Горизонты событий

Айрат Хайруллин

Горизонты событий

Предисловие редактора

Нижеследующий текст представляет собой расшифровку личных записей доктора Аркадия Стромина, ведущего специалиста Института темпоральной физики при Европейском космическом агентстве. Записи датированы периодом с 15 января по 8 марта 2143 года и обнаружены в институтском архиве после загадочного исчезновения автора. Публикуется с разрешения научного совета ЕКА как документ исключительного теоретического интереса, несмотря на невозможность верификации описанных событий.

I

Когда я впервые увидел данные с «Персефоны-7», моей первой реакцией было не удивление, а профессиональное раздражение человека, столкнувшегося с очевидной аппаратной ошибкой. Зонд, отправленный к окрестностям Стрельца A* – сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики, – передал показания бортовых хронометров, расходившиеся с земным временем на коэффициент 7,09±0,03. Точность воспроизведения этого коэффициента в тысячах измерений исключала случайность, но не систематическую ошибку калибровки.

Я запросил сырые данные триады независимых систем измерения времени: гравиметрических сенсоров, спектрального анализатора и квантового осциллятора. Все три демонстрировали идентичное замедление течения времени относительно земной системы отсчёта. Один час работы «Персефоны» на орбите вокруг чёрной дыры равнялся семи часам и пяти с половиной минутам земного времени. Классический эффект, предсказанный Эйнштейном и подтверждённый бесчисленное количество раз, – но впервые зафиксированный с такой чудовищной величиной.

Я сидел в своём кабинете – стерильном помещении с панорамным окном, выходящим на искусственный пруд кампуса, где плавали генетически модифицированные карпы, чья единственная функция, синтезировать биолюминесцентные белки. По ночам вода светилась призрачным зеленоватым свечением. Я понимал, что держу в руках не очередное подтверждение теории относительности, но ключ к проблеме, мучившей человечество с момента обретения способности к абстрактному мышлению: к проблеме времени как чего-то реально существующего, независимо от наблюдателя.

Чёрная дыра – не метафора. Это конкретная физическая сингулярность с измеримыми параметрами: масса в четыре миллиона солнечных, радиус в десять миллионов километров, скорость вращения, близкая к теоретическому максимуму. Вокруг неё пространство-время деформируется настолько, что перестаёт быть фоном для событий и само становится их участником. Время там течёт медленнее не в переносном смысле субъективного переживания, а в буквальном смысле измеримой физической величины.

Я подумал о Елене.

Эта мысль возникла без видимой логической связи с научными данными на трёх мониторах передо мной. Елена Касперович, теоретик по квантовой информации, с которой мы проработали вместе шесть лет, обсуждая модели того, как квантовый объект теряет свою способность быть «везде сразу» и становится чем-то определённым, споря о природе времени в квантовой механике, публикуя совместные статьи в Physical Review и Nature Physics. Её лицо: скулы, отбрасывавшие тени, глаза, державшие фокус на чём-то за его спиной, привычный прищур. Всё это встало перед ним так подробно, что он непроизвольно отстранился – как на фотографиях, поднесённой слишком близко.

Шесть месяцев назад её направили на марсианскую станцию «Фобос» для работы над квантовым компьютером третьего поколения. Расстояние между Марсом и Землёй в момент отлёта – 225 миллионов километров. Световая задержка сигнала – двенадцать с половиной минут в одну сторону. Невозможность диалога в реальном времени. Обмен асинхронными сообщениями, где каждая реплика отвечала на высказывание двадцатипятиминутной давности, превращая разговор в археологические раскопки остывших смыслов.

Я отправил ей первое сообщение той ночью, когда биолюминесцентные карпы особенно ярко светились в пруду, превращая окрестности в декорацию к фильму о далёких мирах. Писал о данных «Персефоны», о том, что замедление времени вблизи чёрной дыры – не просто математическая формула, но указание на многообразие временны́х режимов, в которых может существовать сознание. Если бы мы могли поместить человека на орбиту вокруг Стрельца A*, он прожил бы для остального человечества семь жизней, оставаясь для себя самого в пределах одной. Время – не универсальная константа, а локальное свойство системы отсчёта, и, следовательно, невозможно говорить о едином «сейчас», объединяющем всех наблюдателей во Вселенной.

