У книжковій серії "МІФ. Научпоп "від видавництва" Манн, Іванов і Фербер "вийшла по-справжньому космічна робота, яка розповідає не про що-небудь, а про сам час.
Всім знайома фраза «Йти в ногу з часом». Професор Каліфорнійського університету Річард Мюллер задумався про її буквальне значення. Що таке сьогодення, минуле і майбутнє у фізичному розумінні, який він - момент, іменований словом «зараз», і взагалі, як крокує сам час?
Щоб відповісти на ці дивні запитання, вченому довелося складати чималенький пазл зі світових наукових відкриттів, власного досвіду і світогляду та останніх досягнень квантової фізики. Вийшла ціла епопея - космічно масштабна, «субатомно» доскональна, несподівана і захоплююча, і навіть подекуди філософська. Все як ми любимо.
З мінімумом спойлерів представляємо книгу "Зараз. Фізика часу ".
«Годинник без каплиця». Сторінка коміксу «Зберігачі».
(джерело: geekyapar.com)
Зараз
Як саме нами сприймається момент зараз? Судячи з усього це визначається мікроскопічною кількістю часу, який потрібен для того, щоб мозок помітив і відобразив сигнал, що прийшов від ока, вуха, кінчиків пальців. Для людини це кілька десятих часток секунди. А, наприклад, для мухи - всього кілька тисячних. Тому, щоб зловити муху, нам доводиться діяти дуже спритно: людина для цієї комахи рухається немов у уповільненому кіно.
(джерело: Pixabay)
Немудре сприйняття як моменту, коли ви читаєте ось ці слова в тексті (а тепер - ось ці) цілком уживається з чотиримірним розумінням Великого вибуху, який створює не тільки простір, але і час. Безперервне створення нових зараз - це і є перебіг часу.
Ще по цій темі:
«Життя в неможливому світі»: фізик-теоретик про світобудову
Якщо представити все у спрощеній тривимірній моделі, то можна уявити себе на поверхні надувної кулі. Її площа постійно збільшується. Приблизно так само 13,8 мільярдів років «зростає» і рухається час. Кожне наше відчуття, думка, рух в даний конкретний мить збільшують площу оболонки роздувається з моменту Великого вибуху «кулі» часу. Тож навіть бавовна газетою по тій самій мухі - це рух переднього фронту часу в просторах світобудови.
Фух. До речі, в книзі є ще кілька загальноприйнятих у вченому світі версій перебігу часу, які автором ґрунтовно розбираються по кісточках і критикуються. Але зупиняється він у підсумку на коротко описаній вище (ось ми і не втрималися від спойлера).
Насичений вакуум
Давно відомо, що вакуум - не порожній простір, а набагато складніша штука. Ще в середині ХХ століття вчені з'ясували, що ця «порожнеча» містить енергію, здатну впливати на фізичні об'єкти (ефект Казимира). Вакуум містить постійне поле Хіггса, яке заповнює весь простір і відповідає за надання частинкам їх маси. Вакуум містить темну енергію, відповідальну за прискорення розширення Всесвіту.
Вакуум постійно породжує речовину й антивіщення, які майже миттєво аннігілюють. Виняток становлять випадки, коли цей процес відбувається поблизу чорної діри. Тут криється пояснення такого феномена як випромінювання Гокінга: здавалося б неможливе випромінювання чорних дір, з яких, як відомо, не може вирватися нічого, навіть світло. Виявляється, поблизу поверхні цих об'єктів найсильніша гравітація розділяє пари народжених вакуумом частинок і античастинок перш, ніж вони анігілюють: одна частинка потрапляє всередину чорної діри, друга випромінюється в нескінченність.
(джерело: Pixabay)
Герой зворотного часу
Лауреат нобелівської премії з фізики Річард Фейнман висвітлив буквально кожну наукову проблему, про яку коли-небудь замислювався. Він не тільки розглянув феномен зворотного часу, але і перетворив його на докладно розроблену теорію. Саме Фейнман припустив, що позитрон - це електрон, який рухається в часі назад. Ілюзію позитивного заряду надавав йому якраз цей рух у часі тому.
У термінах діаграм Фейнмана мислить сьогодні більшість вчених. Це рівняння, які описують квантово-фізичну амплітуду ймовірності майбутнього процесу (зазвичай - зіткнення частинок). Наприклад, електрон і позитрон, стикаючись один з одним у просторі, зникають, перетворюючись на фотон, який потім знову розпадається на електрон і позитрон.
(джерело: Pixabay)
На одній діаграмі початковий електрон зникає, а справа народжується заново інший електрон. На іншу діаграму входить і йде електрон. «Фізика не може сказати, той же самий цей вихідний електрон або новий», зазначає Річард Мюллер.
Мало того, насправді він виявляється одночасно і тим, і іншим. Ці частинки по-справжньому ідентичні і непристойні.
Одного разу Фейнману зателефонував збуджений наставник Джон Вілер, який сказав: «Я знаю, чому всі електрони мають однаковий заряд і одну і ту ж масу!» Фейнман запитав чому. Вілер відповів: «Тому що всі вони - це один і той же електрон!». Вчений миттєво зрозумів ідею Уілера. На фейнманівській діаграмі при розсіянні електрон відскакує назад у минуле.
Але припустимо, що колись, у віддаленому минулому, електрон, що рухається назад у часі, знову розсіється на чомусь, відіб'ється і знову рушить вперед у часі. Тоді у нас будуть вже два електрони, існуючі одночасно, але насправді вони виявляться однією і тією ж частинкою.
Можливо, всі електрони пов'язані таким чином і існує лише один, який мечеться назад і вперед у часі.
Річард Мюллер, "Зараз. Фізика Часу "
Більше, ніж фізика
Наприкінці книги Річард Мюллер робить нетривіальний крок, не бажаючи томити ідеї в соку чистої науки. Він ніби виходить за рамки фізики і дивиться на неї збоку. Такий погляд завжди відкриває нові речі. Реальність виявляється незмірно ширшою, ніж та модель, яку описують могутні здавалося б фізика і математика (привіт, фізикалісти!).
У чому різниця між мозком і свідомістю, що з них відрізняє момент зараз від моменту потім? Яка природа нашої свободи волі, як це - нефізичне - знання впливає на варіанти майбутнього?
Можливо, міркує автор книги, у фізичній науці назріває черговий прорив, подібно відкриттям теорії відносності і квантової механіки. І вона включить в себе абсолютно несподівані аспекти буття.
