Немногие идеи в современной науке так же повлияли на наше понимание реальности, как пространство-время — переплетенная материя, находящаяся в центре теории относительности Альберта Эйнштейна. Портал popsci.com попытался объяснить, что она собой представляет: структуру, субстанцию или метафору.
Истинная природа пространства-времени — не просто философский вопрос. Она находится в центре современной интерпретации физики и влияет буквально на каждый аспект реальности, от того, как мы понимаем принцип относительности до вымышленных представлений о путешествиях во времени, параллельных вселенных и самом происхождении человека.
Но всякий раз, когда речь заходит об описании пространства-времени, научный язык зачастую становится размытым, метафоричным и глубоко непоследовательным. Философ Людвиг Витгенштейн как-то раз предупреждал, что философские проблемы возникают, когда «язык уходит на каникулы». И физика — наглядное тому подтверждение.
В философии физики, особенно в течении этернализма, слово «безвременной» используют в прямом смысле. Для справки, этернализм — идея, согласно которой время не течет и не проходит. Все события на протяжении всего времени одинаково реальны в четырехмерной структуре, известной как «блочная вселенная».
По мнению сторонников этой теории, вся история вселенной уже существует в безвременном виде в пространстве-времени. В этом контексте слово «безвременной» означает, что вселенная не разворачивается, не трансформируется. Нет никаких изменений. Есть только один блок, и вся вечность безвременно существует внутри него.
Но это приводит к другой проблеме. Если все, что происходит за целую вечность, одинаково реально, и все события уже существуют, то существует ли само пространство-время?
Дело в том, что между существованием и происшествием есть структурная разница. Представьте, что рядом с вами в комнате стоит слон. Скорее всего, вы скажете, что этот слон «существует». Его можно описать как трехмерный объект, но, что важнее, слон — трехмерный объект, который существует. Теперь представьте, что тот же самый трехмерный слон телепортировался в комнату на мгновение и тут же исчез. Он не существует в привычном смысле слова — он просто… Произошел. На миг.
Первый слон, существующий, сохраняется на протяжении времени, и пространство-время каталогизирует каждый момент его существования как четырехмерную временную линию — путь объекта через пространство и время. А второй, «телепортировавшийся», слон — лишь один трехмерный срез этого пути.
Подобное объяснение можно применить к самому пространству-времени, но этернализм размывает его границы. Данная теория расценивает вечность (т.е. пространство-время целиком) как существующую структуру, а течение времени — не более чем иллюзия. Но эта иллюзия не может возникнуть, если пространство-время «телепортируется» лишь на мгновение. Для течения времени нужно, чтобы четырехмерное пространство-время существовало в манере, близкой к трехмерному существующему слону.
Из-за непроходимой запутанности этого мысленного эксперимента ткань пространства-времени в популярной культуре изображается по-разному. Например, в оригинальном «Терминаторе» Джеймса Кэмерона все события зафиксированы. Перемещение во времени возможно, но саму временную линию изменить нельзя; события существуют в фиксированном, безвременном состоянии. А в последних «Мстителях» персонажи свободно могут менять события прошлого и изменять временную линию, что намекает на существование (и изменчивость) блочной вселенной.