Техника - молодёжи 1968-12, страница 20

Все умозрительные попытки понять

сущность времени оказались безре зультатными.

ЕСТЬ в природе тайны, на пороге которых останавливается в недоумении не первое поколение ученых. Вот и я, много лет изучая космические тела, не перестаю удивляться: как сохранились, «выжили» эти сгустки материи в мире, где постоянно увеличивается энтропия, хаос. В самом деле, в соответствии с законами статистической механики система из огромного числа частиц должна переходить из неустойчивого состояния (здесь: сгусток материи) в более вероятное положение, то есть материя давно должна распределиться по вселенной равномерно — времени для этого в- мире, существующем вечно, вполне «достаточно».

Правда, в такой системе возможны небольшие изменения — флуктуации, этого нельзя отрицать. Однако вероятность флуктуации, которая вернула бы систему к ее первоначальному состоянию, ничтожна и, по сути, равносильна полному запрету. И если существование звезд и планет (как результат малых флуктуаций) «законно», то совершенно непонятно, почему существует сама вселенная, состоящая из сгустков материи, силовых полей и сравнительно пустого пространства.

Чтобы исправить положение, можно предположить вмешательство в нашу вселенную другой, сторонней системы. Однако оживляющий толчок «со стороны» едва ли спасает положение: звезды, галактики так удалены друг от друга, что переход их в равновесное состояние должен наступить раньше, чем этому могут помешать внешние силы.

Что же препятствует превращению мира в скучную, однообразную пустыню? К сожалению, наука не дает ответа, и мы тяжело переживаем ее бессилие в основном вопросе космогонии. Отчасти поэтому и теоретическая механика кажется нам скучной и сухой. И дело здесь вовсе не в том, что знания, которые мы черпаем из «теормеха», относительны (особенность, присущая любой науке). Причина в другом — в глубоком несоответствии точных наук и реальной действительности. Святая святых нашего мира — его постоянное обновление, гармония жизни и смерти; точные же науки изучают лишь процессы увядания и смерти.

Рассказывает доктор физино-мат ематических наун, профессор НИКОЛАЙ КОЗЫРЕВ

В биологии всегда можно определить, где причина и где следствие. Причинность вообще фундаментальное свойство мира, благодаря которому, собственно, и возможно познание. Классическая же механика описывает мир, лишенный причинности, в нем нет отличия будущего от прошедшего, причины от следствий (столкнулись два шара, бессмысленно допытываться, кто кого толкнул). Если биология отвечает на вопрос «почему?», то точные науки — на вопрос «как?». («Запрещается» спрашивать: почему идет дождь, можно пояснить, как он идет.) Получается, что не биология, а точные науки — описательные, и это обедняет их содержание. Однако не нужно забывать — такое описание позволяет ученым предсказывать многие явления. И обаяние точных наук столь велико, что нередко компенсирует недостатки их фундамента.

Представим на минуту, что принципы точных наук истинны и безупречны. Это значит, что мы никогда не сможем получить ответы на наши бесчисленные «почему», адресованные природе. А если довести мысль до конца, получится, что мир непознаваем и законы природы просто рецепты для его описания.

Разумеется, ученый никогда не сможет с этим согласиться. Нужно уничтожить разрыв между точными науками и естествознанием, положив в основу первых причинность. Но сделать это можно, лишь выявив «вселенной внутреннюю связь» — то единое, что объединяет мир от нейтрино до человека.

ВРЕМЯ — фундаментальное и одновременно самое загадочное свойство природы. Представление о времени подавляет наше воображение. Недаром умозрительные попытки понять сущность времени оказались безрезультатными. Время сближает нас с «тайной жизнью» мира, которую едва ли может предвидеть смелый полет человеческой мысли.

Точные науки отрицают существование у времени каких-либо других свойств, кроме простейшего — «длительности», или промежутков, измеряемых часами. Создав теорию относительности, Эйнштейн углубил это понятие: промежутки времени и пространства у него — компоненты четырехмерного интервала Мира Минковского. Но и здесь время играет весьма пассивную роль. Оно лишь дополняет пространственную арену, на которой разыгрываются события мира. В уравнениях теоретической механики

Рис. К. Кудряшова

«РЖ

Из-за скалярности времени в уравнениях теоретической механики будущее не отличается от прошедшего.

будущее не отличается от прошедшего, а значит, не отличаются и причины от следствий. Эта наука изучает мир строго детерминированный, ко лишенный причинности — главной приметы реальной действительности.

Возникает естественное желание устранить противоречие между теорией и практикой, ввести в теоретическую механику принцип причинности и направленности времени (такую механику можно назвать «причинной» или «несимметричной»).

Но, может быть, в статистической механике учитывается направленность времени? Действительно, здесь существует некий мостик между естествознанием и теоретической механикой. Приведем пример: какая-либо система частиц может оказаться в неустойчивом состоянии из-за воздействия внешней силы (причины). Если система изолированна, то согласно второму началу термодинамики ее энтропия будет возрастать. Это изменение энтропии «продиктует» направление времени. Но постепенно система «успокоится» и придет к равновесию. Случайные флуктуации энтропии в ту или иную сторону будут встречаться одинаково часто, и время как таковое потеряет всякий смысл.

Итак, в статистической механике направленность времени лишь свойство состояния системы. Мы же говорим о механике, в которую время входит органично как объективная реальность. Статистическое обобщение такой механики может привести к неожиданному