В классической картине мира, в которую включены квантовая механика и теория относительности, законы природы выражают определенность. Можно, при заданных подходящих начальных условиях, с определенностью предсказать будущее или восстановить прошлое. Классическая наука подчеркивает порядок и устойчивость.
«Время – это иллюзия» (Альберт Эйнштейн). Физика описывает мир, как симметричный во времени. До сих пор, многие физики убеждены, что на фундаментальном уровне описания природы стрела времени не существует. Если посмотреть на фундаментальные законы физики, в описании времени начиная от классической ньютоновской динамики до теории относительности и квантовой физики, то можно заметить, что нет ни какого различия между прошлым и будущим. Т.е. стрелы времени – нет.
Но, прошлое и будущее играют различные роли в геологии, биологии, химии, космологии и гуманитарных науках…
И как тут может не возникнуть стрела времени? Ведь она есть.
Это противоречие и считается в физике парадоксом времени. Парадокс времени возник во второй половине XIX в. после того, как венский физик Л.Больцман попытался создать эволюционный подход в физике. Стрелу времени принято относить к области феноменологии. НО…
В последние годы бурный расцвет нелинейной физики и динамики неустойчивых систем, начиная с идеи хаоса, в корне поменял ситуацию. Родилась новая наука – физика неравновесных процессов. Такие понятия, как самоорганизация и диссипативные структуры из физики неравновесных процессов используются в химии, космологии… вплоть до экологии и психологии, т.е. социальных наук. Физика неравновесных процессов описывает эффект однонаправленного времени, что позволило по-новому взглянуть на такой термин, как «необратимость». Необратимость стало невозможно отождествлять с «кажимостью» или «видимостью», которые исчезают, стоит нам полностью узнать некий совершенный закон.
Необратимость приводит к огромному множеству таких явлений, как образование вихрей, лазерному излучению, химическим колебаниям, т.е. приводит к когерентности, к эффектам, которые охватывают миллиарды и миллиарды частиц... Образно говоря, любое вещество в состоянии равновесия в отсутствии стрелы времени – «слепо», а при наличии стрелы времени – обретает способность «видеть». Без когерентности, обусловленной необратимыми, неравновесными системами не смогла бы возникнуть и жизнь на Земле.
Никто, даже не физик, не будет отрицать, что такие явления ясно показывают нам конструктивную роль стрелы времени. Поэтому, утверждать, что стрела времени носит лишь феноменологический или субъективный характер – абсурдно. Мы – дети стрелы времени, эволюции, а не ее родители.
На всех уровнях происходит выбор одной из множества возможностей, неустойчивость систем, флуктуации, ограниченная предсказуемость, т.е. возникают идеи, например, идея хаоса. Здесь и возникает физика неустойчивых систем, способная описать развитие системы с применением стрелы времени и где прошлое и будущее более не симметричны. И эта область физики используется почти во всех областях науки, начиная от космоса и заканчивая экономикой и собственно поведением и состоянием человека.
Картина мира стала включать в себя неустойчивость. Возникает совершенно иная ситуация. Мир оживает. Смысл законов природы коренным образом изменяется, теперь они стали выражать возможности или вероятности.
Два новых направления физики поколебали веру в определенность, одну из фундаментальных традиций западной мысли.
Конечно, можно сказать, что вероятности характеризуют состояние ума, а не состояние мира. Такое мнение физиков и сейчас сохраняется. Ведь волновая функция (фундаментальный объект квантовой механики) удовлетворяет детерминистическому уравнению, обратимому во времени. Но… для того, чтобы ввести вероятность и необратимость - данной формулировке квантовой механики требуется… наблюдатель. Все слышали о влиянии наблюдателя на эксперимент… Роль наблюдателя удержала Эйнштейна от признания квантовой механики. Наблюдатель, в определенном смысле, несет ответственность за путь, по которому идет развитие эксперимента. В более глобальном масштабе данное утверждение многие из вас встречали в современных философских и мистических книгах. Именно в современных интерпретациях знаний. Оно звучит примерно так – «Мы несем ответственность за путь, по которому происходит эволюция Вселенной, Мира».