Её ответ пришёл через двадцать пять минут и семнадцать секунд.

«Аркадий, ты описываешь время как физическую величину, но упускаешь главное: для сознания время – это не то, что измеряют хронометры. Это последовательность состояний, связанных отношением памяти и ожидания. Человек на орбите у чёрной дыры не «проживёт семь жизней для других» – он проживёт одну жизнь, наполненную теми же мыслями, чувствами, воспоминаниями. Время сознания автономно от времени физики. Любовь не замедляется вблизи горизонта событий».

Я перечитывал сообщение, пытаясь расслышать за словами то, что в живом разговоре передаёт тембр голоса, пауза, мимолётное выражение лица. Текст был нейтрален до стерильности, но последняя фраза выбивалась из академического регистра. «Любовь не замедляется вблизи горизонта событий». Что это? Метафора? Попытка перевести разговор в личную плоскость? Или случайная эмоциональная окраска текста, написанного в усталости после четырнадцатичасовой смены?

Я не знал. Световая задержка превращала диалог в игру вслепую, где каждая фраза могла быть интерпретирована десятком способов, а возможность уточнить, переспросить, увидеть реакцию собеседника отсутствовала по определению.

II

Проблема времени в физике – это проблема согласования двух несовместимых описаний реальности. Общая теория относительности оперирует пространством-временем как непрерывным многообразием, где время – одна из координат, локально деформируемая материей и энергией. Квантовая механика рассматривает время как внешний параметр эволюции системы, абсолютный и универсальный. Попытки создать квантовую теорию гравитации – единую схему, включающую оба подхода, – продолжаются столетие без окончательного успеха.

Елена работала над одним из наиболее амбициозных подходов к этой проблеме: теорией того, как гравитационное поле из хрупкого квантового состояния превращается в твёрдую классическую реальность. Идея заключалась в том, что крупномасштабная структура пространства-времени возникает как результат быстрого, неизбежного процесса, при котором квантовый объект из-за взаимодействия с окружающей средой теряет свою способность быть «везде сразу» и становится чем-то определённым. В её математическом аппарате время не было фундаментальной величиной, а возникало как новое свойство систем определённой сложности – свойство, которое не существует у отдельных частей, но рождается при их объединении.

«Представь, – писала она в одной из наших совместных статей, хотя мой вклад ограничивался обсуждением общих идей, – что фундаментальный уровень реальности вообще не содержит времени. Есть только квантовая суперпозиция всех возможных конфигураций Вселенной, существующих «одновременно» в смысле, недоступном нашей интуиции. Время возникает только при переходе к классике, когда наблюдатель – физическая система с памятью – выделяет определённую траекторию в пространстве возможностей. Прошлое – не то, что «было», а то, что записано в памяти системы. Будущее – не то, что «будет», а множество потенциальных состояний, ещё не ставших определёнными».

Этот подход имел радикальное следствие: если время рождается из взаимодействия, а не существует изначально, то возможны системы с иной временно́й структурой. Системы с несколькими временными измерениями, с циклическим временем, с нарушением причинности на квантовом уровне, восстанавливающейся статистически. Теория допускала даже «горизонтальные» связи между событиями, не упорядоченными отношением предшествования, – связи вне привычного потока времени.

Я называл это «лазейкой для мистицизма». Она отвечала, что мистицизм – апелляция к сверхъестественному, тогда как её теория строго естественнонаучна, следует из уравнений квантовой механики и общей теории относительности. Различие между «мистическим» и «контринтуитивным» фундаментально: первое противоречит законам природы, второе – лишь нашим ожиданиям, основанным на ограниченном опыте.

