Реальность и двери в бесконечность. Квантовая механика многих миров, пространство-время, сознание и симуляция

Световой конус представляет собой гиперповерхность и он ограничивает области будущего и прошлого для каждого конкретного события в точке пространства-времени. Можно сказать что световой конус определен в каждой следующей точке И именно в рамках СТО уравнения для световых конусов отличаются от тех что присутствуют в ОТО где все становится намного сложнее.

Свет выходит из точки и движется во всех пространственно-временных направлениях, и находясь в плоском пространстве времени в рамках СТО конусы делят событие на причинное будущее и прошлое но в искривленном бывают случаи когда световой конус способен замыкаться сам на себя и его часть оказывается внутри причинного прошлого или будущего без границы. Именно поэтому путешествия в прошлое чисто технически невозможны в сто и допустимы в Ото.

Специальная теория относительности является ценной теорией в науке и познании но к сожалению не имеет никаких интерпретаций или философских следствий в сравнении с квантовой механикой или общей теорией. Несмотря на то что изначально она не рассматривалась как что то близкое к практическому применению в отличие от квантовой теории, современная картина показывает что, квантовая теория не является теорией направленной исключительно на практические вещи- она оказывается еще дальше от видимой реальности чем любая из теорий относительности в ряде некоторых собственных следствий.

1.4 Этернализм и презентизм **

«Различие между прошлым настоящим и будущем всего лишь стойкая иллюзия»

– Альберт Эйнштейн

Понятия Этернализма и презентизма как философскому подходу к осмыслению понятия пространства-времени согласованному и не противоречащему концепции теории относительности постулирует концепцию блок-времени: объективно существующей независимой от восприятия человека модели в которой сама вселенная состоит из подобных блоков которые соединены друг с другом. В чем заключается основное отличие от привычных представлений о течении времени? Этернализм провозглашает идею о том что объективное будущее как и прошлое стационарно существовали и существуют всегда, и эффект течения времени не больше чем кажущееся свойство для наблюдателя: на самом деле это течение является иллюзорным, в рамках этерналистических конпцепций человек наблюдатель последовательно обнаруживает себя в состоянии сознания в определенный момент времени находясь в точке пространства в одном из блоков-времен на которые поделена вселенная. В иных трактовках вселенная нарезана на тонкие слои или листы наложенные друг на друга и если рассмотреть график с координатами икс и игрек то вдоль оси икс будет существовать пространство тогда как время будет отмечено по оси игрек стремящееся вверх – это и есть обозначение стрелы времени. Это означает что блоки-времена или тонкие временные слои наложены друг на друга. В рамках презентизма не существует понятия будущего и прошлого вне локального определяемого настоящего – наблюдатель видишь лишь область пространства-времени вне которой объективно не существует ни будущее ни прошлое, тоесть момент который был в прошлом был частью настоящего также как моменты будущего будут частью настоящего и в этом смысле создается эффект течения времени, в котором создается иллюзия того что все моменты присутствуют и проходят лишь через локальное настоящее, однако концепция презентизма в отличие от этерналистического подхода практически не согласуется с теорией относительности в которой объективно существующее будущее и прошлое определено через концепцию светового конуса. Кто то может допустить идею о том что концепция неизменных блоков времён может нести за собой следствие отсутствия свободы воли и детерминизма в том смысле что, если вселенная заранее определена как в будущем так и в прошлом каждый человек находится в некотором смысле встроен внутрь каждого события внутри каждого последующего блока в котором сформированы мысли, и даже действия которые в локальном настоящем моменте кажутся осознаваемыми и управляемыми хотя мы в действительности не детерминированы физическими явлениями настолько чтобы какое-либо действие за исключением отдельных частных случаев совершалось непроизвольно и не сознательно. Каждый человек как наблюдатель настоящего осознает собственный выбор и способность совершать какое либо действие потому что концепция блок времен подразумевает стационарно определенные заложенные в саму структуру пространства времени последовательные моменты в которых уже существуют все возможные точки и положения нашего собственного тела как и мыслей, просто представьте что вы видите прозрачный куб в котором вы находитесь и другой наложенный на него где вы уже расположены в других координатах и положении. Мы способны представить эту картину как статично так в динамике. Если мы представляем картину статичной мы просто должны представить себе последовательный набор реализации собственного положения в какой либо точке пространства времени. Так словно мы наблюдаем это от третьего лица но в реальности все происходит от первого лица также как и восприятие времени и собственных действий которые мы выбираем в текущий момент времени. Даже если этерналистическая концепция говорит о том что свобода воли в подобной ситуации будет ограничена, сторонники этих идей не учитывают того что не имеет никакого значения для нас как для локальных наблюдателей что определено в пространственно-временных блоках – в локальном настоящем мы не знаем о чем мы будем думать в будущем и поэтому это не имеет никакого значения. Далее мы рассмотрим это подробнее.

