"Время эластично": почему на вершине горы время течет быстрее, чем на уровне моря

Идея "абсолютного времени" – иллюзия, о чем говорит не только физика, но и наш субъективный опыт. С тех пор как А. Эйнштейн сформулировал свою общую теорию относительности, мы поняли, что гравитация способна искривлять пространство и время, а эффект "замедления времени" возникать даже в малых масштабах. Но и вне вопросов физики в зависимости от разных условий наше восприятие времени может искажаться: с возрастом ускоряться, меняться по мере смены эпох и подстраиваться под темп нашей жизни. «Моноклер» разбирается с обзором из Big Think, что заставляет нас воспринимать время как идущее вперед и почему ключ к этому следует искать в нейробиологии, а не в фундаментальной физике.
Поставьте одни часы на вершину горы. Поставьте еще одни на пляже. В конце концов вы увидите, что каждые часы показывают разное время. Почему? По мере приближения к Земле время движется медленнее, потому что, как утверждал Эйнштейн в своей общей теории относительности, гравитация массивных объектов, таких как Земля, искажает пространство и время вокруг них.
Ученые впервые наблюдали эффект "замедления времени" в космическом масштабе, например, когда звезда проходит рядом с черной дырой. Затем, в 2010 году, исследователи наблюдали тот же эффект в гораздо меньшем масштабе, используя пару чрезвычайно точных атомных часов, одни из которых были размещены на 33 сантиметра выше других. И снова время двигалось медленнее, поскольку часы приближались к Земле.
Различия были крошечными, но последствия были огромными: абсолютного времени не существует. Для каждых часов в мире и для каждого из нас время течет немного по-своему. Но даже если время течет во Вселенной с постоянно меняющейся скоростью, время все равно течет в каком-то объективном смысле, не так ли? А может быть, и нет.
Время за пределами физики. В своей книге "Порядок времени" итальянский физик-теоретик Карло Ровелли предполагает, что наше восприятие времени – наше ощущение того, что время вечно идет вперед – может быть очень субъективной проекцией. В конце концов, когда вы смотрите на реальность в наименьшем масштабе (по крайней мере, используя уравнения квантовой гравитации), время исчезает.
"Если я наблюдаю микроскопическое состояние вещей, – пишет Ровелли, – тогда разница между прошлым и будущим исчезает… в элементарной грамматике вещей нет различия между "причиной" и  "следствием"".
Итак, почему мы воспринимаем время как идущее вперед? Ровелли отмечает, что, хотя время исчезает в чрезвычайно малых масштабах, мы все же, очевидно, воспринимаем события, происходящие последовательно в реальности. Другими словами, мы наблюдаем энтропию: порядок превращается в беспорядок; яйцо трескается, и его взбивают для яичницы-болтуньи.
Ровелли говорит, что ключевые аспекты времени описываются вторым законом термодинамики, который гласит, что тепловая энергия не может переходить от менее горячих объектов к более горячим, поэтому развернуть этот процесс в обратную сторону нельзя. Здесь одностороннее движение. Например, кубик льда тает в чашке горячего чая, а не наоборот. Ровелли предполагает, что подобное явление может объяснить, почему мы способны воспринимать только прошлое, а не будущее.
"Каждый раз, когда будущее определенно отличается от прошлого, в нем присутствует что-то вроде теплоты, – пишет Ровелли в Financial Times. – Термодинамика прослеживает направление времени до того, что называется "низкой энтропией прошлого", все еще загадочного явления, по поводу которого бушуют дискуссии".
Он продолжает:
"Рост энтропии ориентирует время и допускает существование следов прошлого, которые обеспечивают возможность воспоминаний, удерживающих наше чувство идентичности. Я подозреваю, что нечто, что мы называем "течением" времени, необходимо понять, изучая структуру нашего мозга, а не через изучение физики: эволюция превратила наш мозг в машину, которая питается памятью, чтобы предвидеть будущее. Это то, что мы воспринимаем, когда слушаем течение времени. Понимание "течения" времени – то, что может иметь отношение к нейробиологии больше, чем к фундаментальной физике. Поиск объяснения ощущения потока в физике может быть ошибкой".
