Существует ли время

C глубокой древности люди пытались измерить время, наблюдая за природной цикличностью. Они изобрели календари, основываясь на смене дня и ночи и чередования времён года. Так, с появлением более точных приборов, как солнечные и механические часы, измерять время стало гораздо проще и удобнее. Но что это за понятие и величина - время? Существует ли время в действительности или это плод человеческого воображения? Конечно же, любой ответит утвердительно: время существует и постоянно течет и меняется. Да и вообще, как может существовать без времени сама Вселенная?

Однако, столь очевидное восприятие времени изменилось и усложнилось благодаря появлению эйнштейновской  теории относительности.  Абсолютно всем кажется, что время "идет". Тем не менее, оно не всегда одинаково меняется в зависимости от различных условий: к примеру, при движении со скоростью, близкой к скорости света, или же при вращении вокруг сверхмассивной чёрной дыры. Эйнштейн сумел преодолеть переменчивость времени, соединив его с пространством. Так появилось понятие пространства-времени, которое также способно искривляться, но эти изменения предсказуемы. Их можно рассчитать.

Теория Эйнштейна подтверждает, что время - одно из основных неотъемлемых характеристих самой текстуры Вселенной. Однако теория не дает ответа на один очень важный вопрос: почему в пространстве мы способны передвигаться в любом направлении, когда во времени всегда движемся в одном? Чтобы мы ни делали, прошлое неизменно остается позади. Это и есть временн'ая ось.

Рассмотрим простой пример. Растворим каплю пищевого красителя в стакане с водой - и она растворится в воде, равномерно заполнив собой стакан. А теперь представим себе противоположный процесс. Таким образом мы допускаем, что время возможно повернуть вспять. Однако же мы существуем во Вселенной, в которой краситель растворяется в воде, а не во Вселенной, где его можно заново собрать по кусочкам назад из воды.

В физике описанное явление получило название "второй закон термодинамики", который гласит, что со временем системы стремятся к неупорядоченности, или энтропии. В нашей Вселенной системы изменяются от порядка к неупорядоченности. Это свойство Вселенной, которое и определяет направление оси времени.

Если время является столь фундаментальным понятием, тогда оно должно быть включено в фундаментальные уравнения, описывающие Вселенную, не так ли? В настоящее время мы пользуемся двумя основными наборами уравнений, описывающих физику. В рамках общей теории относительности описывается поведение гигантских небесных тел, а квантовая физика объясняет нам, как ведут себя элементарные частицы. Одной из главных целей теории физики за последние десятилетия стала попытка объединить эти две теорий в одну единую "теорию всего".  Попытки эти предпринимались многократно. Но, увы, ни одна из них не увенчалась успехом Т. е, доказать, что время может быть истолковано различными путями, не удалось. Интересно, что в одной из теорий, названной уравнением Уилера — Девитта, время вообще отсутствует.

Как и все теории всего, данное уравнение существует лишьв теории. Но даже если умозрительно допустить, что это лишённое времени уравнение окажется верным, значит ли это, что времени не существует на самом базовом уровне? Возможно ли, что время является всего лишь иллюзией, возникающей из-за скудных знаний человечества об устройстве Вселенной? Поскольку точного ответа нет, ученые допускают, что сама эта гипотеза может быть ложной. А что, если предположить, что время - не фундаментально, а существует эмерджентно, т.е., возникает внезапно?
Эмерджентные свойства не существуют для отдельных элементов системы, а проявляются в системе целиком. Течение не свойственно молекулам воды, но оно появляется в океане.

Изменения во времени воможно создать и отследить при помощи киноленты — серии статичных изображений, которые кажутся движущимися благодаря их быстрому чередованию. Когда кадры пролистываются быстро, наш мозг воспринимает течение времени из-за последовательности статичных изображений. Хотя отдельный кадр киноленты сам по себе неизменен и не содержит течения времени, подобное ощущение возникает, когда кадры объединяются в единую последовательность. Движение нам кажется реальным, хотя это есть иллюзия. А что, еслии сами физические законы времени также представляют собой подобную иллюзию?

Но ученые не сдаются. Их пытливый ум в постоянных поисках ответов на эти и многие другие вопросы.Поэтому до полного объяснения загадок Вселенной ещё очень далеко.

По крайней мере, на данный момент.

По материалам статьи Andrew Zimmerman Jonеs

перевод