Пространство-время – это мощный описательный инструмент, а не физическая сущность. Понимание того, что события происходят, а не существуют, устраняет давнюю философскую и научную путаницу.
Вопрос о реальном существовании пространства-времени не должен быть особо спорным или концептуально сложным, если верно определить понятия «пространство-время», «события» и «моменты». В самом деле, вера в то, что пространство-время – это реальная физическая сущность, не более оправдана, чем вера в устаревшую концепцию небесной сферы. Обе эти конструкции – всего лишь ориентированные на человека системы отсчета, помогающие нам описывать и систематизировать наблюдаемое, но ни одна из них не отражает истинную природу реальности.
Однако это утверждение часто вызывает разногласия среди физиков, философов, популяризаторов науки и даже авторов научно-фантастических произведений.
Это поднимает более глубокий вопрос: что бы это значило, если бы все, что когда-либо происходило или когда-либо произойдет, каким-то образом «существовало» прямо сейчас как часть взаимосвязанной ткани реальности?
Легко представить прошлые события – например, потерю зуба или получение хороших новостей – как нечто, что «существует» где-то. Художественные произведения о путешествиях во времени ярко иллюстрируют это: герои перемещаются во времени, изменяют события и нарушают временную линию, будто прошлое и будущее – это реальные места, которые можно посетить при наличии подходящих технологий.
Философы также часто оперируют подобными категориями. Теория этернализма утверждает, что все события на протяжении всего времени существуют одновременно. Концепция «растущего блока» предполагает, что прошлое и настоящее существуют, а будущее только предстоит реализоваться. Презентизм же настаивает на существовании только настоящего, в то время как прошлое когда-то существовало, а будущее будет существовать, когда наступит. А общая теория относительности, со своим четырехмерным континуумом, который искривляется и изгибается, зачастую заставляет нас представлять этот континуум событий как нечто реально существующее.
Путаница возникает из-за некритического применения слова «существовать» к математическому описанию происходящего, превращая модель в онтологическую теорию о природе бытия.
В физике пространство-время – это непрерывный набор событий, которые происходят в пространстве и времени: от Земли до самой далекой галактики, от Большого взрыва до далекого будущего. Это четырехмерная карта, которая регистрирует и измеряет, где и когда что-либо происходит. В физике событие – это мгновенное явление в определенном месте и в определенное время.
Момент – это трехмерная совокупность пространственно разделенных событий, которые происходят «одновременно» (с обычной оговоркой теории относительности, что одновременность зависит от относительного состояния покоя наблюдателя). Таким образом, пространство-время представляет собой совокупность всех когда-либо происходящих событий. Это также наш самый мощный способ каталогизации мировых происшествий. И хотя подобная каталогизация незаменима, слова и концепции, которые мы используем для нее, имеют решающее значение. В трех измерениях пространства существует бесконечно много точек, и в каждый момент времени в каждом местоположении происходит уникальное событие.
Физики описывают движение автомобиля, прямолинейно движущегося с постоянной скоростью, с помощью простой диаграммы пространства-времени: положение по одной оси, время – по другой. Моменты складываются, образуя двухмерное пространство-время. Положение автомобиля является точкой в каждом моменте, и эти точки соединяются, образуя мировую линию – полную запись положения автомобиля на протяжении временного интервала, наклон которой отражает скорость автомобиля.
Реальное движение гораздо сложнее. Автомобиль движется по вращающейся Земле, которая обращается вокруг Солнца, а Солнце – вокруг центра Млечного Пути, дрейфующего в местной Вселенной. Построение положения автомобиля в каждый момент в конечном итоге требует четырехмерного пространства-времени.
Пространство-время – это карта, на которой отмечено, где и когда происходят события. Мировая линия – это запись каждого события, которое происходит в течение жизни. Ключевой вопрос заключается в том, должно ли сама карта – или все события, которые она объединяет – существовать так же, как существуют автомобили, люди и места, куда они отправляются.
Следует задуматься, что означает слово «существовать». Объекты, здания, люди, города, планеты, галактики – все это существует: они либо представляют собой места, либо занимают их, оставаясь там на протяжении определенных промежутков времени. Они сохраняются, несмотря на изменения, и с ними можно многократно сталкиваться. Отношение к происходящему как к чему-то существующему вносит путаницу в наш язык и концепции. При анализе пространства-времени, существуют ли события, моменты, мировые линии или даже само пространство-время в том же смысле, что и места и люди? Или точнее говорить, что события происходят в уже существующем мире? Согласно такому подходу, пространство-время – это карта, которая фиксирует эти происходящие события, позволяя нам описывать пространственные и временные отношения между ними.
События не существуют, они происходят. Следовательно, пространство-время не существует. События происходят повсюду на протяжении всего существования, и само по себе происшествие категорически отличается от существования чего-либо – будь то объект, место или понятие.
Во-первых, нет эмпирических доказательств того, что какое-либо прошлое, настоящее или будущее событие «существует» в том же смысле, в каком существуют объекты окружающего мира. Чтобы проверить существование события как текущего объекта, потребовалась бы, например, машина времени, чтобы отправиться и наблюдать его прямо сейчас. Даже настоящие события нельзя проверить как текущие существующие вещи. В отличие от этого, материальные объекты существуют. Парадоксы путешествий во времени основаны на ложной предпосылке, что события существуют как места, которые можно повторно посетить. Признание категориального различия между происшествием и существованием разрешает эти парадоксы.
Во-вторых, это признание меняет подход к философии времени. Большая часть дискуссий за последнее столетие рассматривала события как существующие вещи. Философы затем сосредоточивались на их временных свойствах: является ли событие прошлым, настоящим или будущим? Произошло ли это раньше или позже того? Эти дискуссии опираются на предположение, что события – это существующие вещи, обладающие этими свойствами. Отсюда недалеко до вывода, что время нереально или что течение времени – это иллюзия, исходя из того, что одно и то же событие может быть названо по-разному с разных точек зрения. Но онтологическое различие было упущено в самом начале: события не существуют, они происходят. Время и порядок – это характеристики того, как происходящие события соотносятся в существующем мире, а не свойства существующих объектов.
Наконец, рассмотрим теорию относительности. Это математическая теория, которая описывает четырехмерный континуум пространства-времени, а не теория о четырехмерной вещи, которая существует – и которая в процессе своего собственного существования искривляется и изгибается под действием гравитации.
Физика не может фактически описать само пространство-время как нечто реально существующее, равно как и не может объяснить какие-либо изменения, которые оно могло бы претерпеть как существующая вещь.
Пространство-время предоставляет мощное описание того, как происходят события: как они упорядочены относительно друг друга, как измеряются последовательности событий и как измеряются длины в различных системах отсчета. Если мы перестанем утверждать, что события – и пространство-время – существуют, мы восстановим концептуальную ясность, не жертвуя при этом ни одним предсказанием.
