О причине необратимости времени
Марк Алескер
Иногда полагают, что “роковое стечение обстоятельств создает необратимость времени”, иначе говоря, время течет в одном направлении от прошлого к будущему потому, что в мире существуют случайные события.
Вначале дадим три определения.
Обратное течение времени — это такой порядок смены состояний Вселенной, который противоположен наблюдаемому нынче, иначе говоря, время течет из будущего в прошлое.
Случайное событие — это такое событие, которое не имеет предыстории. Такие события существуют ("Бог играет в кости"). Например, время жизни радиоактивного элемента не зависит от предыстории. Следовательно, никаких причин, определяющих распад, нет. То-есть самопроизвольный распад ядра радиоактивного атома – чистый случай.
Детерминированное событие (причинно обусловленное, не случайное) — это такое событие, которое имеет предысторию. Иначе говоря, существуют причины, вызвавшие это событие и позволяющие “восстановить историю”, определить некоторое прошлое событие, являющееся причиной рассматриваемого. Например, нахождение Земли в определенный момент времени в определенной точке своей орбиты обусловлено ее нахождением в предыдущий момент времени в соседней точке орбиты, а также взаимным гравитационным притяжением Земли и Солнца и значениями их масс и скоростей.
В этих определениях молчаливо предполагается, что нам ясен смысл слова “предыстория”. На самом деле уточнение этого термина привело бы к необходимости анализа понятий “память”, “информация” и т. п. Понимая, что без такого анализа (в дальнейшем, возможно, мы его проведем), будет потеряна строгость дальнейших рассуждений, попытаемся пока составить себе общее представление о возможных подходах к решению физического аспекта “проблемы” необратимости времени.
Итак, если бы все события в мире были строго детерминированы, то в принципе было бы возможно установить всю цепочку причин, приведших объект из некоторого прошедшего состояния к нынешнему. То-есть в этом случае прошлое было бы восстановимо. На самом деле в полной мере прошлое невосстановимо; будущее было бы полностью известным. На самом деле оно лишь статистически предсказуемо.
Происходит все так потому, что большинство реальных процессов состоит не только из детерминированных событий, но и из случайных, которые при переходе из прошлого в будущее прерывают причинную цепь, так как не имеют предыстории. Поэтому текущее состояние мира позволяет оценить прошедшие (как и будущие) события только на вероятностной основе, опираясь на память и аналогии. Например, если бы не было представлений о динозаврах, то обнаруженный "здесь" и "теперь" след динозавра интерпретировался бы нами как игра природы. Короче говоря, речь всегда идет просто о более или менее вероятных оценках как прошлого, так и будущего.
бы с состоянием, имевшим место быть в какой то момент 19 века, то происходившие в то время случайные события не могли бы в точности повторяться вновь (иначе они не были бы случайными, а имели бы предысторию), и Александр Сергеевич Пушкин, возможно, не был бы убит, и время текло бы в том же направлении, что и сейчас.
Если прошлые события оставляют следы в памяти (прошлую информацию), то главная характеристика будущего — это, во-первых, отсутствие какой бы то ни было памяти о будущих событиях, отсутствие “будущей” истории. Во-вторых, это “новизна”, появление новой информации благодаря существованию случайных событий (детерминированные события не несут в себе никакой новизны, так как они полностью предсказуемы). Собственно, эта новизна и определяет самое течение времени, так как в противном случае прошлое, настоящее и будущее были бы однозначно заданы.
При обратном ходе времени Вселенная проходит свои состояния в обратном порядке. В этом случае “будущая” история превращается в “предысторию”. То-есть все события, которые при прямом течении времени были “будущими”, становятся “прошлыми”, сохраняя свойство “будущих событий”: не оставлять никаких следов в структуре объектов. Отсюда следует, что при обратном течении времени все прошлые события должны быть случайными. (Это необходимо, но не достаточно для возможности обратного течения времени).
не течет вспять, сводится к вопросу о том, почему существуют детерминированные события (например, гравитационное притяжение тел). Наука, к счастью, не занимается поиском ответов на подобные вопросы.
Итак, необратимость времени определяется существованием в мире детерминированных событий, а его течение — существованием случайных событий (поскольку новый момент времени только тогда новый, когда появляется новая информация, значит, происходит какое-нибудь случайное событие). Этот вывод обоснован, разумеется, в той мере, в какой справедливы принятые ранее определения случайных и детерминированных событий.
Говорить об обратном течении времени можно не только с физической точки зрения.
Например, можно вести речь о логическом аспекте вопроса. Если, например, нет информации о последовательности смены состояний Вселенной при прямом порядке течения времени, то разговор об обратном течении лишен всякого смысла. Ведь “обратную” упорядоченность можно обнаружить только тогда, когда есть возможность сравнивать ее с “прямой” упорядоченностью.
Можно также рассматривать вопросы обратимости времени в свете их связи с обратимостью пространства (речь идет не о перемене направления движения!). Ведь пространство-время представляет собой единый континуум, и поэтому при совместном анализе пространства и времени обнаруживается их сходное поведение. Однако, это уже другая тема.
|
