокруг своей оси. Длительность часа, минуты, секунды выведено из этой скорости. Можно даже сказать так: время – это скорость, скорость – это время. Оба эти понятия связаны неразрывно! На первых маятниковых часах не было минутной и секундной стрелки. Минутная и секундная стрелка появятся на часах только во второй половине 17-го века. И именно на этот период приходится апогей научной деятельности английского учёного И. Ньютона. Не особо обращая внимание на то, что основа условного, принятого людьми времени, – периодичность, и что оно связано со скоростью, И. Ньютон постулирует абсолютность времени и пространства. Время течёт равномерно, а пространство неизменно на всём протяжении и по всем направлениям; время и пространство – лишь вместилища движущихся и покоящихся тел. Первый закон Ньютона, закон инерции, говорит о том, что тело может покоиться или двигаться равномерно и прямолинейно, пока на него не подействует сила и не изменит его скорость. Исток этого закона инерции – в предварительных опытах Г. Галилея. Ньютон, как и Галилей, считал, что, вне тяготения Земли, тело,         получившее ускорение, будет двигаться равномерно и прямолинейно. Залог этого движения – абсолютность пространства и времени. Представления об абсолютности пространства и времени просуществовали почти век. И. Ньютон умер в 1727 году. А в 1826 год русский учёный Николай Лобачевский создаёт неевклидову геометрию, геометрию неплоских пространств. Однако развитие идей Лобачевского произойдёт лишь через несколько десятилетий, в семидесятых годах 19-го века. Английский математик Вильям Клиффорд назовёт Лобачевского «Коперником геометрии».   

   Да, так получилось, но критика и пересмотр ньютоновской абсолютности времени и пространства началась не с времени, а с пространства! Именно благодаря Лобачевскому. В 1870 году только что поминаемый английский математик Вильям Клиффорд публикует свою работу «О пространственной теории материи», где высказывает идею о том, что материя и тяготение есть проявления искривления пространства-времени, особенности пространственной геометрии. Именно этот принцип позднее лёг в основу Общей теории относительности Гильберта-Эйнштейна (1916 г.), новой теории гравитации (ОТО). Но до появления подобной теории, несколько ранее, французом Анри Пуанкаре был нанесён удар по абсолютности ньютоновского времени, через критику понятия одновременности событий движущихся и покоящихся систем отсчёта, заложив, тем самым, основы нового релятивизма, относительности скоростей. Пуанкаре показал, что наше условное время не может быть абсолютом, длительность секунды не постоянна, если дело касается других скоростей, тем более – близких скорости света. Фицджеральд и Лоренц дополнили относительность времени относительностью пространства, если дело касается больших скоростей. При сверхбыстрых скоростях тела сжимаются в направлении движения. Благодаря Пуанкаре и Лоренцу, появились так называемые преобразования Лоренца, где имеется дробь отношения квадратов скоростей объекта и света.

   Но обобщил взгляды релятивизма на всю физику А. Эйнштейн в 1905 году, создав Специальную теорию относительности (СТО), теорию релятивистской кинематики (не динамики!). Что примечательно: и в СТО и в ОТО нет периодических, колебательных динамик, иначе, нет петель времени, прямых и обратных движений объектов, что можно толковать, как движение во времени в прямом и в обратном направлении.     В СТО имеют место лишь прямолинейные и равномерные движения инерциальных систем отсчёта и прямолинейные движения луча света. Правда, лучи света в СТО могут отражаться от зеркал и двигаться в обратном направлении. Но колебательной динамикой такой ход лучей назвать нельзя. В ОТО, в релятивистской теории гравитации, вообще нет никаких намёков на колебательные динамики, на петли времени, иначе, замкнутые времениподобные кривые. В ОТО имеют место лишь квазистатичная риманова кривизна пространства-времени вокруг массивного тела и тензор энергии-импульса, отождествляемый с массивным телом.         

   Но в 1949 году произошло нечто странное! К 70-летию А. Эйнштейна, австрийский математик Курт Гёдель написал работу по теме Общей теории относительности, в которой предложил вариант решения уравнения Эйнштейна, из которого следует, что вселенная может иметь такое устройство, в котором течение времени является замкнутым – закольцованным. Гёдель предположил, что вращаются не только все объекты во вселенной, но и сама вселенная. Как образно пишет один из комментаторов идей Гёделя: «Вселенная словно Океан, внезапно пришедший в движение. И её вещество, и энергия в этом непрестанном коловращении бурлят, вздымаются, взвихряются; вселенная живёт, словно единый организм, ворочающийся с боку на бок, словно животное, весь свой век, свою вечность не ведающее покоя». По Эйнштейну, поведение всех элементов мироздания описывается четырёхмерными линиями, своего рода «долготой-широтой» любых физических тел, пребывающих одновременно и в пространстве, и во времени. По Гёделю, из-за вращения вселенной, эти четырехмерные линии – «мировые линии» – искривляются так сильно, что свиваются в петлю, представляя собой замкнутую кривую времени. Совершая гипотетически путешествие по этой замкнутой петле времени – можно встретить самого себя. Вот такой фокус!   

