Наука Плоского мира. Книга 2. Глобус
Шрифт:
Вопросы этого типа можно задавать относительно любой динамической системы – независимо от того, эмерджентна она или нет, – но они будут принимать особое значение в случае, если динамика «ведет себя так, будто ни от чего не зависит». Будет ли она вести себя так же, если ее перезапустить? Станет ли рассказывать ту же историю? Если да, то эта история устойчива и в некоторой степени неизбежна – не только в каком-то определенном ходе истории, а во всех историях.
Писатели-фантасты исследуют фазовое пространство истории, рассказывая об «альтернативных [83] вселенных», в которых меняется какое-нибудь историческое событие, после чего развиваются возможные последствия. В романе Филипа Дика «Человек в высоком замке» описывается история, в которой Германия победила во Второй мировой. Трилогия Гарри Гаррисона «Запад Эдема» повествует о мире, где астероид пролетел мимо
83
Мы используем это слово потому, что оно устоялось в научной фантастике, но ему следовало бы подобрать «альтернативу».
Там, где Гулд видит расхождения и значительные изменения, вызванные случайными событиями, Гаррисон видит совпадения: пьеса та же, но актеры другие. Для Гулда большое значение играет замена актера, а для Гаррисона главное – сама пьеса. Оба представляют достойные аргументы, но важнее всего здесь то, что они отвечают на разные вопросы.
Второй способ исследования фантастами альтернативных путей развития истории – это произведения о путешествиях во времени, и это возвращает нас к волшебникам из Незримого Университета и их сражению с эльфами. Существует два типа таких историй. Первый – тот, в которых главный герой использует свою способность путешествовать во времени прежде всего для того, чтобы наблюдать за прошлым или будущим. Хорошим примером такой истории служит первый заметный роман на эту тему – «Машина времени» Герберта Уэллса, изданная в 1895 году. С помощью машины времени Уэллс рассмотрел тему будущего человечества, но его Путешественник во Времени не предпринимает серьезных попыток изменить ход истории. Роман Роберта Силверберга «Вверх по линии» 1969 года, напротив, концентрирует внимание на парадоксах, возникающих с появлением возможности отправиться в прошлое и изменить его. В этом романе Служба Времени не задается такой целью: наоборот, ее главная задача – не допустить возникновения парадоксов и уберечь прошлое от наблюдателей из будущего, которые каталогизируют прошлое, посещая его, чтобы своими глазами увидеть, что там происходило.
Классический парадокс путешествий во времени состоит в вопросе: «Что случится, если я вернусь в прошлое и убью своего дедушку?» Понятно, что данная ситуация осложнена тем, что в случае смерти дедушки вы не сможете родиться, а значит, и вернуться в прошлое, чтобы убить его, следовательно, он должен быть жив и вы все же родитесь… Все попытки разрешить эту самопротиворечащую причинно-следственную петлю не честны: возможно, дедушка все же умирает, а вы рождаетесь с другими дедушками и бабушками, но тогда это получится, что вы убили не своего дедушку. В многомировой интерпретации квантовой механики логика причинно-следственных связей во вселенной держится на том, что убитый дедушка жил в параллельной вселенной, отличной от той, в которой жил убийца. Но в этом случае он тоже не ваш настоящий дедушка, а просто его параллельная версия из какой-то другой вселенной.
Несколько тоньше оказывается так называемый «парадокс нарастающей аудитории». Если для людей будущего станут доступны машины времени, они непременно захотят отправиться в прошлое и стать свидетелями всех великих исторических событий – например, распятия Иисуса. Но из имеющегося описания этих событий мы знаем, что они не происходили на глазах у многотысячной толпы пришельцев из будущего. Тогда где же они? Это временной аналог парадокса Ферми [84] о разумных инопланетянах: если их полно по всей галактике, то где же они? Почему они до сих пор нас не посетили? Другие временные парадоксы можно найти в основе сюжетов рассказов Роберта Хайнлайна «По собственным следам» и «Все вы, зомби…». В последнем герой, путешествующий во времени, умудряется стать собственным отцом, сыном и – после смены пола – матерью. Когда его спрашивают, откуда он взялся, он отвечает, что ему-то это наверняка известно. Главная загадка в том, откуда взялись все остальные. Дэвид Джерролд в романе «Дублированный» довел эту идею до крайности.
