Дэниел Сигел – Разум (страница 55)
Эмпирическим результатом, связанным с этой точкой зрения, оказывается принятая в физике и астрономии космологическая теория Большого взрыва — представление, что когда-то очень давно энтропия находилась на минимально низком уровне. Ученые вычислили, что это было 13,7 миллиарда лет назад, в начальной точке времени, когда наша Вселенная была очень плотной, занимала всего несколько сантиметров, и ее низкая энтропия предлагала крайне мало вариантов возникновения этого сверхплотного состояния. После взрыва Вселенная начала расширяться и наполнилась всевозможными звездами и галактиками, а также свойством, называемым гравитацией.
В итоге будет достигнута некая конечная точка. Некоторые полагают, что установится так называемое температурное равновесие — как в смеси соков, достигшей максимальной энтропии благодаря сведению фиолетового и красного цветов к пурпурному. Смешанный мир без отдельных черт. Но даже эти конечные равновесные состояния на самом деле очень просты. Откуда же берется сложность биологических существ на Земле или широкое и сложное разнообразие ста миллиардов галактик, каждая из которых имеет приблизительно сто миллиардов звезд и сопутствующих им планет? Оказывается, что состояния высокой сложности возникают при переходе от крайне низкой энтропии к высокой.
Другими словами, как предполагает Кэрролл, именно движение закрытой Вселенной к максимизации энтропии — как минимум в промежуточном состоянии, в котором мы находимся на 13,7-миллиардном году, — позволяет нам существовать как живым формам. Жизни не так просто дать определение, но одна вещь, которую мы, как открытые системы, делаем, — это борьба с тепловым равновесием. При этом общим результатом жизни на Земле — получения энергии от Солнца в виде фотонов, развития растений и животных и выделения энергии обратно в атмосферу в виде инфракрасного теплового излучения — становится повышение энтропии Вселенной в целом. И хотя отдельные организмы, как мы с вами, борются с тепловым равновесием, в целом мы вносим вклад в увеличение энтропии Вселенной.
Такой ответ может не до конца удовлетворить наше любопытство, но наука о времени говорит, что его направленности из прошлого в будущее присуща свойственная макросостояниям асимметричность, или стрела времени, выводимая из второго начала термодинамики и гипотезы прошлого. Для живых существ, в том числе для нас, стрела времени реальна, поскольку мы живем в закрытой Вселенной на уровне макросостояний, где действует второе начало. Однако интересно вот что: ось, или стрела, времени не вытекает из квантовой теории, так как второе начало термодинамики — элемент классического ньютоновского подхода, который управляет макросостояниями.
Исходя из такого несоответствия между квантовыми микросостояниями, не имеющими оси времени, и классическими макросостояниями, в которых эта ось есть, зададим следующий интереснейший вопрос: может ли разум воспринимать
Время — просто термин, обозначающий направление развертывания макросостояний из прошлого в будущее. Время — это место внутри блок-вселенной, которую мы назвали пространственно-временным континуумом. С помощью часов можно измерить интервалы времени точно так же, как линейкой — отрезки пространства. События и изменения происходят в определенном направлении, на оси времени. Теперь у нас есть как минимум начальное понимание того, что на самом деле означает термин «время» и почему у раскрытия макросостояний в нашей жизни есть направленность.
Итак, раскрытие происходит и внутри того, что мы называем пространством, и в том, что мы называем временем — в пространстве-времени. Однако меняющие конфигурацию микросостояния, из которых сформированы макросостояния, сами созданы из энергии, а также из частиц, также сделанных из энергии. И хотя нетрудно представить изменение положения этих частиц, форм компактной энергии, в пространстве-времени, они могут меняться и другими способами. Но как меняться без пространства? Разве это реально? Чтобы понять, рассмотрим движение вдоль кривой вероятности энергии. Переход в другую позицию на этой кривой волен произойти и без пространственного изменения. Этот сдвиг состояния вероятности может быть смыслом потока разума. Мы не знаем всех следствий и значений изменений макросостояний. Некоторые, видимо, связаны с осью, некоторые имеют иные свойства, которые мы вскоре изучим. Когда речь заходит о разуме, движение вдоль кривой распределения вероятностей энергии способно оказаться сутью следствий энергетического потока. Осознание таких изменений, возможно, окажется одним из источников психически сконструированного опыта времени. Например, когда мы видим что-то новое или узнаём больше подробностей, то ощущаем как бы замедление хода времени. Представьте, что вы оказались в некоем городе. Послеобеденная прогулка по незнакомым улицам может показаться целой неделей, хотя тот же временной интервал в привычной обстановке пролетит довольно быстро. Некоторые сравнивают это с плотностью усваиваемых единиц информации, которая формирует наше ощущение течения времени. Однако кроме такого базового ощущения воспринимаемый разумом опыт изменений, разворачивающихся вдоль оси, или стрелы, времени, включает и другие элементы природы времени, которые имеют отношение к нашему путешествию в мир разума.