   А. Эйнштейн отозвался о труде Гёделя так: «Работа Курта Гёделя, на мой взгляд, представляет собой важный вклад в Общую теорию относительности, особенно в анализ концепта времени. Проблема, рассмотренная в работе, беспокоила меня ещё во время создания Общей теории относительности, и я так и не достиг успеха в её разрешении… Различие «раньше-позже» стирается при рассмотрении точек Вселенной, отстоящих далеко друг от друга в космологическом смысле, а при учёте направления причинных связей, возникают те парадоксы, о которых говорит господин Гёдель…». Концепт времени, о котором говорит Эйнштейн, и заключается в том, что наше условное время – дитя скорости и периодичности. Повторюсь, на часах Господа Бога – вечность! Там нет привычного нам времени. Наше условное время есть только у нас, с ним и работаем. Как есть у нас условные величины скорости и пространства. Но главное заключается в том, что периодические, колебательные динамики, имеющиеся в макромире, берут истоки в колебательной динамике микромира планковского масштаба. Именно там, в колебательной динамике элементов физического вакуума, вьются первые петли времени. Эту первичную колебательную динамику с 2000-го года называю «дыханием вакуума». Вселенная – это спектр амплитуд колебательной динамики «дыхания вакуума» с максимумом в центре вселенной. Примечательный момент. Много лет назад, в 1984 году, ещё не имея ясного представления об идее Курта Гёделя о петле времени и вращении вселенной, но найдя тогда модель «дыхания вакуума», ко мне пришла мысль – символический образ вселенной: круг, из центра которого к периферии нисходит спиралеобразная кривая; петли, амплитуда которых к краю вселенной делается всё меньше и меньше. В центре – первочастица, первоатом с максимальной амплитудой «дыхания вакуума». Но по мере удаления от центра вселенной, количество частиц пропорционально растёт, но амплитуды их делаются меньше и меньше. Сейчас я несколько иначе смотрю на эту модель вселенной, теперь она мне не кажется такой безусловной. Но остаётся незыблемым убеждение в том, что периодическая, колебательная динамика лежит в основе существования физического и духовного мира. Нет этой динамики – нет ничего!   

   Что касается движения по замкнутой петле времени вселенной и возвращения к самому себе, то это вряд ли возможно. В реальности все периодические, замкнутые движения объектов на самом деле не вполне замкнутые. Траектории объектов имеют винтовую спиралеобразную форму. Т. е. везде и всюду имеет место смещение траектории объектов, потому что ничто не находится в покое, а в вечном движении. Например, наша Солнечная система, как целое, движется в ветви нашей галактики, и траектории планет, движущихся по замкнутым орбитам вокруг Солнца, на самом деле вырисовывают винтовые линии. В свою очередь, наша галактика тоже движется, как целое, и на бОльшем масштабе тоже совершает свои винтовые петли времени. И если вся вселенная, по Гёделю, тоже совершает циклическое движение, то и здесь имеется винтовое смещение. И объект, отправившись в долгий путь по замкнутому циклу петли времени вселенной, никогда не вернётся в ту же точку, откуда убыл. Такое, вероятно, было бы возможно при условии полной и абсолютной неподвижности вселенной, галактик, планетных систем относительно друг друга. Что в реальности не существует. Движение, скорость – первое условие существования нашего физического мира!         

   Никакой мистики, ничего сверхестественного в природе времени нет. Повторяю, наше условное время – дитя периодичности движения объектов и скорости. Релятивность, относительность времени – как раз в этом, потому что нет абсолютной, единственной скорости объектов, а есть только относительные скорости. Относительностью скоростей и обусловливается относительность времени и пространства. Неразрывная связь пространства и времени (континуум пространства-времени), на чём стоят теории относительности, это и есть скорость, точнее, градиенты плотности скоростей вокруг массивного тела (в ОТО). Курт Гёдель, понимая неразрывную связь между временем, периодичностью движения и скоростью, попытался ввести в ОТО элемент необходимой периодичности движения, цикличности движения, что неизбежно приводит к идее петли времени, прямого и обратного движения. ОТО, претендующая на достаточно полное описание физического мира, до сего времени не замечала тему периодичности движения объектов, хотя, при трезвом взгляде на динамику в природе, – все существующие устойчивые динамики объектов периодичны, цикличны! Исток этой периодичности, повторяю, скрыт в колебательной динамике «дыхания вакуума».      

   В заключение отмечу вот какой интересный момент. В ноябре 2023 года исполнится 40 лет со дня открытия колебательной динамики «дыхания вакуума». Этому предшествовали 10 месяцев упорных поисков (с января 1983 по ноябрь 1983 года). А ещё до этого – два года подготовительного периода (дек. 1980 – дек. 1982 гг.). Как ни странно, открытие было сделано над книгой математика Вильяма Клиффорда «Здравый смысл точных наук», изданной в Петрограде в 1922 году (с участием редактора Карла Пирсона). Именно там Клиффорд развивает свои идеи о пространственной теории материи, о неоднородности пространства. В 2003 году, к 20-летию открытия, я написал заметку, где высказал опасение о том, что мне предстоит ждать признания идеи ещё 20 лет. Прошли и эти 20 лет. А признания и понимания так и нет. Ну что же, если понадобится и даст Бог, выдюжим и ещё 20 лет…