Cделать стартовой Добавить в избранное

  Поиск

Журнал о часах o'Clock.info. Новинки часового бизнеса, статьи об истории часовых компаний, советы покупателям часов, ответы на вопросы связанные с эксплуатацией и сервисным обслуживанием часов.

  Ключевое слово или фраза:

  Режим:

"AND" "OR"

Новости Часовые марки Библиотека Мастерская Покупателю Бизнес Форум Вернисаж Ссылки

Журнал о часах .info // Библиотека //

Есть ли у времени «задний ход»?


Очень многие свойства пространства-времени открыты чисто практически, стали привычными и вполне естественными. Но именно то обстоятельство, что им нет теоретического обоснования, делает изучение их чрезвычайно трудным. Более того, наука лишь в самые последние годы обратила внимание на эти свойства, которые раньше были лишь предметом умственных экспериментов философов.

Одно из таких свойств – «стрела» времени, его направленность только в одну сторону. Пространство, как мы хорошо знаем, допускает движение и вперед и назад, а во времени такой эксперимент не удастся, хотя в фантастической литературе путешественников во времени, начиная с героя Уэллса, было предостаточно. «Изменяющийся мир, – пишет известный американский популяризатор науки, математик Мартин Гарднер, – по-видимому, больше напоминает магический зеленый ковер, развертывающийся прямо под ногами и свертывающийся сразу же позади... Но почему магический ковер никогда не развертывается обратно? Каков физический базис этой странной непреодолимой асимметрии времени? По этому поводу среди физиков имеется так же мало согласия, как и среди философов. А ныне, в результате недавних экспериментов, замешательство стало еще больше, чем прежде».

Все фундаментальные теории физики, в том числе квантовая механика и теория относительности, допускают в своих формулах подстановку времени как со знаком плюс, так и со знаком минус. Результаты от такой перестановки не меняются, законы описывают то, что может происходить в природе. Может, но не происходит. В нашем макромире «стрела времени» упрямо летит только в одну сторону.

Надо сказать, что в физике действуют два рода законов. Одни – динамические, четко подчиняющиеся формулам. В них отношения между причиной и следствием вполне определенны, однозначны. Другие – статистические, их формулы описывают единство и борьбу двух начал: необходимости и случайности. Иными словами, статистические законы описывают события, исход которых можно предвидеть лишь с некоторой долей вероятности, события, которые суть результат, взаимодействия большого числа независимых атомов, молекул, животных или людей.

Динамический закон опишет полет снаряда в идеальном математическом пространстве. Статистический закон, дает возможность артиллеристам попасть в цель в реальных условиях, стреляя из данного оружия снарядами данной партии, при данной температуре воздуха и данном ветре. Статистический закон позволяет артиллеристам учесть, что ствол орудия от выстрела к выстрелу изнашивается, что массы снаряда и пороха в каждом патроне хоть немного да отличаются от других, что температура (и зависящая от нее плотность воздуха, мешающего полету снаряда) изменяется по мере подъема на высоту, что ветер дует порывами, – словом, учесть великое множество факторов, влияющих на траекторию снаряда. Совместное их воздействие приводит к тому, что снаряды не попадают в одну и ту же точку, а разлетаются по некоторой площади: каждый стрелок знает, что попасть в дом легче, чем в окно, а в окно – легче, чем в форточку. Вероятность попадания опишет статистический закон и скажет, сколько снарядов нужно истратить, чтобы поразить цель почти наверняка.

А теперь вернемся к «стреле времени». Вообще говоря, можно вообразить такую картину: снаряд взорвался, а потом все молекулы его разлетевшегося вдребезги корпуса вдруг переменят свое движение на обратное и соберутся снова в точке взрыва, воссоздав его, снаряда, первоначальный облик. Вы скажете: «Так не бывает!» Верно. Но почему? Разве при этом будут нарушены законы механики? Нет. Ничто не запрещает молекулам собраться вместе. Ничто, кроме статистических законов: вероятность того, что все молекулы, независимые в своем движении, вдруг станут возвращаться по пройденным путям, столь ничтожна, что мы заранее принимаем ее равной нулю – и оказываемся правы.

