Срок времени

Изначальная энтропия мира нам кажется очень низкой. Но дело тут не в самом мире, а в том подмножестве его переменных, посредством которых мы, как физические системы, взаимодействуем. И это в отношении такого драматического размытия картины мира, которую порождает наше с ним взаимодействие, в отношении того крошечного множества переменных, в терминах которых мы описываем мир, энтропия Вселенной оказывается низкой.

Именно это, то есть этот самый настоящий факт, открывает неожиданную возможность: это не Вселенная пребывала в какой-то особой конфигурации в прошлом, это мы сами и наше взаимодействие со Вселенной какие-то особенные. Это мы определяем какие-то особые свойства макроскопического описания. Низкая энтропия Вселенной в момент ее рождения, а потому и стрела времени, обязана своим происхождением нам, а не Вселенной. Такова идея.

Подумайте об одном из самых очевидных и грандиозных явлений – суточном вращении небосвода. И о непосредственной и чудесной характеристике, какую только можно дать Вселенной вокруг нас, – она вращается. Но в самом ли деле это характеристика Вселенной – вращаться? Нет. Прошли тысячелетия, но в конце концов мы все-таки разобрались с вращением небес: мы поняли, что вращаемся сами, а не вся Вселенная. Вращение небес – не более чем своеобразная перспектива, возникающая из-за того, что мы движемся каким-то очень специальным образом, но это вовсе не таинственное свойство динамики Вселенной.

И со стрелой времени должна быть какая-то такая же история. Низкая начальная энтропия Вселенной должна возникать из-за того, что мы – физическая система, частью которой мы являемся, – взаимодействуем со Вселенной каким-то очень специальным образом.

Как же может какая-то особая форма взаимодействия между нами и всем остальным миром оказаться причиной низкого исходного значения энтропии?

Очень просто. Возьмите колоду из двенадцати карт – шесть красных и шесть черных. Разложите карты так, чтобы шесть красных были сверху. Потом немного перетасуйте колоду и посчитайте, сколько черных карт окажется среди первых шести, выложенных сверху. До того как вы перетасовали колоду, не было ни одной. По мере перемешивания их количество растет. Это простейший пример возрастания энтропии. В начале игры число черных карт среди первых шести равнялось нулю (энтропия была низка), потому что игра начиналась с какой-то специальной конфигурации.

А теперь давайте сыграем в другую игру. Перетасуйте карты как вам угодно, потом посмотрите верхние шесть и запомните их. Снова немного перетасуйте, а потом, выложив шесть верхних карт, пересчитайте, сколько среди них отличных от тех шести, которые вы запомнили. Вначале их не было ни одной, потом их количество стало увеличиваться, как и в предыдущем примере, но здесь есть одно принципиальное отличие: изначальная конфигурация карт также была произвольной. Это вы сами объявили ее особой, посмотрев в начале игры, какие карты лежали сверху.

Но почему мы должны оказаться такой физической системой, для которой исходная конфигурация мира была какой-то специальной? Потому что в бескрайних просторах Вселенной бесчисленны физические системы, а способов их взаимодействия еще больше. Среди них в бесконечной игре вероятностей и больших чисел почти наверняка найдется какая-то такая система, что взаимодействует со всей остальной частью Вселенной именно с теми самыми переменными, которые принимали, как оказывается, специальные значения в прошлом.

А то, что в такой огромной Вселенной, как наша, находятся “специальные” подмножества, не так уж и удивительно. Неудивительно, что некто выигрывает в лотерею: каждую неделю находится кто-то, кто выигрывает. Было бы противоестественно думать, что это вся Вселенная находилась в прошлом в невероятно “специальной” конфигурации, но нет ничего противоестественного в мысли, что у Вселенной были какие-то очень “специальные” части.

Если какое-то подмножество Вселенной будет “специальным” в этом особом смысле, тогда для этого подмножества энтропия Вселенной в прошлом низка, справедлив второй закон термодинамики, есть память и следы прошлого, в ней возможна эволюция, жизнь и все такое прочее.

Другими словами, если во Вселенной существует что-то подобное – а мне кажется естественной такая возможность, – то и мы оказываемся частью этого “чего-то”. Здесь “мы” подразумевает множество физических переменных, к которым у нас всех вместе есть доступ, и мы все с их помощью описываем Вселенную.

Но почему мы, собственно, должны принадлежать к одной из этих специальных систем?