Наши дискуссии продолжались часами в институтском кафетерии, где подавали синтетический кофе с регулируемым содержанием кофеина, психостимуляторов и нейротрансмиттерных прекурсоров – напиток, оптимизированный для интеллектуальной деятельности, лишённый вкуса, превращённый в чистую функцию. Мы спорили о природе причинности, о проблеме стрелы времени, о том, почему беспорядок возрастает, хотя фундаментальные законы физики симметричны относительно обращения времени. Елена утверждала, что стрела времени – не объективное свойство Вселенной, а следствие того, что у нас есть память о прошлом, но нет памяти о будущем. Гипотетический наблюдатель с памятью, работающей в обратном направлении, воспринимал бы беспорядок уменьшающимся, а время – текущим вспять.

«Но такой наблюдатель невозможен, – возражал я, – потому что причинность работает только в одном направлении. Нельзя помнить то, что ещё не произошло».

«Нельзя в нашей конфигурации застывшего пространства-времени, – отвечала она. – Но квантовая механика не запрещает замкнутых временны́х кривых. Не запрещает квантовую корреляцию между событиями, разделёнными временным промежутком. Не запрещает информационные связи, не опосредованные причинной цепью».

Я не верил в эти экзотические возможности, считая их математическими курьёзами без физической реализации. Но меня завораживала интеллектуальная смелость, с которой она исследовала границы возможного, не довольствуясь очевидным. В её мышлении было качество, которое я могу определить только как «онтологическую отвагу» – готовность принять любые следствия теории, какими бы странными они ни казались, если они логически вытекают из проверенных принципов.

После её отъезда на Марс наши переписки становились всё более асинхронными. Двадцатипятиминутная задержка превращала дискуссию в обмен эссе, где каждое следующее сообщение развивало мысль предыдущего, не имея возможности отреагировать на возражения, которые, быть может, уже были высказаны, но ещё не дошли. Мы существовали в разных временны́х слоях реальности, связанные информационным каналом, но лишённые синхронности восприятия.

И всё же – или именно поэтому – качество наших разговоров изменилось. Когда невозможен спонтанный диалог, когда каждая фраза требует обдумывания, потому что ответа придётся ждать минимум двадцать пять минут, коммуникация становится более вдумчивой, более плотной по смыслу. Мы писали друг другу длинные структурированные тексты, где каждый параграф развивал одну идею, а весь текст представлял завершённое рассуждение. Это было похоже на обмен письмами между философами прошлого, когда месяцы уходили на доставку послания и формулировку ответа.

Световая задержка создавала временну́ю дистанцию, но парадоксальным образом делала связь более интимной. В синхронном разговоре всегда есть элемент перформативности, необходимость реагировать немедленно, подстраиваться под ритм собеседника. В асинхронной переписке этого не было. Каждое сообщение существовало как самодостаточное высказывание, обращённое не к конкретному моменту диалога, а к личности адресата вообще, вне времени.

Я начал замечать, что думаю о Елене не как о коллеге, даже не как о друге, но как о чём-то более фундаментальном и одновременно неопределимом. Как о константе в уравнении моего существования, присутствующей независимо от конкретных обстоятельств.

III

В феврале «Персефона-7» передала данные, не соответствующие ни одной модели. Зонд зафиксировал флуктуации гравитационного поля вблизи чёрной дыры с регулярной периодичностью – цикл 3,7 секунды по бортовому времени. Флуктуации были слишком структурированными для случайного шума, но слишком слабыми для известных астрофизических процессов. Спектральный анализ показал, что это не гравитационные волны от орбитального движения материи – паттерн был иным.

Я провёл неделю, проверяя альтернативные гипотезы: инструментальный артефакт, наложение нескольких природных процессов, резонансное возбуждение собственных мод пространства-времени вблизи горизонта событий. Ни одна не объясняла данные удовлетворительно. Периодичность была слишком стабильной, форма сигнала – слишком специфической.

Я отправил данные Елене: «Может ли это быть тот самый процесс превращения квантовой неопределённости в классическую реальность, который ты моделировала? Паттерн напоминает осциллирующую систему с дискретным спектром состояний».

Двадцать пять минут ожидания. Я смотрел в окно на биолюминесцентных карпов, светящихся в темноте искусственного пруда. Существа, созданные человеком для эстетического удовольствия, лишённые функционального значения, кроме одного – быть красивыми. Задавался вопросом, осознают ли они своё предназначение, и если нет, то чем их существование отличается от существования естественных рыб, которые тоже не знают, зачем живут.