«Стрела времени» направлена в сторону возможно большего беспорядка. «Это единственное различие между прошлым и будущим, известное физике», – говорил Артур Эддингтон, английский астроном, впервые в одной из своих лекций нарисовавший перед слушателями образ «стрелы». Живые организмы, впрочем, тем и отличаются от неживой природы, что противятся «беспорядку». Рост и изменение организма – пример все более развивающейся во времени, все более высокой упорядоченности. Но неизбежно наступает момент, когда человек умирает, машина отправляется в переплавку, а стела, повествующая о деяниях фараонов, трескается-Есть и еще одно, по-видимому, более важное свойство нашего мира, определяющее прямой полет времени: различие между атомами и антиатомами.

Антиатомы – это точно такие же атомы, но их заряды изменены на противоположные. Атом водорода похож на маленькую планетную систему из положительного солнца-протона и отрицательной планеты-электрона. Это очень неточное, приблизительное сравнение, но для нашего разговора вполне достаточное. У антиводорода центр системы займет отрицательный антипротон, а вращаться вокруг него станет положительный электрон – позитрон. Физические и химические свойства таких «зеркальных» атомов остаются теми же. Единственное, чего нельзя делать, – это допускать их соприкосновения. Произойдет то, что физики называют аннигиляцией, – взрыв, в котором «сгорят» оба атома, породив поток излучения.

Советские и американские физики установили, что измениться на противоположный может не только заряд, но и «четность». Грубо говоря, это значит, что позитрон станет вращаться вокруг антипротона не по часовой стрелке, как электрон вокруг протона (повторяю, все это крайне грубая аналогия), а против, т.е. станет еще и зеркальным отображением атома. Таким образом, можно, по крайней мере мысленно, представить себе галактику из антиматерии, да к тому же еще и являющуюся зеркальным отображением другой галактики.

И наконец, были открыты такие взаимодействия между элементарными частицами, которые заставили предположить, что изменяется при этом знак не только заряда и четности, но и времени.

«Вполне может случиться, – заключает Гарднер, – что во Вселенной нет галактик из антиматерии. Но физики любят уравновешивать все на свете, и если во Вселенной имеется столько же антиматерии, сколько материи, то могут существовать и такие области космоса, в которых все три симметрии меняют знак. События в нашем мире, однозначные относительно заряда, четности и времени, будут все идти противоположным путем в «обращенной» галактике. Материя такой галактики должна быть зеркально отраженной, противоположной по заряду и двигающейся назад во времени».

Свою статью «Может ли время идти вспять» М. Гарднер заканчивает рассказом из области физики микромира, где, как ни странно, «обратное» время способно кое-что объяснить.

При определенных условиях гамма-квант, т.е. частица, соответствующая гамма-лучам, может распасться на электрон и его античастицу – позитрон. Однако позитрон мгновенно сталкивается с другим электроном, аннигилирует, и снова восстанавливается гамма-квант. Лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман предположил, что позитрон – это просто электрон, летящий вспять во времени.

А пока теоретики упражняются в создании математических моделей, советские физики под руководством академика Г.И. Будкера сотворили на ускорителе элементарных частиц антиатомы гелия. Немного правда, всего пять штук (вдумайтесь только: атомы можно считать на штуки, словно картошку!), но это ведь первые атомы антивещества, созданные руками людей.


1


2


3


4


5


6


7


8


9


10


11


12


13


14


15


16


17


18


19


20


21


22


23


24


25


26


27


28


29


30


31


32


33


34


35


36


37


38


39


40


41


42


43


44


45

Текст издания:
Вячеслав Евгеньевич Демидов.
Время, хранимое как драгоценность. – М., Знание, 1977

© «НиТ. Раритетные издания», 1998