А теперь представим себе песочные часы, в которых песок (время) сыплется из верхней колбы в нижнюю. Три совмещенные фигуры – песочные часы, световой конус Минковского и современная модель Вселенной в суперконусе Большого взрыва – послужат нам иллюстрацией сказанного.
Понятно, что песок в часах сыплется под действием гравитации (и поэтому стрела времени здесь должна быть направлена вниз). Под действием этой же гравитации наша Вселенная должна сжиматься. Но, как было экспериментально установлено, Вселенная расширяется. Иначе говоря, сила, которая заставляет песок в наших часах течь из верхней колбы в нижнюю, противоположна той силе, которая заставляет звезды и галактики не сближаться, а разбегаться (да еще ускоренно, что исключает инерцию Большого взрыва). Поскольку природа этой силы оказалась совершенно неизвестна физикам, ей дали название «Темная энергия».
По смыслу рисунка мы находимся в нижней колбе часов, где время (песок) непрерывно заполняет нашу Вселенную. Если продолжить эту аналогию, то мы придем к мысли, что сила, которую физики назвали «Темной энергией», подобна той мистической сущности, которую мы называем «Временем». Что такое время? Испокон веков мы измеряем его с помощью каких-то физических явлений: движения Солнца, тяжести сыпучих и текучих веществ, сжатой пружины, электрического конденсатора и т.д. В сущности, время можно измерять любым физическим процессом, поскольку все эти процессы обладают одним общим свойством: они движутся во времени вместе с нами. Обыденность этих процессов вызывает у нас ощущение, что обыденным является и само время.
Так что такое – Время? И откуда оно появляется в нашей Вселенной? Поскольку мы находимся внутри одной колбы-конуса и ничего не знаем о существовании второй, то этот вопрос возникновения времени оказывается для нас великой загадкой. Время появляется из ничего. В современной физике проблема времени рассматривается в трех ипостасях, которыми исчерпываются все онтологически возможные статусы:
1) Tempus ante Quantum (время активное);
2) Tempus post Quantum (время пассивное);
3) Tempus nihil est (время фиктивное).
Доктрина активного времени как движущей силы Вселенной допускается в индийской философии и космологии. В европейской философии эта точка зрения не получила вообще никакого признания и поэтому никогда не обсуждалась. Традиционное отношение ко времени на Западе полностью укладывается в два последних статуса. Первый из них озвучил Аристотель, считавший время пассивным. Платон полагал, что время есть вымысел ума. Дорога физики от античной философии до нынешних дней прокладывается именно по этим двумя колеями: время есть либо атрибут вещества и самосознания, либо является свойством исключительно самосознания.
Лоренц, выводя свои знаменитые преобразования для времени, пространства и массы, связывал идеальную скорость света с эфиром. Теория эфира была продолжением идеи Ньютона об абсолютном времени и абсолютном покое, с которыми он связывал понятие инерции. Замедление времени в преобразованиях Лоренца наводило на мысль, что никакого эталонного времени нет. Что же касается эфира, то он должен был служить средой, в которой распространяются эл.магнитные волны, открытые Фарадеем и Максвеллом. Однако экспериментально он не был обнаружен.
Эйнштейн построил специальную теорию относительности (СТО) на двух постулатах: (i) принцип инвариантности требовал неизменности скорости света, а (ii) принцип относительности утверждал равноправие всех инерциальных систем отсчета (ИСО). Эфир как некая привилегированная система отсчета был отвергнут. Впоследствии для общей теории относительности (ОТО) Эйнштейн ввел в свое знаменитое уравнение космологическую константу для компенсации гравитационного сжатия, чтобы получить статичную Вселенную. По сути, эта константа требовала нового постулата о некой привилегированной системе отсчета для Вселенной в целом.
Но вскоре он от нее отказался, и вовсе не потому что она требовала идеального пространства-времени (хотя это ньютоновское абсолютное пространство тут же появилось в виде вакуума), а в связи с результатами Хаббла о красном смещении в спектре галактик, которое трактовалось как ускоренное расширение Вселенной. Но и это оказалось недоразумением, поскольку именно эту космологическую константу стали считать вакуумной характеристикой, ответственной за расширение пространства. Просто теперь она должна была превосходить по мощи гравитацию. Основанием для этого было то, что вакуум должен обладать колоссальной энергией покоя, которая проявляет себя в квантовой неопределенности как рождение и аннигиляция виртуальных пар.
