что значит заглянуть за горизонт
Заглянуть за горизонт
ЗАГЛЯНУТЬ ЗА ГОРИЗОНТ
Возможно ли знать будущее? Подсмотреть краешком глаза, пусть не во всей полноте и красках, хоть тень образов грядущего. Проникнуть за горизонт событий – туда, куда не знают пути разум и логика, но ведет лишь странная и непредсказуемая тропа интуиции. Сколько раз обманывался род людской несбывшимися пророчествами и туманными мечтами провидцев и предсказателей. Как различить тихий голос неизбежного, контуры изменчивых возможностей, и игру увлекшегося мечтами воображения? Узнать, как слово наше отзовется, а узнав – изменить, удержать себя от неверного шага? Да и существует ли это самое будущее? Где оно сейчас?
Существует ли будущее?
«Нет ничего более неизбежного, чем непредвиденное»
Поль Валерии
Где находится то, чего нигде нет? Как, каким третьим глазом, увидеть его? Что происходит, когда невозможное все же случается, и как распорядится этим странным чудом? Кому из нас не знакомо внезапное чувство, вдруг возникшего понимания – вот так все и есть на самом деле? Иной раз мы не прислушивались к озарению, лишь потом, убеждаясь в справедливости подсказки, и как обязаны ему те из нас, кто, презрев кажущуюся нелогичность и бессмысленность открывшегося, решились-таки воспользоваться внезапным непрошенным советом из неоткуда. Не менее часты и противоположные случаи. Каждому, пожалуй, случалось быть обманутым в ожиданиях. Составлять мнения, испытывать чувства, размышлять, планировать и действовать в состоянии непоколебимой уверенности в собственной правоте, и только через дни, месяцы, а то и годы, убеждаться в ловком самообмане, сталкиваясь с его не всегда приятными последствиями. Порой первое впечатление о встреченном человеке оказывается верным – но сколь часто оно нас и подводит! Как близок и неизбежен, казался иногда результат наших усилий – однако совершенно внезапно все оборачивалось иначе. Сколько раз мы точно знали, что сейчас произнесет, или сделает, собеседник, или случится в следующую минуту. Или через год. Бывало, что и оборачивались на звук до того, как он раздался….
Все это вызывает естественное любопытство, и тема предсказаний, пророчеств и видений была одной из самых популярных во все века. В соответствующей литературе не существует не только общего и ясного объяснения этого феномена, но зачастую и само существование его ставится многими вполне уважаемыми людьми под сомнение! Не менее часто встречаются и те, кто вопреки очевидному станут уверять, что их интуиция Никогда не подводила! Неясно, отчего эти люди не сияют мистическим нимбом вдохновенных пророков, не переполнены счастьем, и не повелевают Миром, постигнув скрытый ход вещей…. Ведь представляется очевидным, что обладая технологией знания будущего, можно достигнуть любых высот. Ну, или хотя бы финансового успеха за счет игры на рынке ценных бумаг и биржевых котировок.
Хотя, тут мы сталкиваемся с вопросами совершенно загадочными и неразрешимыми. Что такое время? Где находится прошлое и будущее прямо сейчас – они действительно существуют, и, следовательно, могут быть источниками какой либо информации, либо не существуют, являясь лишь ничему не соответствующими абстрактными конструкциями в умах людей? Являются ли прошлое и будущее единственными, или мир многовариантен? Предопределен ли ход событий – или все возможно изменить? А, может быть, все эти вопросы – лишь словесная шелуха, несовершенные образы сознания и языка, скрывающие реальность куда более глубокую и неописуемую, вратами в которую и является то, что мы называем интуицией?
При попытке найти ответ взору предстанет такое множество мистических, психоаналитических, оккультных, философских, религиозных и прочих концепций и представлений о сущности интуиции, даре пророчества и природе времени и разума – что голова кругом идет! Интуиция подсказывает, что что-то здесь не так….
И она, как это часто бывает, права! Дело в том, что под общим именем Интуиции или Предвиденья, скрывается не одно, но ТРИ совершенно различных явления! И их влияние на нашу жизнь, природа и происхождение далеки друг от друга больше, чем огонь, воздух и вода. Познакомимся с ними по порядку.