1.5 Замкнутые времениподобные в ото *

Впервые идея о замкнутых времениподобных как возможности для путешествия в прошлое появилась из частного и точного решения уравнений общей теории относительности Эйнштейна и называлась метрикой Гёделя. Она показывала конфигурацию вселенной в которой некоторые параметры отличались от нашей. Его метрика является космологической моделью вращающейся вселенной но помимо вращения в её рамках отсутствует кое-что довольно значительное – Закон Хаббла или же расширяющуюся вселенную в которой галактики постепенно убегают друг от друга все дальше и дальше. Точное решение уравнений поля найденное Куртом Геделем не является реалистичной моделью так как не соответствует наблюдаемой нами физической вселенной и это решение представляет собой интересный математический формализм в котором допускаются замкнутые времениподобные по которым возможно путешествовать в прошлое. Однако, если это решение не соответствует нашей вселенной это не говорит о том что оно в целом является лишь математической абстракцией, оно допустимо для альтернативной вселенной и общая теория относительности из которой оно выведено допускает подобный сценарий. В такой вселенной космологическая постоянная или же лямбда член была бы отрицательной.

Космологическая постоянная впервые была введена Эйнштейном в свои уравнения гравитационного поля. В этом модифицированном варианте уравнений появилась статическая вселенная которая бесконечна во времени но конечна в пространстве. В ней не происходит никакого сжатия или расширения пространства.

После того как Хаббл открыл красное смещение оно стало интерпретироваться как доказательство расширяющейся Вселенной от начала момента большого взрыва.

Первоначально Эйнштейн ввел в уравнения положительную космологическую постоянную чтобы исключить действие гравитации на материю в рамках которой должно было присутствовать притяжение этой материи а этот факт привёл бы к бесконечному расширению статичной и пространственно конечной вселенной вселенной. Эта модель стала называться статической Вселенной Эйнштейна. Подобная вселенная оказалась нестабильной потому что в её рамках изменения значение космологической постоянной плотности материи или пространственной кривизны привели бы к тому что вселенная расширилась бы и ускорилась навсегда либо схлопнулась до сингулярности.

Однако, если все же замкнутые времениподобные верны и для нашей вселенной – появляется много вопросов.