84
Парадокс назван именем физика
На протяжении последних десятилетий серьезные физики начали думать о возможности путешествий во времени и разрешении связанных с ними парадоксов. Своей работой они отдают дань повествовательному императиву Круглого мира. Причина, по которой эти вопросы их интересуют, несомненно, лежит в том, что, будучи детьми, они читали истории Уэллса, Силверберга, Хайнлайна и Джерролда. Когда они стали профессиональными физиками, эти истории всплыли в их подсознании, и они всерьез ухватились за эту идею – не как за практическую инженерную задачу, но как за теоретическую проблему.
А позволяют ли законы физики совершать путешествия во времени? Наверняка вы считаете, что нет, однако удивительные результаты теоретических исследований свидетельствуют об обратном. До запуска машины времени нам еще далеко, к тому же мы, возможно, упускаем из виду какой-нибудь базовый принцип физики, который изменит ответ на отрицательный, но факт в том, что сегодня общепризнанная передовая физика не воспрещает путешествий во времени. Наоборот, она даже предлагает ряд сценариев их осуществления.
Эти исследования проводятся в контексте общей теории относительности, согласно которой пространственно-временной континуум может искривляться от гравитационного воздействия. Или, если точнее, гравитация сама возникает в результате таких искривлений, «искаженного пространства – времени». Физики ищут не машину времени, а «замкнутую времениподобную кривую». Такая кривая отвечает объекту, который отправляется в будущее и попадает в собственное прошлое, таким образом оказываясь пойманным в замкнутой «временной петле».
Лучший из известных способов создания замкнутой времениподобной кривой – это применение кротовой норы. Он представляет собой короткий путь сквозь пространство, возникающий в результате слияния черной дыры с белой, обратной ей во времени. Если черная дыра всасывает все, что находится рядом с ней, то белая их выплевывает. Кротовая нора всасывает объекты черным концом и выплевывает из белого. Сама по себе она скорее является передатчиком материи, чем машиной времени, но применимо к знаменитому парадоксу близнецов работает именно как машина времени. Согласно теории относительности для объектов, движущихся с очень высокими скоростями, время замедляется. То есть, если один из пары близнецов быстро-быстро полетит к далекой звезде, а потом вернется, он состарится меньше, чем его сестра, которая все это время находилась дома. Предположим, близнец-путешественник берет с собой белый конец норы, в то время как его сестра остается у черного. И когда он возвращается, белый конец оказывается моложе черного: выход из норы лежит в прошлом относительно входа в нее. Таким образом, все, что засасывается черным концом, выплевывается в собственном прошлом. Поскольку белый конец теперь оказывается прямо возле черного – ведь близнец вернулся домой, – объект может перескочить черную дыру и наматывать круги по этой пространственно-временной петле снова и снова, описывая замкнутую времениподобную кривую.
Создание такого устройства на практике осложнено многими проблемами, главная (!) из которых состоит в том, что кротовая нора разрушается слишком быстро и объект не успевает пройти сквозь нее, если только ее не удерживать, пронизав «экзотической материей» с отрицательной энергией. Тем не менее ничего из этого не нарушает современных законов физики. А как в таком случае быть с парадоксами? Оказывается, законы физики запрещают ряд подлинных парадоксов, хотя и не имеют ничего против многих ситуаций, которые кажутся парадоксами. Для понимания разницы весьма полезно использовать метод, известный как диаграммы Фейнмана. Эти диаграммы представляют собой изображение движения объекта (как правило, частиц) в пространстве и времени.
Приведем пример кажущегося парадокса путешествий во времени. Человек заперт в бетонной клетке, без еды, без воды и без возможных путей выхода. И пока он в отчаянии сжался в углу и ожидает смерти, дверь открывается. И на пороге появляется… он сам. Он прибыл из будущего с помощью машины времени. Но как ему удалось для этого попасть в будущее? Вот в чем парадокс. Ну, может быть, какой-нибудь добрый человек открыл дверь и выпустил его…
В причинно-следственных связях в этой истории присутствует что-то весьма странное, но, как показывает диаграмма Фейнмана, она не нарушает законов физики. Во-первых, человек следует пространственно-временной траектории, согласно которой оказывается в клетке, а затем выходит из нее в открытую дверь. Эта временная цепь тянется в его будущем до тех пор, пока он не находит машину времени. Затем цепь меняет направление на обратное и устремляется в прошлое до момента, когда он обнаруживает запертую клетку. Он открывает ее, и его временная цепь снова поворачивает обратно – теперь в его собственное будущее. Так человек проходит сквозь время по зигзагообразной траектории, при этом на каждом этапе законы физики остаются в силе. Конечно, при условии, что его машина времени тоже согласуется с этими законами.