В новом эпизоде подкаста «Theories of Everything» (TOE) ведущий Курт Джаймунгал беседует с Саймоном Сондерсом — почетным членом Мертон-колледжа в Оксфорде и одним из ведущих мировых философов физики. Дискуссия охватывает фундаментальные вопросы о том, что такое время, почему специальная теория относительности требует принятия концепции «блочной вселенной» и как многомировая интерпретация Эверетта объясняет природу вероятности и реальности.
🕰️ Определение времени: между физикой и интуицией 0:00
Время остается центральной концепцией физики, которая, по мнению профессора Сондерса, понята меньше всего . Он цитирует Ричарда Фейнмана, который шутливо определял время как «то, как долго вам приходится ждать», подчеркивая, что любые более глубокие попытки дефиниции быстро заходят в тупик .
Сондерс обращает внимание на парадокс человеческого восприятия:
- Множественность «Я»: Каждую секунду или минуту нашей жизни мы ощущаем себя целостной личностью. Однако, с точки зрения физики, существуют тысячи таких «мгновенных личностей» в прошлом, каждая из которых считала свой момент времени «настоящим» .
- Статус моментов: Философ задается вопросом, как нам относиться к реальности этих моментов. Если каждый из них ощущается как реальный, мы должны признать их равноправное существование, расположенное в последовательной причинно-следственной структуре .
- Локализация сознания: Наше осознание локально во времени (длится около 50 миллисекунд), но Сондерс предполагает, что оно могло бы быть распределено по более длительным интервалам, как это, возможно, происходит у других существ с иными темпами метаболизма .
🧊 Блочная вселенная и теория относительности 5:03
Согласно утверждению Сондерса, специальная теория относительности (СТО) наносит фундаментальный удар по нашему интуитивному пониманию времени. В СТО не существует понятия «глобального настоящего» .
Основные тезисы профессора:
- Отсутствие привилегированного кадра: Если бы существовала объективная трехмерная реальность, общая для всех, это означало бы наличие выделенной системы отсчета, что противоречит самой сути теории Эйнштейна .
- Статическая реальность: Единственной «публичной» реальностью остается «блочная вселенная» (block universe), где история всех объектов и людей застыла в четырехмерном пространстве-времени .
- Пространственная аналогия: В этой картине время становится измерением, подобным пространству. Сондерс сравнивает это с блоком стекла, внутри которого вморожены нити — мировые линии частиц .
- «Огонь в уравнениях»: Стивен Хокинг задавался вопросом, что вдыхает огонь в математические формулы. По мнению Сондерса, физическое представление пространства-времени не способно передать субъективное ощущение «течения» или «перехода» времени .
🛰️ Космический фон и глобальное время 18:07
Хотя СТО отрицает выделенное время, общая теория относительности (ОТО) и реальная структура нашей Вселенной вносят коррективы. Сондерс отмечает, что космическое микроволновое фоновое излучение (CMB) фактически позволяет выделить уникальное глобальное время .
- В каждой точке пространства можно найти скорость, при которой CMB изотропно.
- Объединяя эти точки, можно «нарезать» пространство-время на слои.
- Однако Сондерс подчеркивает, что этот метод работает лишь с определенным приближением и не дает математической точности мгновенного времени, требуемой для фундаментальных законов .
🚪 Почему пространство не наследует парадоксы времени? 23:19
Ведущий Курт Джаймунгал поднимает вопрос: если пространство и время равноправны в теории относительности, почему мы не говорим о парадоксах пространственных измерений? .
Сондерс объясняет это концепцией «сохраняемости» (endurance) и возможности повторного посещения:
- Пространственная мобильность: Мы можем представить пространство, которое существует долго, и мы вольны посещать любую его часть по своему желанию .
- Временная однонаправленность: Аналога такой мобильности во времени не существует. Мы не можем вернуться в ту же точку пространства-времени, так же как нельзя дважды войти в одну реку .
- Приближенная жесткость: Наша интуиция пространства опирается на существование твердых тел. Сондерс поясняет, что в релятивистском мире идеальная жесткость невозможна, но «приблизительной жесткости» достаточно для формирования наших представлений о пространстве .
🧪 Философия против «чистых уравнений» 31:02
Сондерс полагает, что физики часто злоупотребляют доверием к уравнениям, игнорируя концептуальные нестыковки . В качестве примера он приводит ситуацию, когда два физика могут использовать одни и те же математические модели (например, стохастическую механику), но фундаментально расходиться в понимании того, как происходит локализация частиц .
Он также ссылается на эссе Стивена Вайнберга 2017 года в New York Review of Books, где ученый признался, что больше не чувствует уверенности в основах квантовой механики, так как эксперты не могут прийти к согласию .
🌌 Многомировая интерпретация (MWI) и реальность 55:23
Сондерс видит глубокую связь между проблемой времени и многомировой интерпретацией Эверетта.
- Контингентность против необходимости: Мысль о том, что каждое наше слово было детерминировано с начала времен, кажется профессору «безумной» . Он считает, что реальность не является необходимой в одной конкретной форме.
- Ветвление как актуальность: С точки зрения эвереттизма, то, что мы воспринимаем как «случайность» или «вероятность», на самом деле является структурой ветвления квантового состояния .
- Статус других миров: Для сторонника MWI все возможности одинаково актуальны. Это избавляет реальность от чрезмерной специфичности одного-единственного мира .
- Корреляция наблюдателей: На вопрос Курта о том, находимся ли мы с собеседником в одной «ветке», Сондерс отвечает, что пока мы обмениваемся сигналами, мы сильно коррелированы и можем считаться «единым расширенным наблюдателем» .
🔢 Вывод правила Борна и «интервальная вероятность» 1:05:41
Одним из самых смелых утверждений Сондерса является его подход к квантовой вероятности через «конечный фреквентизм» (finite frequentism).
- Проблема низких амплитуд: В стандартном MWI возникает вопрос: существуют ли ветки с крайне низкой вероятностью? Сондерс утверждает, что при конечном анализе квантового состояния мы можем вообще не «видеть» такие ветки, так как они не захватываются дискретным разложением состояния .
- Серые зоны: Вместо точечных вероятностей Сондерс вводит «интервальные вероятности» (blips). Вероятность события — это не число, а небольшой интервал с верхней и нижней границей .
- Новый постулат: Сондерс предлагает физический постулат: «Вы не можете изменить физическую вероятность события X, совершая действия над системой Y, если Y и X разобщены (disjoint)» . По его словам, из этого принципа локальности строго выводится правило Борна (равные амплитуды дают равные вероятности) без необходимости введения коллапса волновой функции .
🧠 Квантовая монадология Лейбница 1:38:02
В завершение беседы Сондерс касается психофизической проблемы (mind-body problem). Он находит вдохновение в методологии Готфрида Лейбница.
- Мир как восприятие: В монадологии фундаментальным является восприятие (репрезентация), а физический мир строится из этих структур .
- Квантовая версия: Сондерс предполагает наличие «квантовой версии монадологии», где корреляционные структуры квантовой механики могут быть отождествлены с перцептивными структурами .
- Продуктивное напряжение: Профессор признает, что живет в состоянии постоянного интеллектуального напряжения между своим повседневным опытом (где есть «сейчас» и свобода воли) и своими строгими физическими моделями (где всё статично и предопределено) .