Загадка времени и тайны разума
«Заглядывать слишком далеко – недальновидно»
Уинстон Черчилль
Концентрированный опыт и неосознанная компетентность
«Чего не знаешь – того и не желаешь»
Овидий
Второе – это наш концентрированный жизненный опыт. Проявляющееся помимо сознательной воли Мастерство жизни, обретаемое с годами. Мы знаем, что так будет, потому что так уже было не раз. Иногда оно служит нам верную службу, а порой подводит, ведь жизнь непрерывно меняется, и то, что было верным вчера – завтра может стать ошибкой, а опыт весьма ограничен по сравнению с неисчерпаемостью Вселенной. На уровне действий повседневных, бытовых, или профессионального мастерства, это качество неоценимо. Достигается оно регулярным упражнением и повторением. Благодаря ему, водитель – профессионал, опытный спортсмен, предприниматель или политик, может точно среагировать в сложнейшей ситуации, буквально предвидя развитие событий. Знания и опыт, требующие в начале сознательного усвоения, усилия и анализа, с течением времени переходят порог осознания, начиная управлять поведением в автономном режиме. Учитывая огромную скорость подсознательных процессов, по сравнению с сознательными, это позволяет тренированному и опытному профессионалу достигать фантастической точности и эффективности. И эта же способность действовать, думать и чувствовать автоматически, на основе обретенного ранее опыта, часто подводит там, где опыт всякий раз неповторим – в отношениях личных, в искусстве, творчестве, и, даже, в экономике и бизнесе. Тогда опыт становится ловушкой, не позволяющей человеку реагировать и поступать адекватно, снова и снова приводя в действие устаревшие и утратившие эффективность механизмы, мысли и чувства.
Ловушка самоподтверждающегося пророчества
«Воображение порождает событие»
Монтень
Третье – всего лишь наши собственные тайные бессознательные страхи и надежды, и именно их тихий навязчивый голос подчас нашептывает то, что кажется Подлинным Знанием. Важно здесь быть внимательными и не перепутать их зов, отделив скрытые предубеждения от опыта, а знание – от подлинной Мудрости. Ум человеческий – величайший волшебник, и легко превращает в реальность собственные миражи. Тут мы часто встречаемся с феноменом самоосуществляющегося пророчества. Сперва человек создает, на основе прошлых надежд, детских страхов и подростковых фантазий, некое представление, о вероятном развитии событий. Далее, происходит процесс псевдологического убеждения самого себя в неизбежности именно такого будущего. Так создается и записывается в подсознание программа реагирования, неотвратимо ведущая именно к предполагаемому результату. Она включает в себя фильтр восприятия, просто исключающий из сознания всю информацию, не соответствующую ожидаемой, усиление соответствующей, и коррекцию и искажение нейтральной таким образом, что бы она укладывалась в сформированную картину ожиданий и усиливала ее непрерывным подтверждением. Так человек, предполагающий обман со стороны всех вокруг, будет каждый раз игнорировать любые проявления порядочности и доверия, интерпретировать сомнения в пользу собственных опасений, и всячески усиливать переживания по поводу реальных, пусть даже самых незначительных, проявлений нечестности. Другой компонент этой программы – уже знакомое нам автоматическое реагирование. Существующее убеждение непрерывно управляет поведением такого человека, проявляясь в каждом жесте, слове, интонации и поступке, таким образом, что бы с максимальной вероятностью вызвать в окружающем мире и других людях именно ожидаемую реакцию. И они, на том же подсознательном, а иногда и вполне сознательном, уровне, считывают проявляющуюся в тысячах мелочей информацию – и реагируют в полном с ней соответствием. Так человек попадает в замкнутый круг исполняющегося пророчества.
Как стать пророком
«Гораздо легче найти ошибку, чем истину. Ошибка видна сразу,
а истина сокрыта на глубине, и поиск ее требует усилий»
Гете
Заглянуть за горизонт. Как наука поможет человеку выйти в межзвездное пространство
21 ноября 1783 года Бенджамин Франклин наблюдал за первым полетом человека на воздушном шаре. Он представлял человечество не таким, каким оно уже было, а таким, каким оно могло бы стать. И понимал, что с каждой новой вершины виден новый горизонт. Вот это самое важное.