1.6 Ось времени. Прошлое и будущее **

Возвращаясь к этернализму: Мы делаем выводы о том что в рамках блок времени не существует свободы воли и все подвержено крайнему детерминизму лишь потому, что делаем вывод о произошедшей цепочке событий на линии времени в тот момент когда она остается позади. В этом есть иллюзия наблюдатели который уверен в том что, та последовательность событий жизни которая произошла или произойдет неизменна что приводит к концепции фатализма. Наш разум привык воспринимать течение времени которое также иллюзорно в рамках этерналистического подхода блок-времени. Время никуда не течёт оно нарезано на множество моментов последовательно укомплектованных друг за другом. В каждый следующий момент времени мы как наблюдатели осознаем себя в какой либо конкретный момент времени. Можно было бы предположить что свобода воли в рамках данной концепции отсутствует просто потому что, все последующие моменты представленные в виде статичных блоков уже существуют и мы уже находимся в них выполняя определённые действия и эта последовательность действий которые происходят в каждом дне каждого временного блока уже записана в будущем вплоть до каждого нашего движения в каждой минуте. Единственное что мы можем допустить что мы просто последовательно осознаем себя в каждый из таких моментов, наше сознание наблюдает за происходящим но как бы мы не способны изменить ничего и все что мы будем делать даже находясь под воздействием кажущейся свободы воли ей не является. Конечно не существует никаких сил которые бы заставляли нас выполнять какие-либо действия, в этом отношении мы не подчиняемся физическим законам в полной смысле этого слова наличием сознания и того что мы способны выбирать одну из различных допустимых альтернатив. Настоящая временная ось возможно и не должна быть прямой линией, скорее она представляет бесконечно разветвляющиеся линии где то связанные друг с другом а где то нет, уходящие в бесконечность. Вариативность прошлого как и будущего различна. Прошлое существует во множестве состояний как и будущее. И пока будущее не наступило оно не определено мы движемся по различным разветвлённым линиям в которых одно событие насаживается на другое как вероятности. Поэтому беспокойство по поводу того что произошло и случилось как о том чего нельзя было избежать не имеет смысла, на постоянных разветвлениях всегда есть вероятность что именного этого события или цепочки событий могло не случиться. Остается вопросом лишь что происходит с не пройденными в прошлом линиями с событиями? Когда они сами были будущим относительно куда более раннего прошлого, существовала вероятность попадания на одну из их множества, но как только мы фактически проходим по одной из них мы должны понимать что отрезок времени оставленный в прошлом по какой из них бы мы ни прошли остаётся там навсегда. Остальные линии уже представляют собой вероятности оставленные в прошлом. Принадлежат ли они нашей вселенной или уже другой? Сложность в восприятии подобных перепутывающихся друг с другом линий вероятностей представленных как некая глобальная ось времени заключается в том, что наш разум не может представлять себе временную ось подобным образом, а только исключительно как единую линию потому что для нас привычно то что время течет только от прошлого в будущее при этом зная о том что существуют различные вероятности мы не видим того именно они существуют и распределены потому что мы не являемся демоном лапласа. Но и данная версия представления несёт в себе различные вопросы. Для нас привычнее воспринимать единую ось времени, но даже если она в действительности просто является единой линией, тогда этернализм и блок время действительно будут тем что кажется ограничивали бы нашу свободу воли так как все последовательности событий будут выстраиваться в один конкретный набор вариантов, которые к тому же уже существуют а остальные наборы вариантов сценария развития нашей судьбы останутся на других альтернативных временных осях и будут принадлежать другой вселенной и уже даже не нам а другому наблюдателю. Если же верна идея с постоянно ветвлёнными линиями вероятностей и то что мы можем перемещаться по ним в рамках одной вселенной это облегчает вопрос с одной стороны для нас как для тех кто имеет право что то менять и влиять на свою жизнь даже если все уже существует в будущем: мы просто постоянно движемся от одной ветви к другой а происходит это вероятностным и случайным образом поэтому наше будущее так и прошлое существует в рамках постоянных переходов на связанных и спутанных линиях существующих в море вероятностей которые как было сказано мы просто не способны наблюдать. Следует помнить что временная ось отображает лишь направление времени а не говорит о том что такое само время и где оно находиться. Оно существует во всем, в состоянии окружающей природы и вселенной, в каждой частице нас и всего.

1.7 принцип изономии Демокрита **

Каждый думающий человек однажды мог впустить в себя такую мысль: « что если может существовать всё, что только можно представить, все что не противоречит физическим законам, если допустить идею о бесконечности вселенной, безграничности самого времени и пространства. Это означало бы что любое событие или почти любое имело место быть в любой координате пространства времени в прошлом или будущем.

Впервые идея об этом как и о атомизме была найдена у Демокрита в принципе изономии. Он допускал что на бесконечном и не ограниченном пространстве и времени возможно и допустимо все что может быть. Из этого принципа был выведен постулат о том что нет никакого основания для того чтобы то или иное тело или явление существовало в конкретно одной чем в какой либо другой форме. Поэтому даже допускал вероятность существования самого атома размером с целый мир и о том что атомы могут двигаться с любой скоростью во всех направлениях что конечно же противоречит принципу постоянства скорости света в специальной теории относительности. То что предельная скорость частицы, а именно фотона имеет количественное ограничение в три сотни тысяч километров в секунду было найдено ещё Джеймсом Кларком Максвеллом при решений уравнений электромагнитно поля. Можно ли сказать что подобная мысль Демокрита уже не согласуется с физической картиной мира? Думаю что да. Если мы взглянем на свойства самих атомов, мы узнаем то что, микросистема ведёт себя совершенно иначе и конечно отличается от больших объектов в особенности планетарных размеров. Любая достаточно маленькая частица, достаточно малая для того чтобы быть частью квантовой системы обладает рядом свойств совершенно невозможных для больших масштабов. В отличие от планет и звездных систем, частицы не имеют траектории движения, и у них не может существовать орбит. В микромире действует принцип дискретности (прерывности) частицы то появляются то исчезают в различных местах не покидая предела внутренней структуры атома, такие как электрон протон нейтрон. Все эти системы описываются с помощью задания волновой функции и уравнения Шрёдингера. Но вместо классической теории вероятности, мы вычисляем не вероятность появления частицы в том или ином месте а амплитуду вероятности её возникновения который соответствует квадрату модуля этой амплитуды. У наблюдаемых больших систем всегда существует траектория движения, и мы можем задав уравнения движения рассчитать то что будет происходить с системой в последующие моменты времени в будущем. И в этой предопределённости есть некий детерминизм тогда как в квантовой системе, мы не можем одновременно вычислить координату и импульс частицы.