Природу квантовой неопределенности мы рассматривали ранее через триоль времени «прошлое-настоящее-будущее»:
…dt + 0 + dt…
в котором настоящее есть мгновенный покой, т.е. неуловимая фикция. И поэтому частица как будто раздваивается, растягиваясь в пространстве (мгновенном покое) и приобретая волновые свойства. Таким образом, вакуум, прозванный «морем Дирака», колеблется вокруг абсолютного (мгновенного) покоя. Этот тремор выражается в рождении и аннигиляции виртуальных пар, которые на диаграммах Фейнмана изображаются замкнутой петлей, как будто частица и античастица движутся в разных направлениях стрелы времени.
Вообще говоря, таким свойством двигаться назад во времени могли бы обладать только гипотетические частицы «тахионы», скорость которых должна превосходить световую. Но речь идет не о сверхсветовых тахионах, а лишь об античастицах, которые получаются из обычных частиц инверсией заряда, проекции спина и времени (СРТ-инверсия). Поэтому вакуум как будто состоит из равных количеств материи и антиматерии. Но над этим вакуумом, который колеблется в абсолютном покое нулевого времени между двумя квантами времени, находится уже в положительном времени только наша барионная (протонно-нейтронная) материя. Отсутствие антиматерии в нашей Вселенной называется «барионной асимметрией». Вся эта антиматерия оказалась в «зазеркалье» вакуума, где она вполне может быть тахионной.
Впервые античастицы (позитроны) появились в релятивистских уравнениях Дирака как плод естественной математической симметрии. Следует добавить, что следствием этого же формализма в уравнениях Дирака оказался и магнитный монополь, который не был обнаружен, поскольку скорее всего не существует. Мы хотим сказать, что античастицы есть лишь порождение квантовой неопределенности, а квантовая неопределенность есть порождение триоля времени. Таким образом, сама постановка вопроса о барионной асимметрии в нашем понимании порождена неуловимостью настоящего, т.е. является свойством времени.
Между тем, главным постулатом в ОТО стал принцип эквивалентности инерциальной и гравитационной масс. А инерциальная масса со времен Ньютона понимается как сопротивление тела, находящегося в относительном покое, к изменению этого состояния, т.е. ускорению, поскольку всякое изменение скорости означает ускорение. В этом смысле гравитация оказалась связана с ускорением. А ускорение – с тем самым изменением скорости, которое по преобразованиям Лоренца сопровождается замедлением времени, т.е. искривлением континуального пространства-времени.
Но если в СТО благодаря принципу равноправия всех ИСО возникал «парадокс близнецов», то в ОТО его не было, поскольку ускорение абсолютно, и гравитация искривляет пространство-время однозначно. Для масс во Вселенной существует порядок, и если с точки зрения СТО Земля может покоиться, а Солнце двигаться, то в ОТО Солнце не может вращаться вокруг Земли под воздействием ее искривляющего воздействия на пространство-время. А поскольку в СТО все ИСО определяются через скорости, то и для этих скоростей должен существовать (квантовый) порядок. Всякий же порядок предполагает начальное, базовое состояние. Фактически, этой базовой величиной и является скорость света. Все скорости должны начинаться со скорости света. Начинаться с нее они могут только в том случае, если скорость света – это «скорость абсолютного покоя».
Этому оксиморону есть объяснение в дискретном времени с «дырами» для событий, в которых время остановлено. Допустим, что для кванта времени dt существует квант пространства ds (планковская длина). Тогда скорость света c(t) есть производная:
c(t) = ds/dt
Произвольный интервал Δt в дискретном времени есть некоторая конечная сумма квантов времени:
Δt = dt + dt +… + dt.
То же самое верно и для произвольного расстояния в дискретном пространстве:
Δs = ds + ds +…+ ds.