Но раз имеется неустойчивость, которая нарушает симметрию во времени, роль наблюдателя перестает быть существенной. Никто не будет спорить, что мы в Мире не только являемся наблюдателями, но и сами достаточно неустойчивые системы (рождаемся, растем, стареем, умираем). Мы уже включены своим рождением в бОльшую неустойчивую систему, у которой нарушена симметричность времени. Необратимость или поток времени нарушает устойчивость, симметрию во времени и разрешает тот самый парадокс времени. Если кому-то интересно – необратимость разрешает и квантовый парадокс.
Разрешение парадокса времени и квантового парадокса привело к возникновению новой формулировке квантовой теории. Это не вернуло физику к классической детерминистической ортодоксии. Это вывело физику за рамки определенности и подчеркнуло фундаментальную роль вероятностей, т.е. классическая и квантовая физика основывается на фундаментальных законах, выражающих вероятности. Проще говоря, необходимы не только законы, но и события, которые привносят в описание природы элемент новизны, иначе – движения, развития.
«Вероятность не может быть ни определенной, ни неопределенной.» (Абрагам де Муавр – один из основателей классической теории вероятностей). Включив вероятности в формулировку фундаментальных законов физики, ньютоновский детерминизм утрачивает силу. Будущее перестает определяться настоящим, т.е. нарушается симметрия между прошлым и будущим. И перед физиками встает новый вопрос, один из самых трудных – каковы корни времени? Началось ли время с момента «Большого Взрыва»? Или же время существовало и до возникновения нашей Вселенной?
Подробное объяснение космологических следствий с применением новых направлений в физике приведет к очень большому тексту. Если кратко – то существует теория, что Большой Взрыв был событием, связанным с неустойчивостью в той среде, которая породила нашу Вселенную. Очень уж напоминает возникновение жизни на Земле (курс биологии). И… можно придти к знаменитой фразе, очень часто повторяющейся на любом из эзо-форумов – «Что наверху – то и внизу». Большой Взрыв ознаменовал начало нашей Вселенной, но не начало Времени. У нашей Вселенной есть возраст. У породившей ее среды – возраста нет. Время не имеет начала и, по-видимому, не имеет конца.
Вопрос о творчестве человека или этике отражает глубокое противоречие в западной гуманистической традиции, подчеркивающее важность знания и объективности, индивидуальной ответственности и свободы выбора, вытекающих из идеала демократии. Существование человека протекает в области низких энергий, в области макроскопической физики, химии и биологии. Как можно мыслить творческую деятельность человека или этику в детерминистическом мире? Человек и его деятельность – т.е. закон и событие, или система и движение системы по стреле времени, неустойчивая структура, структура, которая, как и та, что породила нашу Вселенную, порождает некое новое сотворенное.
Многие философы, такие, как Поппер, отмечали неразрешимость данного вопроса, покуда природа будет описываться в рамках исключительно детерминистической науки. Рассматривая человека вне природы – неизбежно катишься в дуализм, принять который, многим уже трудно.
Джекоб Броновский сказал – «Понимание природы человека и места человека в природе – одна из центральных тем в науке». Новые направления физики привели наш мир на порог Единства. Все реже в новых достижениях физики используется разделение на объект и субъект. Все чаще доказывается единство всего во всем. Связь всего со всем.
==========================
Хокинг С. “От большого взрыва до черных дыр. Краткая история времени”
Popper K.R. “The Open Universe: An Argument for Indetermenism”
James W. “The Dilemma of Determenism. In: The Will to Believe”
Gigerenzer K., Swijtink Z., Porter T., Beatty J., Krüger L. “The Empire of Chance”
Krüger K., Daston J., Heidelberger M., eds. “The Probabilistie Revolution”
Tarnas R. “The Passion of the Western Mind”
Leclerc I. “The Nature of Physical Existence”
Bronowski J. “A Sense of Future”
Prigogine I. “The End of Certainty. Time, Chaos and the New Laws of Nature”