1.8 Стрелы Времени и Энтропия **

Нам следует обратиться к ещё одному незыблемому принципу – термодинамической энтропии.

«я показал что психологическая стрела времени практически эквивалентна термодинамической стреле так что они должны быть направлены одинаково. Именно поэтому мы помним прошлое но не помним будущего»

– Стивен Хокинг

В самом начале зарождения вселенной когда энтропия была очень низкой количество возможных вариантов и вероятностей для различных событий была во множество раз меньше чем в каждый последующий момент времени, мы принимаем тот факт, что именно энтропия накладывает на реальность свойство того, что относительно прошлого в далёком будущем в связи с тем что энтропия становится все больше количество вариантов того что могло бы произойти увеличивается.

В остальных фундаментальных теориях направленность времени симметрична в обе стороны, уравнения показывают то что не существует никакой разницы между направлением, поэтому прошлое и будущее в таком понимании эквивалентны.

Но человек по видимому не вписывается в картину этого свойства самой природы. Все дело в том, что количество атомов молекул и других частиц в нас слишком много. На нас не действуют законы квантовой механики лишь потому что мы макрообъекты, и тот принцип что для квантовой системы для которой уравнение показывает лишь безразличие в отношении того в каком направлении происходит эволюция системы вперёд и назад по времени, конечно же не может быть редуцирован на нас. Нам приходиться мириться с тем свойством вселенной в которое мы вписаны и именно во влияние на нас термодинамических процессов, энтропии, которая заставляет нас двигаться исключительно вперёд по временной оси. Довольно легко представить картину разбивающегося стекла, или яйца или вовсе прыжок с большой высоты, но совершенно трудно представить что каким то образом такая система как мы состоящая из большого количества частиц вдруг начнёт двигаться в обратном направлении сама по себе (при этом преодолевая сопротивление воздуха законы гравитации и прочее). нет такой силы которая заставила бы все частицы в нас самих вдруг принять обратное направление как в пространстве из которого мы покинули точку падая с высоты так и во времени. К тому же этому мешали бы другие законы. Вся эта картина казалась бы полнейшим абсурдом. Вероятность того что стекло или яйцо после момента когда они разбились вдруг стали бы собираться заново и вернулись бы в исходное состояние в то места откуда они упали вызывает те же ощущения. Но если бы мы налили стакан с водой разделив его перегородкой и добавили бы в одну половину краситель а после убрали перегородку что бы мы наблюдали? Молекулы красителя смешались бы с чистой водой постепенно окрашивая её всю. Если бы мы смогли наблюдать то что происходит внутри мы бы увидели беспорядочное столкновение молекул. Но если бы мы прокрутили их столкновения и разлетания обратно по времени казалось бы что ничего не обычного в этом нет. И действительно, вероятность того что вода в стакане вновь могла бы стать чистой существует, но для этого понадобилось бы слишком много времени. Настолько много что человеческая цивилизация не существует столько сколько нужно было бы для наступления подобного момента.

Вы задумывались о чем думали люди прошлого? Могли ли они представлять в своем воображении что то очень далекое и вымышленное что находилось за пределами рамок их собственного времени и текущих представлений и понимания о мире. Да мы знаем что древние философы могли рассуждать о вселенной и допускать те или иные её свойства которые впоследствии спустя много столетий оказывались очень близки к тому что знаем мы сейчас. Но едва ли Сократ мог представить себе нечто похожее на футуристические звёздные корабли которые появились на иллюстрациях пятидесятых годов, в научной фантастике, или же те которые мы видим повсеместно в кино в самых различных вариациях. Как и писатели-фантасты не могли представить то что впоследствии стало называться теорией струн хотя временной интервал между тем что они создавали и моментом её появления мог составлять всего двадцать или тридцать лет.

1.9Путешествия во времени и парадоксы. Машина времени **

А вот с машиной времени все не настолько плохо. Но и здесь есть много ограничений. Если бы нам хватило достаточно энергии для корабля который был бы способен искривлять пространство и время перед собой подобно кораблю который был предложен физиком Алькубере мы могли бы создавать замкнутые времениподобные не удаляясь на бесконечно далёкие расстояния. И тогда мы могли бы в живую наблюдать что происходило бы в реальности от самых различных парадоксов до всего остального.