Когда я рос в Советском Союзе, отец говорил мне, что если я хочу научиться вести бизнес, то придется заглянуть дальше моего горизонта, хотя бы в Америку. Лучшие решения в моей карьере я принял, пытаясь заглянуть за горизонт.
Первый раз это произошло в 1990-х, когда я сделал ставку на интернет. Я верил, что интернет станет одним из величайших прорывов для человечества с тех пор, как изобрели электричество. Я создал один из самых больших интернет-стартапов в Европе, затем основал DST Global, инвестиционную компанию для работы с интернет-компаниями по всему свету. Основа нашей инвестиционной философии — поддерживать основателей стартапов, продвигая прогресс через технологии.
Четыре года назад вместе с Марком Цукербергом и Присциллой Чан, Сергеем Брином и Анной Войжитски мы основали Breakthrough Prize, крупнейшую в мире премию за развитие фундаментальных наук, включая математику. Мы верим, что это лучшие инструменты для познания Вселенной и развития цивилизации. В прошлом году Марк Цукерберг присоединился ко мне и Стивену Хокингу в запуске проекта Breakthrough Starshot, который станет первой практической попыткой достичь другой звезды (проект посвящен разработке концепции межзвездного флота зондов. — Forbes).
Франклин понимал: чем выше мы поднимаемся, тем шире становится горизонт и тем больший вызов — заглянуть за его пределы. Проект Breakthrough Starshot, если он добьется успеха, раздвинет горизонт наших возможностей до космического масштаба.
Заглянуть за горизонт
В словаре, изданном в 1910 году, горизонт определялся как «окружность круга. дальше которого ничего не видно». Но за прошедший век наука расширила это понятие до масштабов Вселенной.
Привычный зрительный горизонт, обусловленный шарообразностью нашей планеты, статичен и не зависит от времени наблюдения (к тому же на километровых дистанциях конечность скорости света не принимают в расчет). Но в применении к Вселенной понятие горизонта теряет былую простоту. Космическое пространство не двумерно, как земной рельеф, а трехмерно, к тому же Вселенная расширяется, причем с переменной скоростью. Более того, применительно к космическим масштабам необходимо помнить о конечности скорости света.
Два горизонта
Понятие космологического горизонта ввели в науку в начале 1950-х годов в связи с разработкой теории горячей Вселенной. А в 1956 году крупный специалист по ОТО Вольфганг Риндлер из Корнеллского университета уточнил и расширил эту концепцию в статье “Visual horizons in world-models”. Риндлер предложил по-разному рассматривать космические объекты длительного существования, такие как звезды и галактики с их протяженными мировыми линиями (кривыми в пространстве-времени, описывающими движение тела), и кратковременные эффекты, такие, например, как взрывы сверхновых, которым соответствуют небольшие фрагменты таких линий, а в пределе — просто точки. Корректно описать наблюдаемость объектов обоих типов можно лишь при помощи различных горизонтов.
Простые горизонты
Наблюдаемая часть (горизонт частиц) стационарной вселенной, имеющей начало, постоянно расширяется со скоростью света. Во вселенной без начала, но с «концом света», где обрываются все мировые линии, горизонт событий отделяет события, которые наблюдатель никогда не сможет увидеть
Границу между наблюдаемыми и ненаблюдаемыми мировыми линиями Риндлер назвал горизонтом частиц, а аналогичную границу между точками этих линий — горизонтом событий.
Согласно стандартной космологической модели, мы живем в однородной изотропной Вселенной. Отсюда следует, что горизонт частиц представляет собой сферическую поверхность, в центре которой находится наблюдатель. Внутренность сферы заполнена долгоживущими космическими объектами (скажем, галактиками), чей испущенный в прошлом свет приходит к наблюдателю. С внешней стороны этой сферы находятся галактики, которые наблюдатель не может видеть ни на каких этапах их истории, предшествовавших моменту наблюдения. Таким образом, горизонт частиц отсекает наблюдаемую зону Вселенной от ненаблюдаемой, то есть по своей сути не слишком отличается от географического горизонта.
