Квантовый ум. Грань между физикой и психологией

Пространство вокруг звезд тоже прогибается. Если только звезда не очень массивна, наподобие черной дыры, впадина не слишком велика. Когда вокруг мало массы, вполне можно использовать евклидову геометрию для плоского пространства. Но если бы вы двигались вблизи черной дыры, то были бы подобны муравью, находящемуся рядом с глубокой вмятиной в вашем матраце. Вы внезапно ощущаете огромное изменение в своем нормальном пути; ваша скорость изменяется, и вы начинаете падать в дыру.

Искривленное пространство ускоряет вещи так, как если бы оно было тяготением. Иными словами, то, что мы называем материей, – это термин общепринятой реальности, эквивалентный кривизне пространства времени в теории относительности². Согласно Эйнштейну, тяготение – это свойство геометрии. То, что, с одной точки зрения, является материей, с другой – представляет собой кривизну пространства-времени.

В общепринятой реальности масса ассоциируется с тяготением и не имеет никакого отношения к форме пространства. Относящееся к ОР понятие тяготения начинает становиться менее значимым, когда дело касается теории относительности, точно так же, как понятие частицы, как мы видели ранее, начинает терять свой смысл в квантовой механике.

Вычисления, которые мы можем делать с помощью математики Римана и Эйнштейна, говорят нам, насколько в точности изгибается луч света, проходя вблизи тяжелой планеты. Поскольку эти вычисления подтверждаются экспериментами, общая теория относительности сегодня считается огромным достижением по сравнению с формулами Ньютона, которые не позволяют делать точные предсказания относительно света. Математика теории относительности показывает, что форма пространства-времени Вселенной в любой точке зависит от количества имеющейся повсюду материи.

Со времени Возрождения западная мысль рассматривала пространство как вакуум, отсутствие, пустоту без формы и смысла. С появлением теории относительности, это представление изменилось. Пространство-время становится своего рода материальной субстанцией, а понятия материи и тяготения сменяются кривизной пространства-времени[33]

.

В этом новом мировоззрении геометрия неотделима от субстанции. В общей теории относительности Эйнштейна пространство перестает быть абстрактным понятием и становится местом, подобным субстанции, в котором мы все живем.

Примеры кривизны и тяготения

Чтобы все это было легче понять в повседневной жизни, представим себе, что мы можем видеть автомобили, несущиеся по кольцевой гоночной трассе, – эту аналогию придумали астрономы Алан и Хилари Райт. Вы думаете: «Ух ты! Эти машины, несущиеся по кругу, должно быть, ведут опытные гонщики. Или, возможно, их удерживает какая-то волшебная проволока, закрепленная в центре круга». Но чем ближе вы подходите, тем яснее видите, что в машинах нет никаких гонщиков; более того, нет ничего, чтобы удерживало машины на трассе! Вместо этого вы видите, что сама трасса искривлена таким образом, что машины могут двигаться только по кругу.

Межпланетным эквивалентом движения этих автомобилей может служить движение света, пуль, частиц, метеоров и всего остального, летящего через пространство-время. Все движется по искривленной траектории, подобно тому как машины могут двигаться только по кривым своей круговой гоночной трассы. И все искривляется не из-за какой-то магической силы, наподобие тяготения, но, согласно теории относительности, из-за того, что искривлено пространство-время. Для объяснения того факта, что вещи движутся криволинейно, мы не больше нуждаемся в тяготении, чем в тайном гонщике или волшебной проволоке для объяснения того, как движутся машины. Машины могут двигаться только по кругу потому, что трасса искривлена, а не из-за тяготения или других сил.

Иными словами, Земля движется вокруг Солнца не потому, что Солнце удерживает ее своим сильным тяготением. Искривлено само пространство; Земля может двигаться только по этому конкретному криволинейному пути вокруг Солнца. Если кто-то настаивает, что этот путь обусловлен тяготением планет, что ж, замечательно, но это только одна точка зрения.

Искривление четырехмерного пространства-времени можно лишь приближенно изображать на примере матрацев и автомобилей на гоночных трассах, поскольку для него нет точного аналога в нашем трехмерном мире³. Однако есть много примеров из необщепринятой реальности.

Необщепринятый опыт реальности

Откуда у Эйнштейна взялась смелость, чтобы думать о том, что пространство искривлено, несмотря на то что это, казалось бы, запрещал повседневный опыт? Это была физическая интуиция, которая, как я полагаю, исходила от его чувственного опыта.