Поэтому появилась известная гипотеза защиты хронологии Хокинга, и хоть это лишь гипотеза, она является некой надеждой для человека что если она верна то сами физические законы будут не допускать образование замкнутых времениподобных и противоречивых историй если будет верна теория квантовой гравитации и их образование будет запрещено на самом квантовом уровне. Однако это лишь гипотеза, похожая на стремление Эйнштейна найти оправдание детерминизму нашей жизни и принципу причинности отвергнув вероятности и неопределенность в квантовой механике. И в этом их можно понять. Наша вера в то что реальность должна не допускать чего либо кроется в наших убеждениях и логике, о том какой мы хотели бы её видеть. Но это не значит что она работала бы так, и поэтому вопрос о природе того как определяется вероятность чего либо всегда открыт. Мы не хотели бы знать ничего о возможности вселенных или нашей вселенной где было бы допустимо постоянное убийство дедушки и иных коварных событий. Иначе реальность просто выпадала бы у нас из под ног. Нам нравится считать что это могло бы быть допустимым но никогда не будет по тем или иным причинам и это отличает допущение в фантастике от реальности. Но это касается негативных сценариев. Хорошие и интересные сценарии для нас были бы куда привлекательнее и нам бы хотелось чтобы они существовали во вселенной. Нам было бы очень некомфортно знать к чему могли бы привести события если бы путешественник во времени был очень злонамерен. Но здесь вновь возвращается интерпретация Эверетта (глава 3 квантовая механика) с её запутанностями. И не было бы никакого принципа который мешал бы чтобы различные сценарии вселенных развивались как очень в плохих и темных тонах так в хороших и светлых. Таков защитный механизм нашей психики – не допустить в неё знание о множествах различных исходах событий в которых в особенности постоянно бы было убийство кого-либо кого мы знали лично. Это приводило бы к сценариям в которых путешественник во времени просто мог бы сойти с ума. Разница между допускать и принимать какую то модель и знать о реальности точно большая. Мы допускам множество вариантов событий в многомировой интерпретации но мы не знаем о них и не думаем как могло бы сложиться. И даже не знаем как точно все происходило. Пока они далеки от нашей реальности все хорошо вроде бы.

Представьте себе картину в которой путешественник во времени попадает не на свою ось времени. В такой ситуации могли бы не возникнуть и многие парадоксы как убийство дедушки потому что вернувшись в прошлое он попал в другую реальность (вселенную). Мы не будем задаваться вопросом как он туда попал находясь в рамках единой вселенной. Мы просто допустим то, что при путешествии в прошлое произошёл коллапс волной функции который привёл к изменению состояния системы и всей реальности который и привёл его в альтернативную реальность. Что происходило бы тогда? Скажем он убивает дедушку но никакого парадокса здесь нет потому что та ось времени и реальность из которой он прибыл не изменилась, потому что изменено прошлой этой линии а не другой и в его мире прошлое осталось таким же и дедушка остался жив а в том мире где путешественник совершил убийство не родиться другая версия его самого. Кажется парадокса нет и многие из них должны были бы самоустраняться подобным образом.

А можно представить ещё одну ситуацию – путешественников во времени много и они решают отправиться в прошлое чтобы навестить Эйнштейна. При этом происходит все тоже самое и все они попадают в альтернативные реальности и другие оси времени. Какой из них и к какому Эйнштейну он придёт? По какому принципу будет определяться то в какую именно реальность и линию времени попадут путешественники?

А теперь подумайте о том что в одном из возможных вариантов прошлого толпа путешественников во времени почти одновременно и вместе придут к одному такому Эйнштейну? Что произойдёт в будущем с тем миром где нечто подобное было бы допустимо? Это кажется полнейшим абсурдом не так ли? А если бы каждый раз различные путешественники приходили к разным Эйнштейнам и совершали какие то определённые действия меняющие будущее той линии реальности это привело бы к самым различным и странным сценариям. Допустимо ли подобное для вселенной и что определяло бы вероятность таких событий? Если бы путешествия во времени были возможными и без парадоксов и опирались бы на попадание в другую реальность тогда любой из самых различных подобных сценариев был бы допустим независимо от того что сказал и сделал путешественник со стариком. Это кажется абсурдом? Вне сомнений принять подобную идею крайне сложно. И чтобы нечто подобное было допустимо во первых нужно чтобы в реальности допускались замкнутые времениподобные а во вторых чтобы каким то неизвестным образом происходил коллапс волновой функции всей вселенной и путешественник оказывался бы не в своём мире (как подобное могло бы реализоваться остаётся просто неясным). В рамках самосогласованных историй и наличия замкнутых времениподобных путешественник должен всегда попадать в прошлое собственной вселенной потому что иное невозможно и нет никакого принципа по которому он вообще попадал бы в другую вселенную. Но подобные истории должны быть всегда непротиворечивы.