CC BY
10
2008.03.007. АЖАН П. СТРЕЛА ВРЕМЕНИ И СМЫСЛ.
UZAN P. The arrow of time and meaning // Found. of science. -Dordrecht etc., 2007. - N 12. - P.109-137. - Mode of access: http:// www.springerlink.com/content/c6w4m814372j4382/ fulltext.pdf
Пьер Ажан (Институт истории и философии науки и техники, Сорбонна, Париж, Франция) рассматривает понятие «стрела времени». Это понятие было введено Артуром Эддингтоном в 1928 г. для описания асимметричности наблюдаемых явлений во времени, прежде всего для термодинамических явлений. Так, если привести в контакт два тела с различной температурой, то тепло будет переходить от более нагретого тела к менее нагретому, но не наоборот (второй закон термодинамики, гласующий о возрастании энтропии в замкнутой системе. - Ред.).
Но можно ли из законов физики получить стрелу времени? Многие исследователи этого вопроса подчеркивали, что «правильное» направление времени, т.е. такое его направление, которое поддерживают любые наблюдения, не может быть определено из законов физики. Оно определяется просто из самих фактов наблюдения.
Часто для объяснения происхождения стрелы времени привлекаются космологические аргументы. Согласно им, природа необратимости физических явлений скрывается в граничных (или начальных) условиях появления Вселенной. Отсюда и расширение Вселенной. С точки зрения общей теории относительности это можно оправдать. Однако в квантовой космологии возникают проблемы для такого оправдания. В квантовой космологии волновая функция Вселенной описывается уравнением Уилера - де Витта, которое не ссылается на время. В качестве внутреннего времени может выступать параметр, связанный с изменением пространственной конфигурации Вселенной.
Физика может объяснить связь между различными асимметриями, наблюдаемыми в природе, в том числе относящимися к расширению Вселенной, но не может предоставить никакого обоснования тому факту, что мы живем именно в «расширяющейся Вселенной», в которой энтропия возрастает. Поэтому автор пытается переформулировать вопрос о происхождении стрелы времени, заменяя его вопросом о несимметричности Вселенной.
«Слабый» антропный принцип утверждает, что наблюдаемые значения всех физических и космологических величин не являются равновероятными, а приобретают те значения, которые ограничены требованием, что должны существовать состояния, в которых возможно развитие углеродной жизни, а также требованием, что Вселенная должна быть достаточно старой, чтобы это произошло. Это требование накладывает жесткие ограничения на мировые константы, на возраст, массу и структуру Вселенной. В самом деле, ведь для возникновения и поддержания жизни необходимы такие химические элементы, которые могут образоваться только при определенных свойствах Вселенной. «Наблюдателю» этого процесса необходим какой-то способ поддержания жизни (питания), что означает понижение его энтропии за счет повышения энтропии окружающей среды. Соответственно, все живые системы окружающей среды этого «наблюдателя» (вплоть до экосистем) тоже должны понижать свою энтропию за счет увеличения энтропии своей окружающей среды, что, в свою очередь, требует чего-то такого, что способно бесконечно повышать собственную энтропию. В качестве такого «нечто» выступает «расширяющаяся Вселенная». Отсюда делается вывод, что существование наблюдателей невозможно без расширения Вселенной. При каких условиях возможно наблюдение? Наблюдатель должен иметь возможность предсказывать или хотя бы предвидеть результаты своих действий, чтобы иметь стабильность жизненного опыта, которая и обеспечивает возможность совершения его осмысленных действий.
В так называемом мире «анти-Карно» (Н.Л.С. Карно - один из основателей термодинамики. - Ред.), который управляется законом уменьшения энтропии, с точки зрения А. Пуанкаре, Коста де Борегара и многих других ученых, предсказание было бы невозможным, так как мир становился бы все более многообразным и непредсказуемым. Согласно мнению Н. Бора, закон роста энтропии является необходимым условием для любого предсказания в термодинамике. Этот закон является условием для построения любой науки о природе, базирующейся на понятии эксперимента, потому что такая наука предполагает возможность предсказания. Эти примеры можно продолжить. Отсюда делаются выводы: 1) предсказание связано с законом возрастания энтропии; 2) закон возрастания энтропии является предпосылкой возможно-
сти осмысления и любого осмысленного действия; 3) стрела времени является предпосылкой возможности осмысления и осмысленных действий.
Какова физическая связь между стрелой времени и процессом осмысления? Как связана термодинамическая необратимость с существованием наблюдателей? Коста де Борегар считал, что уменьшение вселенской негэнтропии компенсирует увеличение экспериментальной и метафизической информации, приобретенной субъектом познания и действия. Согласно С.Л. Сциларду и Л. Бриллюэну, приобретение информации о системе ведет к росту ее энтропии, т.е. негэнтропия отождествляется с информацией. Дж.А. Уилер предложил так называемый «объединенный» антропный принцип, согласно которому для рассуждений о возникновении Вселенной необходимы наблюдатели. Это следует понимать так: изначально Вселенная должна была породить наблюдателей, которые впоследствии из своих наблюдений смогли эту Вселенную вообразить и воссоздать в межсубъектной реальности. Подход Уилера существенным образом опирается на язык как средство общения: смысл возникает на основе общения членов человеческого сообщества.
Далее автор рассматривает модель системы получения и использования информации (СПИИ), или осмысления. Построение смысла с помощью СПИИ определяет разветвляющуюся структуру «семантического времени». Семантическое время нелинейно, имеет древовидную структуру, которая выражает тот факт, что создание смысла влечет за собой выбор из нескольких возможных образов или нескольких возможных действий в настоящем или в будущем. Эта структура составляется из упорядоченных отношений в наборе возможных состояний СПИИ (мгновений). Формально состояние СПИИ может быть представлено как состояние памяти субъекта плюс набор операций, которые он может выполнить. Реализация возможных операций порождает серию изменений в его памяти, в которой закодирован смысл. Для любой древовидной модели семантического времени полностью упорядоченный набор информационных оценок алгоритмической информации может определить внутреннюю информационную шкалу преобразования времени в линейное.
В приложении автор приводит построение модели для реализации СПИИ, на основе которого показывается, что термодинамическая необратимость может быть получена как прямое следствие ветвящейся динамики семантического времени.
Н. Гужва, В.А. Яковлев
