Общая теория относительности - Хокинга В.
Скачать (прямая ссылка):
различие, а именно: прошлое реально, и его нельзя изменить, тогда как на
будущее можно влиять, и оно в некотором смысле не фиксировано. В
представлении
Рис. 2. Молельная вселенная, оазветвляюшаяся в будущее.
о мире, соответствующем обычной трактовке теории относительности, эта
картина, естественно, отвергается, вместо нее вводится четырехмерное
жестко детерминированное описание, и, таким обра-
1) Чтобы придать вопросу ббльшую определенность, вообразим, что «в
этот самый момент» на этой планете заседает некий комитет, решающий
будущее человечества!
V. Сингулярности и асимметрия по времени
245
зом, оказывается, что наши инстинктивные представления относительно
возможности изменить будущее иллюзорны.
Однако я не думаю, что от наших представлений нужно полностью отказаться.
Можно вообразить модельные вселенные, в которых будущее остается
недетерминированным. Представим себе непрерывно ветвящуюся вселенную,
подобную изображенной на рис. 2. Я могу представить себя находящимся в
некоторой средней точке вселенной, которая «поднимается» вверх по рисунку
по мере течение моего психологического времени. В этой модели
разветвление происходит только в будущем. Путь в прошлое от этой точки
(т. е. прошлая история вселенной) абсолютно однозначен, и в то же время
имеется множество альтернативных путей в будущее (т. е. данному нынешнему
состоянию соответствует много альтернативных возможных будущих историй
вселенной).
Имеются (по крайней мере) два способа сделать такую модель
релятивистской. По первому способу (рис. 3,а) разветвление происходит
вдоль будущих световых конусов точек, в которых производится «наблюдение»
(предположительно квантовомеханическое), по второму — вдоль прошлых
световых конусов этих точек. Второй способ (рис. 3, б) представляется
значительно менее правдоподобным, чем первый, поскольку вселенная должна
будет «знать», что ей придется разветвиться раньше наблюдения, а это
предполагает наличие некоторого рода точных корреляций в прошлом,
подобных тем, которые ведут К излу- Рис. 3. Два возможных варианта
релятивист-
чению типа опережающего, скон, разветвляющейся в будущее вселенной.
В тп ЖЙ ППЙМП гтеппяя мп. «Набл». означает событие, в котором
производите*
ТО же время первая МО- некоторое «наблюдение».
246
Р. Пенроуэ
дель не совсем неправдоподобна. Можно представить себе, например, что
разветвление сопровождается определенного рода запаздывающей редукцией
волновой функции, причем на разных ветвях развитие волновой функции
начинается е разных собственных векторов оператора, соответствующего
наблюдению.
Такого рода модель можно назвать «вселенной типа Эверетта» [26—29], хотя
для меня вовсе не ясно, является ли это разновидностью картины, к которой
ведет квантовомеханический формализм Эверетта, и вот почему. Во-первых,
если картина Эверетта является по существу переформулировкой обычной
квантовой механики, она должна быть обратимой по времени, т. е. должно
быть столько же разветвлений в прошлое, сколько в будущее. Во-вторых, в
картине Эверетта рассматривается единственная волновая функция для всей
вселенной, которая сама никогда не «редуцируется». Вместо этого она
естественным образом представляется в виде линейной комбинации состояний,
в каждом из которых имеются измеряющий прибор и физическая система,
оказывающаяся в отдельном собственном состоянии прибора. Не исключено,
что при дополнительных допущениях, скажем относительно природы
рассматриваемого гамильтониана и т. п., можно доказать, что картина
Эверетта в определенном приближении приводит к чему-то, напоминающему
рис. 2 и 3. Но, по-видимому, этого никто не сделал. В частности, без
каких-то сильно асимметричных по времени дополнительных предположений
будет невозможно исключить обращения по времени рис. 2 и 3 или
бесчисленные возможности, в которых разветвление происходит как в
прошлое, так и в будущее, причем многие из ветвей расходятся лишь
временно и затем снова сливаются.
Такие рассуждения, несомненно, в высшей степени спекулятивны. Однако при
этом мы затрагиваем вопросы, которые вообще едва ли осознаются с точки
зрения физики,— особенно те из них, где явно замешано человеческое
«сознание» или нечто внечеловеческое; с этими вопросами тесно связана вся
проблема психологического времени, а картина Эверетта может и не иметь к
ним отношения. Пространственно-временные модели, напоминающие, скажем,
рис. 3, а, наверное, заслуживают изучения. Они могли бы узаконить
некоторые математические объекты как, например, лоренцевы многообразия,
подчиняющиеся уравнениям Эйнштейна, но без условия хаусдорфовости [46].
Допустимо думать, что такая модель находится в большем соответствии с
нашим интуитивным ощущением детерминированности прошлого и
индетерминированности будущего, чем наше обычное представление о
хаусдорфовом пространстве-времени. И мы могли бы сказать, что наше
ощущение «время течет в будущее, а не в прошлое» является естественным