А вот горизонт событий не столь нагляден: он разделяет события, которые наблюдатель может увидеть в тот или иной момент времени в своем собственном будущем, от событий, увидеть которые ему никогда не дано. В некоторых космологических моделях присутствуют оба горизонта, в некоторых — только один из них, а в некоторых горизонтов нет вовсе.
Разные горизонты
Замкнутая нестатичная вселенная Фридмана с положительной кривизной пространства возникает из точечной сингулярности с бесконечной плотностью энергии, достигает в своем расширении предельного размера, а затем сокращается и снова схлопывается в сингулярность. Такая вселенная обладает и горизонтом частиц, и горизонтом событий.
Во вселенной Эйнштейна—де Ситтера есть горизонт частиц, но нет горизонта событий, поскольку скорость ее расширения с течением времени стремится к нулю, то есть в бесконечно отдаленном будущем она станет статичной. Это справедливо и для любой открытой фридмановской вселенной, скорость расширения которой в бесконечном будущем стремится к конечному ненулевому пределу. А вот для не имеющей ни начала, ни конца «антигравитационной» вселенной де Ситтера справедливо обратное — там отсутствует горизонт частиц, но имеется горизонт событий.
В нашей Вселенной для диаграммы космологических горизонтов удобно использовать сопутствующие координаты, которые расширяются в унисон с расширением Вселенной (они подобны координатной сетке на надувном глобусе: широта и долгота каждой точки не меняются, а расстояние между любой парой точек увеличивается с ростом радиуса в соответствии с масштабным фактором). А если использовать для шкалы времени конформное время (время фотона, испущенного космическим объектом и летящего на мировом конусе), то диаграмма приобретает простой классический вид с прямыми горизонтами и световым конусом.
Статичный мир
Для простоты рассмотрим горизонты безграничной статичной вселенной. В ньютоновском мире с бесконечной скоростью света (и, как следствие, абсолютным временем), который не имеет ни начала, ни конца во времени, то есть существует вечно, наблюдатель, где бы он ни находился, всегда может видеть все светила без единого исключения. Поэтому в таком мире нет ни горизонта частиц, ни горизонта событий (собственно говоря, там нет и самих событий!) — он дважды безгоризонтен.
Теперь допустим, что в галактиках иногда взрываются сверхновые. Если скорость света бесконечна, эти вспышки мгновенно достигают наблюдателя, так что двойная безгоризонтность по-прежнему имеет место. Однако она сохраняется и при конечной скорости света!
В самом деле, допустим, что какая-то галактика на короткое время увеличила блеск из-за взрыва сверхновой. В вечной и статичной вселенной свет этой вспышки рано или поздно придет к любому наблюдателю. Отсюда следует, что в этом мире нет сигналов, которые наблюдатель никогда не сможет увидеть, и, следовательно, нет горизонта событий (разумеется, там по-прежнему нет и горизонта частиц).
Далее рассмотрим гипотетическую статичную вселенную с началом во времени. В таком мире горизонт частиц представляет собой сферу, расширяющуюся со скоростью света. Если через 5 млрд лет после сотворения этого мира в какой-нибудь из галактик появится наблюдатель, его горизонт частиц окажется сферой радиусом в 5 млрд световых лет. Еще через миллиард лет радиус составит 6 млрд световых лет, через 2 млрд — 7 млрд. Этот мир остается неизменным, но его наблюдаемая часть постоянно расширяется.
Как ни примитивна модель статичной вселенной, она позволяет уяснить ключевые черты обоих горизонтов. За пределами горизонта частиц лежат мировые линии, которые в данный момент не могут наблюдаться ни в одном из своих предшествующих фрагментов. А вне горизонта событий пребывают события, которые наблюдатель не способен узреть за все время своего существования.