Теперь я поделюсь с вами ценными размышлениями ученых о природе времени и разума, чтобы вы почувствовали, какие вопросы поднимаются в профессиональной литературе.
Философ Крэйг Каллендер:
Пока специалисты по квантовой гравитации регулярно выдвигают спекулятивные теории, в которых время вообще не существует, гораздо важнее как следует понять его значение в физике — хотя бы для того, чтобы увидеть, что теряется из-за его несуществования… Временн
Итак, согласно этому подходу, время формирует наш опыт, но на самом деле оно не течет. Это основанный на вероятности процесс, который мы используем, чтобы получать сведения в жизни.
Физики Родольфо Гамбини и Хорхе Пуллин идут дальше:
В квантовой гравитации нет понятия абсолютного времени. Как и все остальные количественные параметры этой теории, понятие времени надо вводить «относительно», рассматривая поведение некоторых физических количественных параметров с точки зрения других параметров, выбранных в качестве «часов». В этом и других аспектах квантовой механики стандартный взгляд на время сталкивается и с эмпирическими, и с математическими проблемами (2008: 1).
Философ Джордж Эллис подводит немного ближе к тому, к чему мы, может быть, привыкли:
Самое важное свойство времени — то, что оно раскрывается. Настоящее отличается и от прошлого, и от будущего, а они, в свою очередь, совершенно не похожи друг на друга, поскольку прошлое зафиксировано, а будущее можно изменить. Настоящее — это мгновение перехода между двумя упомянутыми состояниями. Время настоящее уже в следующем мгновении окажется в прошлом. Этот процесс воплощения реальности катится непрерывно: хотя мы в силах повлиять на то, что происходит во времени, нельзя повлиять на то, как идет вперед само время. Цитируя Омара Хайяма (E. Fitzgerald, 1989, The Rubaiyat of Omar Khayyam, New York: Penguin): «Вот палец пишет, двигаясь вперед. Ни благочестьем, ни умом не повернуть его, чтоб полстроки исправить, и слезы не помогут смыть слова[80]» (2008: 1).
Один из аспектов ощущения времени — это его движение вперед и необратимость. Но даже такая «асимметрия времени» не всегда присутствует на микроскопическом, квантовом уровне. Как объясняет профессор машиностроения Сет Ллойд: «Время и реальность — это большие, сложные для понимания концепции. Наша работа показывает, что в физической природе времени есть контринтуитивные тонкости. Это пример того, как маленькие квантовые информационные процессы можно использовать для изучения серьезных вопросов природы» (Ллойд, интервью Кэринн Пайкеме в Six Degrees to the Emergence of Reality[81], www.Fqxi.org, 1 января 2015 года). На микроскопическом уровне оно кажется симметричным — это «симметрия обратимого времени», — но на макроскопическом оно имеет единственное направление, то есть асимметрично, и движется только к тому, что мы называем будущим.
Коллега Ллойда, физик Джейкоб Бьямонте, обращается к новой теории сложных квантовых сетей, рассматривая следующую аналогию: квантовый аспект реальности похож на деревья, а классический (ньютоновский) — на лес. Таким образом, более высокий уровень сложности — классический уровень — в действительности оказывается эмерджентным феноменом компонентов нижнего уровня, то есть деревьев, или квантов. «Один из старейших, и, возможно, самый важный пример эмерджентного возникновения — это вопрос о том, почему мир вокруг нас очень часто хорошо описывает классическая физика, хотя фактически он квантовый».