УДК: 531.111.5
Философия и логика времени, или О неполноте сознания
С.Б. Юрченко
Книга содержит междисциплинарное исследование феномена времени в рамках физики, метаматематики, философии и нейрофизиологии. Общее заключение гласит, что квантовый принцип неопределенности есть следствие сингулярного настоящего, порождающего нелокальность и анизотропное физическое время. При этом симметрия мнимого времени в квантовой механике (симметрия антиподов) получает антропное объяснение. Главный вывод, основанный на формализации потока сознания, позволяет обобщить геделевский формализм (теорему о неполноте) до всей нейролингвистической реальности мозга.
PACK: 04.20.Gz
Содержание
Введение
I. Проблема остановки времени
II. Причинность и дискретность
III. Исчисляемое время и континуум
IV. Релятивистское время и эфир
V. Квантовое время и симметрия
VI. Феноменологическое время и настоящее
VII. Мета-физика бытия
VIII. Квант времени и поток самосознания
IX. Психо-математика и фоновая зависимость
X. Вселенная и Хронодинамика
XI. Космологическое время
Заключение
Tempora mutantur et nos mutamur in illis
«Времена меняются, и мы меняемся с ними»
Введение
Статус пространства-времени в современной физике формулируется в виде проблемы «фоновой независимости» (background independence) [1]. В Ньютоновской механике движение происходит в абсолютном пространстве и едином времени. Это понимается как фоновая зависимость. Напротив, в специальной теории относительности (СТО) и в общей теории относительности (ОТО) нет никакой фоновой метрики, никакого инертного состояния (покоя), на котором разворачивается динамика. Само пространство-время является динамическим. В квантовой механике (КМ) время не является наблюдаемой величиной в том смысле, что не имеется ассоциированный с ним оператор времени. Эволюция квантовой системы ведется динамикой гамильтониана, для которого время остается независимым параметром и формально мнимой величиной. В квантовой гравитации (КГ) дискретное Планковское пространство-время совмещает качества ОТО и КМ: геометрия не фиксирована, а траектория частицы отсутствует. Теоретически возможны три стратегии для проблемы времени [2]:
Tempus ante Quantum (время до материи);
Tempus post Quantum (время после материи);
Tempus nihil est (время есть ничто).
В итоге время имеет два основных аспекта: (i) как физический параметр (активный, пассивный или фиктивный) и (ii) как математическая структура (непрерывная или дискретная).
I. Проблема остановки времени
3-мерное пространство выглядит настолько естественным для ума, что долгое время именно его принято было рассматривать как физическое, реальное вместилище мира. Все необходимые точки такого пространства уже заданы, время выражается лишь движением ума по этим точкам. Те из математиков, которые были склонны к теологии, как, например, Больцано, утверждали, что Бог охватывает все пространство единым взором, а потому время ему вовсе не нужно [3]. Время оказывалось ущербным свойством человека, не имеющим отношения к совершенному творению, поскольку в «очах Божьих» Вселенная представлена полностью. Иногда говорят, что если бы Риман ввел в свою геометрию время, он открыл бы теорию относительности. Именно поэтому пространство Минковского для этой теории представлено так, чтобы время в нем присутствовало явным образом, пусть даже в ущерб одной из пространственных координат. Лучше нам потерять часть пространства, чем лишиться времени в нем. Придерживаясь терминологии Больцано, тут можно сказать, что релятивизм – это теория для человеческого ума, а не для божественного. Какова же должна быть «теория Бога»?
С осознанием значения времени стала важной и его математическая структура, но поскольку время в традиции Декарта вводилось в анализ как дополнительная координата пространства, а пространство всегда было принято считать непрерывным, то и время автоматически получило те же континуальные качества. Впрочем, иное невозможно. Было бы странным, если бы некоторым точкам пространства не нашлось временной координаты. Что делало бы пространство в то время, когда времени нет?
В библейской книге Иисуса Навина (Joshua) рассказывается притча о том, как этот полководец приказал Солнцу остановиться, чтобы закончить битву с филистимлянами. Такое представление о времени является наиболее примитивным. Оно не только не учитывает биологические и нейрофизиологические временные процессы в теле и мозге человека, разделяя физическую и психологическую составляющие стрелы времени, но игнорирует время и в оценке изменяющейся материи. Время в такой модели выступает лишь в качестве атрибута циклической небесной механики, благодаря которой происходит смена суточных и годовых периодов. Достаточно остановить ее, чтобы время прекратило свой бег.
В античности уже появляется понятие физического детерминизма, в котором время принимается как параметр всей динамической реальности. Философы понимают, что остановка времени – это остановка всего, так что никакие действия, включая проведение битвы, невозможны. При этом самосознание по-прежнему воспринимает себя абсолютно. Идеализация заключается в том, что энтропийный процесс, одним из следствий которого является смерть всего живого, воспринимается как кара, судьба, божественный закон, определенный нравственными или случайными принципами, а не самим ходом времени. Мир движется, а наблюдатель находится в состоянии идеального созерцателя. Своим умом он может лицезреть неподвижное пространство локально со всем его содержимым. Эта модель соответствует тому, что античный человек видел в искусстве – скульптуре, архитектуре, живописи: застывшее вне времени пространство. Ныне мы действительно видим такую же картину на фотографии. Поэтому такую модель можно назвать «фотографической».
Начиная с классической механики Галилея и Ньютона, восприятие времени неизбежно подразумевает детерминизм, а не судьбу и случайность. Каждое действие имеет противодействие. Каждое событие определено прошлым и имеет последствия, которые отражаются в будущем. По мнению Лапласа, если знать начальные условия, то вычисление будущего – это лишь вопрос математической компетентности ума. Абсолютное пространство независимо от времени в том смысле, что если время равно нулю, пространство не исчезает. Иначе говоря, в отсутствии времени остается застывшее пространство. Собственно, таким оно и должно было быть в момент сотворения мира, который признавали натурфилософы и деисты. Эта модель так же является «фотографической». Время абсолютно одинаково для всех, и нужно оно лишь для того, чтобы показывать череду сменяющих друг друга «чистых» пространств. Динамика Вселенной в таком восприятии разворачивается как кинофильм. Назовем ее «анимационной» моделью.
Наконец, релятивизм устанавливает единое пространство-время, вводит в эксперимент наблюдателя, явным образом зависимого от инерциальной системы отсчета (ИСО) и ограниченного этой ИСО, лишая тем самым физическое время абсолютности. При этом в СТО преобразования Лоренца при скорости света говорят о том, что локальное время замедляется до бесконечности, а локальное пространство сжимается. В ОТО происходит то же самое и выражено в названии начального состояния мира «сингулярным». В этой точке уравнения ОТО распадаются, поскольку значения плотности материи и напряженность гравитационного поля становятся бесконечными. Это можно понимать как остановку времени, которая возникает и в предельных состояниях СТО при скорости света. Другой взгляд заключается в том, что ОТО просто неполна.