Ближе к реальности
Наша Вселенная, как известно, отнюдь не статична — она расширяется, причем в течение последних пяти-шести миллиардов лет даже с ускорением (считается, что оно порождено ненулевой энергией физического вакуума, получившей не особенно удачное, но эффектное название — темная энергия). При этом она обладает плоской геометрией, поскольку полная плотность ее энергии равна критическому значению, при котором кривизна космического пространства зануляется. Если бы это равенство имело место в отсутствие темной энергии, прошлая, нынешняя и последующая динамика Вселенной (за исключением ее самого раннего этапа) соответствовали бы модели Эйнштейна—де Ситтера (см.: «Как открывали расширение Вселенной», «ПМ» №6, 2012).
Согласно закону Хаббла, радиальные скорости далеких галактик пропорциональны расстоянию до них с коэффициентом, который называется параметром Хаббла H (он зависит от возраста Вселенной и в настоящую эпоху обозначается H0). Поэтому на некоторой дистанции, равной c/H, скорость галактического разбегания становится равной скорости света. Такое расстояние называют дистанцией Хаббла (или радиусом хаббловской сферы), и в нашу эпоху оно приблизительно равно 14 млрд световых лет. Относительно центра сферы скорость расширения пространства внутри нее меньше световой, а вне ее — больше.
Очень важно, что радиус сферы Хаббла в общем случае вовсе не равен радиусу наблюдаемой части мироздания, который, по определению, есть радиус горизонта частиц. Это наглядно представлено в приведенном выше примере статичной вселенной с одновременно вспыхнувшими галактиками. Поскольку там параметр Хаббла равен нулю, хаббловский радиус бесконечен. А вот радиус горизонта частиц пропорционален возрасту Вселенной и при любых конечных сроках ее жизни тоже конечен.
Рассмотрим вспышки сверхновых, одновременно взорвавшихся в двух разных галактиках. Пусть одна из галактик расположена внутри сферы Хаббла наблюдателя, а вторая — вне ее. Наблюдатель увидит первую вспышку и не увидит второй, поскольку расширяющееся пространство «уносит» с собой ее фотоны со скоростью больше световой. На самой сфере Хаббла световые кванты как бы вморожены в пространство, которое расширяется там со световой скоростью, и поэтому она становится еще одним горизонтом — горизонтом фотонов.
Если расширение Вселенной замедляется, то радиус сферы Хаббла возрастает, поскольку он обратно пропорционален уменьшающемуся хаббловскому параметру. В таком случае по мере старения Вселенной эта сфера охватывает всё новые и новые области пространства и впускает все новые и новые световые кванты. С течением времени наблюдатель увидит галактики и внутригалактические события, которые ранее находились вне его фотонного горизонта. Если же расширение Вселенной ускоряется, то радиус хаббловской сферы, напротив, сокращается.
Конкретная скорость расширения сферы Хаббла зависит от деталей эволюции Вселенной. Например, в мире Эйнштейна—де Ситтера она равна полутора световым скоростям. Поскольку пространство на хаббловской сфере раздувается со световой скоростью, разница между темпами расширения фотонного горизонта и расширения пространства равна половине скорости света. В то же время горизонт частиц во вселенной Эйнштейна—де Ситтера расширяется вдвое быстрее фотонного горизонта (следовательно, со скоростью, равной трем световым).
Прошлое и будущее
«Над проблемами горизонта я задумался еще в аспирантуре, причем даже не по собственной инициативе, — рассказывает «Популярной механике» профессор Вольфганг Риндлер, который до сих пор преподает физику в Техасском университете в Далласе. — Тогда была в большой моде теория Вселенной, известная как космология стабильного состояния — Steady State Cosmology («Забытый соперник Большого взрыва», «ПМ» №5, 2006). Мой научный руководитель ввязался в ожесточенный спор с авторами этой теории и предложил мне разобраться в существе разногласий. Я не стал отказываться от предложенной задачи, и в результате появилась моя работа о космологических горизонтах. Из нее, в частности, следовало, что в модели стабильного состояния есть только горизонт событий, как и во вселенной де Ситтера».
