Книга "Млечный Путь, Xxi век", No 1 (38), 2022 - Леонид Александрович Ашкинази

(или холодными), но при уменьшении масштаба оказывается, что свойства твердости и температуры проявляются, исходя из совокупности отдельных компонентов. В том же духе физики, разделяющие идею возникновения времени, заявляют, что понятие времени не присутствует в глубинных корнях реальности, а возникает только на более высоком уровне описания, из взаимодействий между некоторыми более фундаментальными сущностями. В контексте квантовой гравитации Даниэле Орити, например, доказывает, что время эмерджентно, поскольку оно постепенно исчезает при сосредоточении внимания на более фундаментальных уровнях реальности. Говоря словами Клауса Кифера: "Мир принципиально вневременен".

Такие взгляды на возникновение времени в целом укрепляются в области исследований квантовой гравитации. Как указывает Шон Кэрролл: "Если квантовое состояние Вселенной подчиняется уравнению Уилера-ДеВитта (которое правдоподобно, но далеко не достоверно), время должно быть эмерджентным, а не фундаментальным".

Уравнение Уилера-ДеВитта объединяет квантовую механику и общую теорию относительности и не имеет никакого отношения к понятию времени. Энрико Прати также рассматривает вневременную основу природы и представляет структуру, которая связывает такую ??фундаментальную физику, лишенную времени, с макроскопическим измерением времени.

Чтобы еще больше поддержать идею эмерджентности, Екатерина Морева и ее соавторы применяют практический подход и экспериментально показывают, как можно использовать свет, чтобы продемонстрировать, что время возникает из квантовой запутанности.

На другом, более спорном конце дискуссии мы находим физиков, утверждающих, что время тесно вплетено в самые глубокие слои ткани реальности. Одним из сторонников этой идеи является Ли Смолин, который предполагает, что существование времени в самом базовом описании мира природы помогает объяснить, почему во Вселенной существует структура и сложность, почему будущее не полностью предсказуемо и почему законы природы развиваются.

Более того, Матей Павшич разработал новый теоретический подход к квантовой гравитации, в котором фундаментальное уравнение Уилера-ДеВитта содержит параметр времени, избавляя от необходимости выделять время из вечных основ физики.

Еще одна теоретическая основа, которая сохраняет течение времени в фундаментальном описании природы, - это теория причинных множеств. Это один из кандидатов на окончательную теорию квантовой гравитации. Эта теория утверждает, что пространство-время дискретно, а его базовыми строительными блоками являются математические элементы, интерпретируемые как события. События. помещается в некоторое частично упорядоченное множество. Постоянно возникают новые события, и именно та последовательность, в которой располагаются смежные элементы, создает понятие времени.

Плод нашего воображения

Утверждение, что время эмерджентно, само по себе не подразумевает, что время не реально. Однако некоторые физики действительно доходят до того, что полностью исключают время из своего описания природы. Джулиан Барбур - один из них. Согласно его взглядам, пространство является более фундаментальной сущностью (точнее, концепция формы играет центральную роль в его теории), а иллюзорная идея времени возникает из изменений, которые мы наблюдаем вокруг себя.

Другой физик, Карло Ровелли, утверждает, что ни воспринимаемый поток времени, ни понятие пространства не имеют места на самом глубоком уровне физической реальности. Согласно Ровелли, самое фундаментальное - это причинно-следственная сеть взаимодействий между событиями, написанная на языке квантовой механики и термодинамики, из которой возникает все остальное.

Эти сложные динамические связи в равной степени порождают наше восприятие временного порядка, но, в конце концов, понятие времени для Ровелли является скорее очевидной конструкцией, созданной комбинацией нейронной активности и человеческих эмоций, чем физической сущностью, основанной на реальности.

Наше время подошло к концу

Если Ровелли прав и время существует лично для каждого из нас, значит ли это, что окончательно исключается возможность внешней, объективной концепции времени? Возможно, нет, поскольку мы могли бы, например, интерпретировать субъективное психологическое время как объективное, регистрируемое нашим разумом, а физическое время как объективное, измеряемое часами.

Поиск универсального определения времени, если таковое имеется, вполне может потребовать сотрудничества с другими областями науки, такими как биология, неврология, психология и философия, поскольку междисциплинарные исследования потенциально могут привести к вдохновляющим открытиям в отношении нашего стремления к большему. понимание времени. Окажется ли время простой иллюзией или неоспоримым физическим фактом нашей Вселенной, покажет только время.

***

Действительно ли существует warp-двигатель?

Кевин Анн

Деформационные двигатели (warp-двигатели) не являются невозможными, учитывая известные физические законы, связанные с общей теорией относительности. Поэтому мы будем исходить из того, что это "просто" инженерная проблема, которую человечество решит в будущем, и рассмотрим, какими окажутся последствия.

Доказательство концепции варп-двигателя Алькубьерре включает не "путешествие сквозь" пространство-время, а скорее искривление самого пространства-времени. В основном это то, что происходит в знаменитом сериале "Звездный путь".

Существует множество опубликованной технической и научной литературы, популярных статей и видеороликов на YouTube по теме варп-приводов.

Для начала рассмотрим транспортировку какого-нибудь корабля через этот варп-двигатель, но не на такое огромное расстояние, как миллионы световых лет, а всего лишь на одну световую минуту. Как бы это выглядело? После того, как корабль транспортируется, вы должны смотреть в направлении, где вы ожидаете, что он там будет. Предположим, что на нем есть радиомаяки, чтобы сделать корабль видимым. Ровно через минуту вы начнете видеть корабль. Именно столько времени требуется свету, чтобы добраться до вас.

Вот некоторые открытые вопросы:

Вы видите корабль таким, каким он был световую минуту назад. Тем временем он мог бы остаться на месте или прыгнуть в другое место, в том числе обратно в исходную точку. Если бы он прыгнул обратно в исходную точку раньше, чем через минуту, вы бы увидели корабль очень близко от вас, а менее чем через минуту начали бы видеть корабль таким, каким он был "раньше"!

Если бы вы прыгнули на миллиард световых лет, эти проблемы усилились бы еще больше, пока мы не достигнем 46,5 миллиардов световых лет и не столкнемся с космологическим горизонтом.

Самое дальнее расстояние, что мы можем увидеть с помощью бесконечно мощного телескопа, составляет около 46,5 миллиардов световых лет. Это составляет половину космологического горизонта и соответствует степени расширения пространства примерно за 13,77 миллиардов лет, прошедших после Большого взрыва, с учетом инфляции и ускоряющегося расширения.

Если бы мы попытались забраться так далеко, мы бы никогда не достигли горизонта, даже если бы каким-то образом могли путешествовать со скоростью света, поскольку пространство между нами и этим горизонтом расширялось бы так быстро, что мы никогда не преодолели бы это дополнительное расстояние.

Но давайте рассмотрим варп-двигатель, который не ограничен скоростью света. Это означает, что ускорение расширения Вселенной не является препятствием для нашего путешествия, и мы можем получить доступ к областям за пределами той области, что мы могли бы наблюдать, с помощью световых волн, путешествующих "сквозь" пространство.

Различные космологические модели говорят, что существует гораздо больший объем Космоса (включая энергию и материю) за пределами объема "наблюдаемой Вселенной" в пределах