Ответ Елены был неожиданным:

«Аркадий, я думала об этом три последних дня. Паттерн, который ты зафиксировал, соответствует не обычному процессу превращения квантового в классическое, а чему-то более радикальному. Если моя теория верна, то вблизи горизонта событий чёрной дыры, где гравитационное поле достаточно сильно для проявления квантовых эффектов в макроскопическом масштабе, время перестаёт быть одномерным континуумом. Оно становится многомерным пространством, по которому возможна навигация не только вперёд-назад, но и в «поперечных» направлениях.

Представь время не как линию, а как поверхность. На этой поверхности события упорядочены не только отношением «раньше-позже», но и другими типами связей, для которых в языке нет названий. Осцилляции, которые ты наблюдаешь, могут быть проявлением таких «поперечных» связей – корреляций между событиями, не находящимися в причинно-следственном отношении, но тем не менее влияющими друг на друга.

Ты спрашивал меня когда-то, может ли любовь существовать вне привычного течения времени. Я не знаю, что такое любовь в научном смысле. Но если любовь – информационная связь между двумя сознаниями, то в многомерном времени такая связь может существовать не последовательно, от момента к моменту, а «одновременно» во всех точках времени, охватываемых этими сознаниями. Как если бы два события, разделённые во времени, были связаны напрямую, минуя промежуточные стадии.

Я не уверена, что пишу научный текст. Возможно, это уже философия или даже поэзия. Но чем дольше я здесь, чем больше расстояние между нами, тем отчётливее понимаю: задержка сигнала создаёт не разделение, а другой тип связи. Когда я пишу тебе, я обращаюсь не к тому Аркадию, который прочтёт это через двадцать пять минут, а к тому Аркадию, который существует сейчас, в этот момент. И если время действительно многомерно, если события могут быть связаны поперечными корреляциями, то эта связь реальна, хотя и не опосредована причинной цепью.

Прости за сумбурность. Марсианская ночь, одиночество, осознание расстояния – всё это влияет на ясность мышления. Или, наоборот, проявляет то, что обычно скрыто под слоем профессионализма».

Я прочитал это сообщение много раз, пытался отделить научное содержание от эмоционального, но они были сплетены неразрывно. Многомерное время, поперечные корреляции, связи вне причинности – всё это можно было интерпретировать как математическую абстракцию. Но последние параграфы не допускали такой интерпретации. Это было личное высказывание, замаскированное под научное рассуждение. Или наоборот – научное рассуждение, порождённое личным переживанием.

Я ответил ей тем же способом – смешав физику с метафизикой, науку с интроспекцией:

«Елена, если твоя модель верна, мы имеем дело с ситуацией беспрецедентной философской важности. Время перестаёт быть абсолютной границей возможного. Если существуют поперечные связи между событиями, то возможна коммуникация не только вперёд во времени, из прошлого в будущее, но и «боком» – между событиями, не находящимися в причинном отношении.

Но что это значит для нас, для сознаний, существующих в застывшем режиме, где время воспринимается как однонаправленный поток? Можем ли мы получить доступ к этим поперечным связям, или они навсегда останутся абстракцией, существующей только в математическом формализме?

Ты пишешь о связи, которая существует «сейчас», минуя задержку сигнала. Я не знаю, как это интерпретировать физически. Но знаю, что каждый раз, получая твоё сообщение, я испытываю странное чувство, которое могу назвать только узнаванием. Как если бы содержание твоего текста было мне уже известно до прочтения – не в конкретных формулировках, но в общем направлении мысли, в интонации, в способе видеть проблему.

Возможно, это просто следствие того, что мы долго работали вместе и научились думать похоже. Или это пример того, что ты называешь поперечной корреляцией – связи между событиями «сейчас-ты-пишешь» и «сейчас-я-получаю», которая существует помимо причинной цепи сигнал-передача-получение.

Я тоже не уверен, что это научный текст. Но, может быть, наука и личный опыт не так разделены, как нас учили думать. Может быть, субъективное переживание времени – не побочный эффект работы мозга, а ключ к пониманию его объективной структуры».