Знание-сила, 2005 № 01 (931) - страница 9

Есть немало интересных вопросов, касающихся взаимоотношений тепла и холода во Вселенной. Например, мы уверены, что -273 градуса по Цельсию — абсолютный минимум температуры, когда прекращаются все тепловые. молекулярные движения. В современном мире это так, однако квантовая теория говорит, что в первые минуты после рождения нашего Мира в катаклизме Первичного Взрыва вакуум был несравненно более «густым». По мере остывания он переходил в менее плотные состояния. Такой «обвал» произошел, когда от первородной праматерии отщепились кванты гравитационного поля, которое в то время было чрезвычайно сильным, а последний раз — когда один из сортов элементарных частиц распался на наблюдаемые сегодня кванты электромагнитного поля и очень тяжелые кванты, так называемые Z- и W-бозоны. Но, может, существует какой-то еще более глубокий уровень, и тогда наши представления о судьбах Мира будут иными...

Время — самое фундаментальное, интуитивно понятное каждому и вместе с тем крайне трудно определимое понятие. Что мы знаем о нем? До начала прошлого века — почти ничего. Следуя Ньютону, физики рассматривали время как абсолютную, неизменную, однонаправленную длительность (хотя что такое «длительность», оставалось за скобками). Философы определяли время как всеобщую форму существования материи, однако едва ли это проясняет суть дела и порождает массу вопросов. Сегодня, после создания теории относительности и многочисленных экспериментов, известно, что время может сжиматься, растягиваться и даже искриачяться. Вот, пожалуй, и все...

Понятию времени посвящены сотни научных и богословских статей, толстые книги. Однако все определения времени, по существу, являются пояснениями научным языком простого и очевидного факта: время — это наиболее общая характеристика всякого изменения. Дальше пока продвинуться не удается.

Рис. 3.

Плоскость двумерного времени.

Вселенная эволюционирует вдоль определенной траектории.

Ощущаемое нами одномерное время — длина этой траектории.

Скорость течения времени, его темп — это такое же изначальное свойство нашего мира, как величина заряда электрона, массы элементарных частиц, скорость света и другие фундаментальные константы. В другом мире они могут быть совершенно иными. Голубая мечта физиков — найти Уравнения Мира, решая которые можно было бы предсказывать и изучать свойства иных миров.

В физических теориях, как в кино, время можно направить вспять. Это потому, что число учитываемых тел и параметров их взаимодействий конечно. Если конечное число заменить понятием «много», как это имеет место в реальной жизни, где любая частица имеет неизмеримо офомное количество связей, которые нельзя все сразу направить вспять, время становится необратимым. Так возникает «стрела времени» — эволюция Вселенной идет в сторону дезинтефации материальных структур и диссипации энергии. Вот это свойство природы физики формулируют как Второе Начало.

Конечно, такая дезиншграционная эволюция в полной мере характерна лишь для больших почти изолированных пространственно-временных интервалов. В их локальных областях, где часты макроскопические флуктуации, возможны, вопреки Второму Начату, усложнения структур и концентрация рассеянной энергии. Локально любой тепловой насос — нарушение Второго Начала, тем не менее это не означает изменения направления временной стрелы, которая определяется всей совокупностью изменений. Так, в микроскопических процессах взаимодействия элементарных частиц благодаря квантовому соотношению неопределенностей время вообще оказывается неопределенным, но общая временная стрела, синхронизирующая различные микро- и макрособытия, остается неизменной.

В последние годы возник еще один интригующий вопрос о свойствах времени и направлении эволюции. Если существует множество независимых вселенных, то почему у них должна быть одна и та же стрела времени? Не логичнее ли предположить, что каждая из них имеет свое направление времени и свое Второе Начато? Другими словами, не является ли время, подобно пространству, многомерным, и мы по ряду причин просто не видим его дополнительных осей (рис. 3)? Вопрос крайне интересный, но это — уже предмет следующей статьи.