Карло Ровелли - Срок времени

Часы по Ньютону – это устройства, которые создаются в попытке, пусть даже неточной и несовершенной, следовать за этим равномерным и равным самому себе временем. Ньютон пишет, что это время – “абсолютное, истинное математическое” – недоступно чувствам. Его следует выводить, наблюдениями и вычислениями, из регулярности явлений. Время Ньютона – это не данные наших чувств, это элегантная конструкция ума. Если вам, уважаемый читатель, существование такого ньютоновского времени, независимого от вещей, кажется простым и естественным, то это потому, что вы знакомы с ним со школы. Потому что потихонечку мы все так начали думать о времени. Эта мысль стала частью нашей интуиции. Но существования времени, независимого от вещей и от их движения, что может сегодня показаться естественным, не было в интуиции Античности, эта идея не естественна для человечества. Это изобретение Ньютона.

Аристотель: Время – это мера изменения

Ньютон: Есть время, которое течет даже тогда, когда ничего не происходит

Большинство философов, на самом деле, плохо восприняли эту идею. Хорошо известна яростная реакция Лейбница, вставшего на защиту традиционных тезисов, согласно которым время – это только последовательность событий, а вовсе не какая-то автономная сущность. Легенда гласит, что Лейбниц, фамилия которого тогда писалась с буквой t ( Leibnitz ), выбросил ее оттуда, декларируя таким образом свое неверие в существование t – времени ( tempus ).

До Ньютона для всего человечества время служило способом, позволявшим считать перемену в вещах. До него никто не думал, что может существовать независимое от вещей время. Не принимайте свои интуитивные представления и соображения за естественные: очень часто это продукты интеллектуальной деятельности смелых мыслителей, живших до нас.

Но из этих двух гигантов, Аристотеля и Ньютона, в самом ли деле именно Ньютон был прав? Что в точности представляет собой время, которое появилось благодаря ему, в существовании которого он убедил весь мир, которое прекрасно живет в его уравнениях и не совпадает со временем, доступным нашим чувствам?

Чтобы разрешить спор этих двух гигантов, странным образом привести их к согласию, необходим был третий гигант. Но прежде чем мы обратимся к нему, сделаем краткое отступление о пространстве.

Обеим интерпретациям понятия времени (как меры отношения между “когда” одного события и “когда” другого, как полагал Аристотель, или как сущности, обладающей способностью “протекать” даже тогда, когда ничего не происходит, как утверждал Ньютон) можно найти аналоги и для пространства.

Время – это то, что мы подразумеваем, спрашивая “когда?”. А пространство – это то, что мы подразумеваем, когда спрашиваем “где?”. Если мы спрашиваем “Где находится Колизей?”, ответом должно быть “В Риме”. Если я вас спрашиваю “Где вы?”, вы можете ответить “У себя дома”. Ответить на вопрос, где что-то находится, – это значит указать, что оно находится внутри чего-то другого. Или рядом с чем-то другим. Если я говорю: “Я в Сахаре”, – вы представляете меня среди песков.

Аристотель был первым, кто начал с вниманием относиться к тем глубинам, которые подразумевает понятие “пространство”, или “место”, и дал ему точное определение: место, где находится нечто, – это то, что его окружает [60].

Как и в случае времени, Ньютон предложил думать о пространстве иначе. Он назвал “относительным, кажущимся и обыденным” пространство в определении Аристотеля – как перечисление того, что окружает данную вещь. Он назвал “абсолютным, истинным и математическим” пространство само по себе, которое существует даже там, где ничего нет.

Разница в определениях Аристотеля и Ньютона вопиюща. У Ньютона между двумя вещами может находиться даже “пустое пространство”. Для Аристотеля “пустое пространство” – абсурд, поскольку пространство – это не более чем порядок расположения вещей. Если нет вещей, нет их протяженности, нет соприкосновения между ними, то нет и пространства. Ньютон представлял себе вещи погруженными в некое “пространство”, которое продолжает существовать даже тогда, когда мы эти вещи оттуда изымаем. Для Аристотеля “пустое пространство” – бессмыслица, поскольку, если две вещи не касаются друг друга, значит, между ними есть что-то еще, и это “что-то” может быть только вещью, ведь “ничто” существовать не может.

На мой взгляд, оба этих способа рассуждать опираются на наш повседневный опыт, и я нахожу это крайне любопытным! Разница между ними существует из-за легчайшей и забавной случайности нашего мира: тонкости воздуха, присутствие которого мы едва-едва ощущаем. Мы можем сказать: я вижу стол, стул, перо и лампу, но между мной и столом ничего нет. А можем сказать, что там что-то есть: воздух. О воздухе мы говорим иногда так, словно это какая-то вещь, а иногда так, словно это ничто. Иногда – словно он есть, а иногда – словно его нет. Мы говорим “пустой стакан”, имея в виду, что он наполнен воздухом. И поэтому мы можем думать о мире вокруг себя как о “почти пустом”, в котором лишь тут и там разбросаны редкие предметы, а можем думать как о совершенно заполненном – воздухом. В конечном счете ни Аристотель, ни Ньютон не уходят в глубины метафизики: они просто пользуются этими двумя наивными интуитивными представлениями об окружающем мире, принимая воздух в расчет или заменяя его определением пространства.

Аристотель, как настоящий отличник, во всем старается быть точным и не называет стакан пустым, говоря, что он полон воздуха. И замечает при этом, что в нашем опыте никогда не бывает такого места, где бы “не было ничего, даже воздуха”. Ньютон, для которого эффективность конструируемой им схемы в описании движения тел важнее точности, думает об объекте, а не о воздухе. Воздух в целом, по всей видимости, не очень сильно влияет на движение падающего камня – и можно считать, что его нет.

Как и в случае со временем, идея “объемлющего” пространства Ньютона нам может казаться естественной, но на самом деле она совсем новая и вошла в обиход благодаря огромному влиянию Ньютона на историю человеческой мысли. То, что сегодня нам кажется интуитивным, – на деле продукт целенаправленной научной и философской работы в прошлом.

Ньютоновская идея пустого пространства, как кажется, получила подтверждение, когда Торричелли показал, что бутылку можно освободить от содержащегося в ней воздуха. Но очень быстро выяснилось, что внутри бутылки все равно остается много других физических сущностей – магнитные и электрические поля и нескончаемое кишение элементарных частиц. Существование совершенной пустоты, без каких-либо физических сущностей, лишь аморфного пространства, “абсолютного, истинного и математического”, остается блистательной теоретической идеей, положенной Ньютоном в основание его физической теории, но не опытным фактом. Гениальной гипотезой. Может быть, глубочайшим озарением одного из величайших ученых. Но соответствует ли оно истинной природе вещей? Существует ли пространство Ньютона в реальности? И если существует, действительно ли оно аморфно? И может ли существовать место, где нет ничего?