Does time exist? - Andrew Zimmerman Jones

Переводчик: Ростислав Голод Редактор: Вадим Гузик

The earliest time measurements were

C глубокой древности люди измеряли время,

observations of cycles of the natural world,

наблюдая за природными циклами,

using patterns of changes from day to night

и создавали календари

and season to season to build calendars.

на основе смены дня и ночи и чередования времён года.

More precise time-keeping, like sundials

Благодаря более точным приборам,

and mechanical clocks, eventually came along

таким как солнечные и механические часы,

to put time in more convenient boxes.

измерять время стало ещё удобнее.

But what exactly is it that we’re measuring?

Но что мы измеряем на самом деле?

Is time something that physically exists,

Существует ли время в реальности

or is it just in our heads?

или это всего лишь плод нашего воображения?

At first the answer seems obvious—

Вначале ответ покажется очевидным:

of course time exists;

конечно же, время существует

it constantly unfolds all around us,

и постоянно меняется вокруг нас,

and it’s hard to imagine the universe without it.

и трудно будет представить себе Вселенную без него.

But our understanding of time started

Однако наше представление о времени

getting complicated thanks to Einstein.

благодаря Эйнштейну стало намного сложнее.

His theory of relativity tells us that time

Согласно его теории относительности,

passes for everyone, but doesn’t always pass

хотя всем кажется, что время «проходит»,

at the same rate for people in different situations,

оно не всегда одинаково меняется в зависимости от различных условий,

like those travelling close to the speed of light

например, при движении со скоростью, близкой к скорости света,

or orbiting a supermassive black hole.

или при вращении вокруг сверхмассивной чёрной дыры.

Einstein resolved the malleability of time

Эйнштейн преодолел изменчивость времени,

by combining it with space to define space-time,

соединив его с пространством в понятии пространства-времени,

which can bend, but behaves in consistent, predictable ways.

которое также может искривляться, но эти изменения предсказуемы.

Einstein’s theory seemed to confirm that time

Теория Эйнштейна подтверждает,

is woven into the very fabric of the universe.

что время является одним из неотъемлемых свойств текстуры Вселенной.

But there’s a big question it didn’t fully resolve:

Однако теория не отвечает на один очень важный вопрос:

why is it we can move through space in any direction,

почему в пространстве мы можем передвигаться в любом направлении,

but through time in only one?

но время всегда движется в одном?

No matter what we do, the past is always,

Что бы мы ни делали,

прошлое неизменно оказывается позади нас.

stubbornly, behind us.

This is called the arrow of time.

Это называется осью времени.

When a drop of food coloring is

Если каплю пищевого красителя

dropped into a glass of water,

растворить в стакане с водой,

we instinctively know that the coloring

интуитивно мы понимаем,

will drift out from the drop,

что капля красителя растворится в воде

eventually filling the glass.

и равномерно заполнит собой стакан.

Imagine watching the opposite happen.

А представьте себе противоположный процесс.

Here, we’d recognize time as unfolding backwards.

Так мы допускаем, что время можно повернуть вспять.

We live in a universe where the food coloring

Однако мы существуем во Вселенной,

spreads out in the water,

в которой краситель растворяется в воде,

not a universe where it collects together.

а не во Вселенной, где его можно «собрать» назад из воды.

In physics, this is described by

В физике описанное получило название

the Second Law of Thermodynamics,

второй закон термодинамики,

which says that systems will gain disorder,

который гласит, что со временем системы стремятся к неупорядоченности,

or entropy, over time.

или энтропии.

Systems in our universe move from order to disorder,

В нашей Вселенной системы изменяются от порядку к неупорядоченности,

and it is that property of the universe

и таково свойство нашей Вселенной,

that defines the direction of time’s arrow.

которое и определяет направление оси времени.

So if time is such a fundamental property,

Если время является столь фундаментальным свойством,

it should be in our most fundamental equations

то оно должно быть включено в фундаментальные уравнения,

describing the universe, right?

описывающие Вселенную, не так ли?

We currently have two sets of

В настоящее время мы пользуемся двумя основными наборами

equations that govern physics.

General relativity describes the

уравнений, описывающих физику.

В рамках общей теории относительности

behavior of very large things,

описывается поведение гигантских небесных тел,

while quantum physics explains the very small.

а квантовая физика объясняет элементарные частицы.

One of the biggest goals in theoretical physics

Одной из главных задач теоретической физики

over the last half century has been reconciling

за последние пятьдесят лет являлось объединение

the two into one fundamental “theory of everything."

этих двух теорий в единую «теорию всего».

There have been many attempts

Неоднократно предпринимались попытки —

—none yet proven—

и ни одна ещё не увенчалась успехом —

and they treat time in different ways.

доказать, что время может быть истолковано различными путями.

Oddly enough, one contender called the Wheeler-DeWitt

Что интересно, в одной из теорий, названной уравнение Уилера — Девитта,

equation, doesn’t include time at all.

время вообще отсутствует.

Like all current theories of everything,

Как и все теории всего,

that equation is speculative.

данное уравнение существует только в теории.

But as a thought experiment,

Но даже если умозрительно предположить,

if it or a similarly time-starved equation

что это лишённое времени уравнение окажется верным,

turned out to be true, would that mean

означает ли это,

that time doesn’t exist, at the most fundamental level?

что времени не существует на самом фундаментальном уровне?

Could time just be some sort of illusion generated

Может ли время оказаться своего рода иллюзией,

by the limitations of the way

возникающей из-за ограниченной природы

we perceive the universe?

познания Вселенной?

We don’t yet know, but maybe that’s

Этого мы пока этого не знаем,

the wrong way of thinking about it.

но, возможно, эта мысль ложная.

Instead of asking if time exists as a fundamental property,

А что, если время является не фундаментальным свойством,

maybe it could exist as an emergent one.

а, возможно, существует в эмерджентном состоянии.

Emergent properties are things that don’t exist

Эмерджентные свойства не существуют

in individual pieces of a system,

для отдельных элементов системы,

but do exist for the system as a whole.

а проявляются в системе целиком.

Each individual water molecule doesn’t have a tide,

Течение не свойственно молекулам воды,

but the whole ocean does.

но появляется в океане.

A movie creates change through time by using

Изменения во времени можно создать при помощи киноленты —

a series of still images that appear to have a fluid,

серии статичных изображений, которые кажутся движущимися

continuous change between them.

благодаря их чередованию.

Flipping through the images fast enough,

Если быстро пролистать кадры,

our brains perceive the passage of time

наш мозг начинает воспринимать течение времени

from the sequence of still images.

из последовательности статичных изображений.

No individual frame of the movie changes

Отдельный кадр киноленты не меняется

or contains the passage of time,

и не содержит течения времени,

but it’s a property that comes out of how

но это свойство возникает,

the pieces are strung together.

когда кадры объединяются в последовательность.

The movement is real, yet also an illusion.

Движение кажется реально существующим, хотя это и иллюзия.

Could the physics of time somehow be a similar illusion?

А что, если физические законы времени также представляют собой подобную иллюзию?

Physicists are still exploring these and other questions,

Учёные до сих пор находятся в поисках ответов на эти и другие вопросы,

so we’re far from a complete explanation.

поэтому до полного объяснения ещё очень далеко.

At least for the moment.

По крайней мере на данный момент.