Фрэнк Вильчек - Основы реальности

Как и в контексте пространства, если нас интересуют чрезвычайно короткие временн ы е промежутки, измерения надо проводить другими, не столь прямыми методами. Мы видели, что при измерении расстояния рентгеновская дифракция и рассеяние атомов дают информацию, которую можно конвертировать в карты (то есть в изображения) атомного и субатомного мира. Эти методы связаны с изучением того, как мишени — объекты, которые мы хотим отобразить, — изменяют движение падающих рентгеновских лучей или частиц, бомбардирующих образец.

Чтобы определить временн у ю структуру быстрых событий, используются сходные методы, но теперь существенны изменения энергии, а не направления движения. Мир быстрых событий полон чудес и сюрпризов. Я остановлюсь на нескольких основных моментах и сделаю это настолько кратко, насколько позволяет суть вопроса.

Благодаря мощным лазерам можно изучить последовательность событий, происходящих во многих химических процессах. Фемтохимия создает временн ы е шкалы с шагом, достигающим 10 -15секунды (одна фемтосекунда). Ведь чем лучше что-то понимаешь, тем лучше можешь это контролировать. Лазерная коррекция зрения использует фемтосекундные лазерные импульсы для операций на роговой оболочке.

Еще большее временн о е разрешение удается получить, используя ускорители высоких энергий. Позднее мы более подробно займемся этим вопросом. Бозон Хиггса, открытие которого стало триумфом физики двадцать первого столетия, крайне нестабилен. Его время жизни — всего 10 -22секунды. Это значит, что для получения свидетельств его существования физикам потребовалось реконструировать события такого временн о го масштаба.

Прикладное физическое время

Общая теория относительности Эйнштейна двигалась от триумфа к триумфу, как теория гравитации. Она учит нас, что пространство-время может изгибаться и деформироваться. Это подогревает мечты о путешествиях в прошлое и будущее, порталах, кротовых норах и варп-двигателях [36]. Могут ли эти фантазии стать инженерной реальностью?

У меня мало надежды, что в обозримом будущем мы сможем манипулировать физическим временем. По иронии судьбы обнаружение LIGO гравитационных волн — возможно, наиболее убедительное подтверждение общей теории относительности — также подкрепляет мое мнение.

Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) — превосходный прибор, разработанный специально для того, чтобы фиксировать малейшие искривления пространства-времени. Он реагирует на изменения относительного положения разнесенных на четыре километра зеркал, которые в тысячу раз меньше ядра атома. Однако даже при такой чувствительности ему едва удалось обнаружить искажения, возникшие при коллапсе двух черных дыр, каждая из которых в несколько раз массивнее Солнца. Вывод прост: деформировать пространство-время можно, но работа эта очень трудная.

Прикладное психологическое время: прыжки и развороты

Физическое время нельзя изогнуть: оно непрерывно течет в одном направлении и одинаково для всего сущего. Психологическое время — это совсем другое. Оно может извиваться, ветвиться и довольно резво скакать. С помощью памяти можно возвращаться в прошлое и двигаться по нему быстро или медленно, перепрыгивать с события на событие, менять их, представляя себе, как все могло бы сложиться. Мы запросто придумываем различные варианты будущего и планируем свои действия так, чтобы реализовать желаемый. Возможно, это и есть основная задача наших лобных долей — массивных извилистых выступов мозга, которые значительно отличают нас от животных.

Кстати, компьютеры, по сути, неподвластны времени. Они могут возвращаться в прежние состояния и выполнять параллельно несколько программ. Искусственный интеллект, основанный на таких технологиях, сможет конструировать свое психологическое время с большой точностью и вариативностью. Вероятно, у него даже будет возможность «проживать» доставляющие удовольствие моменты вновь и вновь, причем так же остро, как и в первый раз.

Прикладное психологическое время: скорость

Как мы уже говорили, существует огромная пропасть между скоростью нашего мышления и скоростью «мышления» современного компьютера — эти скорости различаются в миллиарды раз. Фундаментальные фемтосекундные атомные процессы происходят еще во много тысяч раз быстрее. Таким образом, есть временн о е пространство, куда в каждый момент может поместиться гораздо больше событий.

Перед умело объединенными разумами человека и машины или полностью искусственным интеллектом открываются значительные возможности увеличить стандартную скорость мышления. Если не случатся катастрофическая ядерная война или потепление климата, именно это вскоре и произойдет — по моим оценкам, за несколько десятилетий.

Возможна и более фантастическая картина. Представьте себе сверхбыстродействующий интеллект на основе субатомных процессов. Эта тема обыгрывается в романе «Яйцо дракона» Роберта Лалла Форварда, написанном в жанре «твердой» научной фантастики [37]. Форвард придумал разумную цивилизацию, чила, живущую на поверхности нейтронной звезды. Здесь царствует ядерная, а не атомная химия. При ядерных реакциях выделяется гораздо больше энергии, и потому они протекают быстрее. Эпохи истории чила меняются в мгновение ока. Прилетевшие с Земли астронавты сталкиваются с дикой, отсталой в научном отношении формой жизни, но через полчаса обнаруживают, что чила, получив доступ к библиотекам землян, намного их опередили.

Прикладное психологическое время: срок жизни

В «Путешествии Гулливера» Джонатан Свифт знакомит нас с расой бессмертных — струльдбругов. Вот только эти бессмертные все равно стареют и становятся немощными, жалкими созданиями — обузой для общества. Несчастье или зло бессмертия — лейтмотив многих мифов и литературных произведений. Нас предостерегают: говоря о долголетии, будьте осторожны в своих желаниях.

Честно говоря, я думаю, что это притворство — близок локоть, да не укусишь. Когда смерть разрушает память и накопленное знание, это ужасно и расточительно. Увеличение продолжительности жизни здорового человека должно стать одной из приоритетных задач науки.

Еще детьми мы познаем разнообразие окружающего мира. Здесь есть другие люди, животные, растения, вода, почва, камни, ветер, Солнце и Луна, звезды, облака, книги, смартфоны и многое другое. Мы постепенно учимся разбираться с этими вещами, понимаем, как они могут воздействовать на нас, а мы — на них. Но мы редко придаем значение важному факту, что все многообразие вещей состоит из небольшого количества первичных строительных блоков. А ведь это одна из ключевых научных истин.