По словам профессора Риндлера, существует очень понятная интерпретация обоих горизонтов нашего мира: «Горизонт событий образован световым фронтом, который в пределе сойдется на нашей Галактике, когда возраст Вселенной возрастет до бесконечности. Напротив, горизонт частиц соответствует световому фронту, и спущенному в момент Большого взрыва. Фигурально выражаясь, горизонт событий очерчивается самым последним из световых фронтов, достигающих нашей Галактики, а горизонт частиц — самым первым. Из такого определения становится понятным, что горизонт частиц задает максимальное расстояние, с которого в нашу нынешнюю эпоху можно наблюдать произошедшее в прошлом. Горизонт событий, напротив, фиксирует максимальную дистанцию, откуда можно получить информацию о бесконечно отдаленном будущем. Это действительно два разных горизонта, которые необходимы для полного описания эволюции мироздания».
С глаз долой
Из-за конечности скорости света наблюдатель видит небесные объекты такими, какими они были в более или менее отдаленном прошлом. За пределами горизонта частиц лежат галактики, которые в данный момент не наблюдаются ни на едином этапе их предшествующей эволюции. Это означает, что их мировые линии в пространстве-времени нигде не пересекают поверхность, по которой распространяется свет, приходящий к наблюдателю с момента рождения Вселенной (она называется ретроградным световым конусом). Внутри горизонта частиц расположены галактики, чьи мировые линии в прошлом пересеклись с этой поверхностью. Именно эти галактики и составляют часть Вселенной, в принципе доступную наблюдению в данный момент времени.
Ретроградный световой конус любого наблюдателя во Вселенной, расширяющейся после Большого взрыва, сходится на этой начальной сингулярности и охватывает конечный объем. Отсюда еще раз следует, что наблюдатель может видеть лишь конечную часть своего мира.
Таким образом, нам не дано знать, какова Вселенная за пределами нынешнего горизонта частиц. Некоторые теории ранней Вселенной утверждают, что очень далеко за этим горизонтом она совсем не похожа на то, что мы видим. Этот тезис вполне научен, поскольку он вытекает из вполне разумных вычислений, однако его нельзя ни опровергнуть, ни подтвердить с помощью астрономических наблюдений, доступных в наше время. Более того, если пространство и дальше будет расширяться с ускорением, его нельзя будет проверить и в сколь угодно отдаленном будущем.
В статичной вселенной с фиксированным началом радиус горизонта частиц равен произведению ее возраста на скорость света. В нашей Вселенной он гораздо больше, поскольку расширяющееся пространство увлекает за собой световые кванты. Для определения этого радиуса требуется знание всей динамики Вселенной, в том числе и в фазе инфляции, которым наука пока не располагает. По современным данным, масштабный фактор Вселенной в ходе инфляции увеличился как минимум в 10 27 раз, но эта оценка может быть сильно занижена (стандартная космологическая модель вообще не описывает фазу инфляции и отсчитывает возраст Вселенной от ее завершения).
В мире Эйнштейна—де Ситтера радиус горизонта частиц равен удвоенному радиусу хаббловской сферы, который, в свою очередь, в полтора раза превышает произведение возраста этого мира и скорости света. Легко посчитать, что в соответствии с этой моделью нынешний радиус горизонта частиц (и, следовательно, радиус наблюдаемой с Земли области космоса) составляет около 41 млрд световых лет, или 13 гигапарсек. Поскольку Вселенная в эпоху доминирования темной энергии вышла на ускоренное расширение, радиус ее горизонта частиц должен оказаться несколько больше. Впрочем, учет темной энергии дает довольно близкое значение — 14 гигаперсек.
Стоит напомнить, что наши телескопы не могут заглянуть в эпоху, когда космическое пространство было заполнено плазмой и не содержало свободных фотонов. Она завершилась через 380 000 лет после Большого взрыва. Вселенная тогда эволюционировала практически точно по модели Эйнштейна—де Ситтера и продолжала это делать еще не менее 8 млрд лет. Позднее темная энергия внесла свои поправки, но пока что они увеличили горизонт событий не слишком сильно.
Если нынешняя плотность темной энергии в будущем не изменится, эволюция Вселенной постепенно начнет всё больше и больше соответствовать модели де Ситтера. В таком случае радиус горизонта событий с течением времени будет стремиться к предельному постоянному значению. В очень далеком будущем все источники света, расположенные вне гравитационно связанной Местной группы галактик (к которой принадлежит и наш Млечный Путь), окажутся за пределами этого горизонта и навсегда станут невидимыми.