Ученым еще предстоит многое узнать о том, как мы воспринимаем время и почему время действует по-разному в зависимости от масштаба рассмотрения. Но несомненным является то, что вне области физики наше индивидуальное восприятие времени также удивительно эластично.
Странная субъективность времени. Время на вершине горы движется иначе, чем на пляже. Но вам совсем не нужно путешествовать на какое-то расстояние, чтобы испытать странные искажения в своем восприятии времени. Например, в моменты страха смерти мозг выделяет большое количество адреналина, который ускоряет ваши внутренние часы, заставляя воспринимать внешний мир медленнее.
Другое распространенное искажение возникает, когда мы концентрируем внимание определенным образом. Адъюнкт-профессор маркетинга в Университете Сент-Томаса Аарон Сакетт в интервью "Gizmodo" отметил:
"Если вы думаете о том, как время течет в настоящее время, самым большим фактором, влияющим на ваше восприятие времени, является внимание. Чем больше внимания вы уделяете течению времени, тем медленнее оно идет. Когда вы отвлекаетесь от течения времени – возможно, из-за чего-то интересного, происходящего поблизости, или из-за приятных мечтаний, – вы с большей вероятностью потеряете счет времени, ощущая, что оно ускользает быстрее, чем раньше. "Время летит, когда ты развлекаешься", – говорят они, но на самом деле это больше похоже на "время летит, когда ты думаешь о других вещах". Вот почему время также часто пролетает мимо, когда вам определенно не весело – например, когда вы ведете жаркий спор или боитесь предстоящей презентации".
Один из самых загадочных способов, которыми люди испытывают искажения восприятия времени, – это прием психоделических препаратов. В интервью "The Guardian" Ровелли так описал свои ощущения:
"Это был чрезвычайно сильный опыт, в том числе на интеллектуальном уровне. Среди странных явлений было ощущение остановки времени. В моей голове что-то происходило, но часы не шли вперед; течение времени больше не текло. Это было полное нарушение структуры реальности".
Похоже, немногие из ученых или философов считают время полностью иллюзией. В интервью "Physics Today" Ровелли отметил:
"То, что мы называем временем, – это богатая, многослойная концепция, у нее много слоев. Некоторые временные слои применимы только в ограниченном масштабе в ограниченных областях. Это не делает их иллюзиями".
Иллюзией является представление о том, что время течет с абсолютной скоростью. Река времени может течь вечно вперед, но она движется с разной скоростью между людьми и даже внутри нашего разума.
Комментарий переводчика. В статье обсуждаются разные понятия времени, рассматриваемые в физике и психологии. Теория относительности изменила наши принципиальные представления в понимании времени, отрицая его абсолютный (однородный) характер. Увеличение энтропии (меры беспорядка в закрытых системах) и теория "большого взрыва" (расширение Вселенной из гипотетической сверхплотной точки) определяют направление времени, которое выражает собой необратимость физических процессов. Эта необратимость связана с однонаправленностью, которая называется "стрелой времени" – от причин к следствиям. Современные исследователи выделяют три понимания времени: термодинамическое, указывающее  на направление, в котором возрастает беспорядок (энтропия); космологическое, относящееся к расширению Вселенной; феноменологическое, выражающее наше внутреннее ощущение длящегося настоящего, при котором мы различаем прошлое и будущее. В отличие от классической механики эти виды времени – необратимы, обратный ход событий невозможен. Для более глубокого знакомства с проблемой времени можно порекомендовать классическую книгу С. Хокинга "Краткая история времени. От большого взрыва до черных дыр", а также современные работы Карло Ровелли "Срок времени" и Шона Кэролла "Вечность. В поисках окончательной теории времени".