Времето може да не е това, което си мислиш

Сложи си малко странните очила

Хайде да си поиграем малко. Става ли?

Какво ще кажеш, ако ти призная, че времето — онова нещо, дето изглежда толкова стабилно и сигурно, дето те събужда сутрин и те слага да спиш вечер — може би изобщо не е такова, каквото си мислиш?

Знам, звучи като начало на лош научнофантастичен филм. Но остани с мен.

Еднопосочната улица на времето

Нещо ме тормози от доста време. Ето какво:

Защо можем да си спомняме вчера, но не и утре?

Изглежда глупав въпрос, нали? Разбира се, че не можем да си спомняме бъдещето — още не се е случило.

Но ето къде става интересно: повечето физически закони изобщо не се интересуват от посоката на времето. Гледаш ли видео на планети около Слънцето, или електрони, дето подскачат насам-натам — пусни го напред или назад, изглежда еднакво. Математиката не прави разлика между минало и бъдеще.

Така че защо ние изпитваме такава ясна посока на времето? Защо си спомняме миналото, а не бъдещето?

Физиците наричат това „стрелата на времето". И са си бльскали главите с нея десетилетия наред.

Проблемът с ентропията

Дълго време най-доброто обяснение беше ентропията — идеята, че нещата стават все по-хаотични с времето. Можеш да счупиш чаша, но да я сглобиш? Успех. Можеш да разбъркаш яйце, но да го разбъркаш обратно? Няма как. Ентропията винаги расте в затворени системи.

И ето къде си пасва: ако бъдещето е посоката на растяща ентропия, значи имаш си стрелата на времето. Обяснява защо помним миналото — по-ниска ентропия — а не бъдещето.

Перфектно, нали?

Ами не съвсем.

Ако ентропията расте от самото начало на времето, вселената ни е трябвало да започне в невероятно подредено състояние. Подозирам подредено. Сякаш някой е нагласил всичко точно както трябва.

Но това не се връзва с това, което мислим, че се е случило при Големия взрив — а той, според всичко, което наблюдаваме, е бил хаотичен и разхвърлян, а не някаква стерилна, грижливо подредена сцена.

Физиците не обичат идеята вселената да се нуждае от специални, необяснени условия, за да работи. Звучи като залепено с тиксо.

Лукавата идея на Джулиан Барбър

Тук нещата стават наистина интересни.

През 2014 г. физикът Джулиан Барбър предложи нещо, дето звучи като научна фантастика: ами ако стрелата на времето идва от гравитацията?

Знам какво си мислиш. Гравитацията? Тази сила, дето държи кафето ти на масата и кара нещата да падат? Тя създава времето?

Изчакай.

Барбър и екипът му не ползваха обичайната рамка на Айнщайн. Използваха нещо наречено Shape Dynamics — различен математически език за описание на вселената.

Ето я готина част: вместо да се фокусират върху къде са нещата в пространството и времето, те се концентрират върху връзките между нещата. Как са подредени обектите един спрямо друг? Какви модели образуват?

И когато Барбър пусна симулации с този подход — взе случайни частици и остави гравитацията да си свърши работата — стана нещо забележително.

Стрелата на времето се появи. Естествено. Без никой да казва на системата в коя посока да тече.

Частиците започнаха в относително организирано състояние, взаимодействаха чрез гравитация и естествено преминаха към по-сложни, по-високоентропийни подредби. Посоката на времето просто... се появи. Като магия, само дето е математика — така че е едновременно по-магическо и по-малко магическо.

Защо е важно — и защо не е цялата картина

Ето ми мнението: идеята е наистина завладяваща, но трябва да я гледаме с предпазлив ентусиазъм, а не да обявим физиката за решена.

Моделът на Барбър е опростен. Работил е само с частици, взаимодействащи чрез гравитация. Реалната вселена има всякакви частици, и четирите фундаментални сили, квантови ефекти, тъмна материя и вероятно неща, дето още не сме открили.

Да построиш пълен, реалистичен модел на цялата вселена с Shape Dynamics? Това е огромна задача и в момента само шепа изследователи по света работят по нея.

Но основната идея — че времето може да не е фундаментално свойство, а да възниква от други физически принципи — е наистина провокираща мисълта. Подсказва, че времето не е някаква предварително съществуваща сцена, на която вселената се разиграва. Вместо това може да е нещо, което естествено се появява от взаимодействията на материя и енергия.

А какво ако времето тече назад някъде?

Почти не искам да ти казвам тази част, защото звучи толкова невероятно. Но физическата общност я приема сериозно.

Някои теории предполагат, че времето може да не тече само напред навсякъде. В други измерения или далечни части на мултивселената то може да тече в обратна посока. Минало и бъдеще са разменени, но за наблюдателите там всичко е напълно нормално. Те си спомнят бъдещето и забравят миналото, също както ние тук.

Това е концепция, дето ме кара да си боли главата по най-хубавия начин.

Разбира се, това е много теоретично. Говорим за измерения, дето не можем да наблюдаваме пряко, и физика, която работи напълно различно от всичко, което изпитваме. Но точно това я прави толкова завладяваща — вселената може да е по-странна, отколкото интуицията ни може да побере.

Какво остава

Ето какво продължава да ме връща: времето ни изглежда толкова абсолютно. Толкова сигурно. Всеки момент неизбежно преминава в следващия.

И все пак, колкото по-дълбоко гледаме, толкова повече осъзнаваме колко малко всъщност разбираме.

Фундаментално ли е времето? Или е нещо, което възниква от по-дълбоки принципи? Гравитацията ли е източникът на стрелата на времето? Има ли части от реалността, където времето тече по начини, дето не можем дори да си представим?

Не знам за теб, но аз намирам това за невероятно успокояващо. В свят, дето може да изглежда предвидим и скучен, вселената си прави неща, дето объркват умовете на блестящи учени.

Времето може би тече назад някъде точно сега. И честно? Тази мисъл кара утрешния ден да изглежда малко по-интересен.