Готовый перевод Terry Pratchett - The Science of Discworld II: the Globe / Терри Пратчетт - Наука Плоского мира II : Сфера: TWENTY-EIGHT - WORLDS OF IF/ Миры если

Волшебники придумали секретное оружие для для битвы с эльфами за душу Круглого Мира, и они деловито реорганизовали историю, чтобы убедится, что их оружие было изобретено. Оружие это один Уильям Шекспир - Артур Дж. Найтингейл просто это не выдержит. Они рассмотрели множество проб и ошибок с каждым из них. Тем не менее постепенно шаг за шагом они повернули поток истории к желаемому результату.

Черная краска? Может вы знаете этот суеверный обычай, но если нет, то : если покрасить потолок кухни в черный цвет то обязательно родиться мальчик. Волшебники попробует что угодно. Для начала. А если не получится, то они попробуют что-нибудь ещё, пока в конечном итоге что-нибудь не получится.

Почему же неразумно думать что они добьются успеха одним махом, но нормально думать, что они достигнут своей цели повторяя свои попытки?

Такова история.

Это динамическая история, но мы обнаружили что эта динамика проявляется лишь в том как разворачиваются события. Вот почему мы можем подобрать название историческому периоду только тогда когда он закончится. Вот почему монахи истории странствуют по Диску чтобы убедить что исторические события, которые должны произойти происходят. Они являются хранителями рассказия и они распространяют его, беспристрастно гарантируя то, целый мир подчиняется собственной сюжетной линией. Монахи истории как таковые возникают в книге "Вор времени". Используя большие вращающиеся цилиндры под названием Удлинители, они заимствовали время там, где оно не нужно, и переносили туда, где необходимо: согласно Второй Скрижали Мгновена Вечно Изумлённого, Мгновен Вечно Изумлённый выпилил первый Удлиннитель из ствола дерева хрум-хрум, покрыл его нужными символами и, приладив к бронзовому веретену, призвал своего подмастерья Дурвруна.

- О, очень мило, учитель, - сказал Дурврун. - Молитвенное колесо, да?

- Нет, все гораздо проще, - сказал Мгновен. - Оно просто запасает и перемещает время.

- Так просто, да?

- А сейчас я собираюсь проверить его, - сказал Мгновен. Он слегка крутанул веретено рукой.

- О, очень мило, учитель, - сказал Дурврун. - Молитвенное колесо, да?

- Нет, все гораздо проще, - сказал Мгновен. - Оно просто запасает и перемещает время.

- Так просто, да?

- А сейчас я собираюсь проверить его, - сказал Мгновен. Он повернул его не так сильно.

- Так просто, да?

- А сейчас я собираюсь проверить его, - сказал Мгновен. На этот раз он прокрутил его туда и обратно.

- Так пр-пр-пр Так просто-то, дадада просто да? - сказал Дурврун.

- Я проверил его, - сказал Мгновен.

В Круглом мире у нас нет монахов истории, по крайней мере не назовём никого кто играл бы эту роль, но могли бы назвать? - однако у нас есть своего рода исторический рассказий. Говорят, что "история повторяется" - в первый раз как комедия, а второй раз как трагедия, потому что единственное чему нас учит история это то, что история нас ни чему не учит.

История Круглого Мира подобна биологической эволюции: она подчиняется правилам, но даже при этом она кажется сама придумывает себя в процессе развития. Фактически она сама придумывает свои правила в процессе развития. На первый взгляд это кажется несовместимо с существованием динамики, так так динамика это правило, которое приводит систему от нынешнего состояния к следующему, крошечному мгновению будущего. Тем не менее динамика здесь определённо есть, в противном случае историки не смогли бы разобраться в истории, даже после всего случившегося. Так же и эволюционная биология.

Разгадка этой головоломки заключалась в странной природе исторической динамики. Она эмерджентна. Эмерджентность это одно из самых важных, но так же и самых загадочных свойств сложной системы. Для этой книги это довольно важно, поскольку существование эмерджентной динамики заставляет людей рассказывать истории. Если кратко то, если не динамика не эмерджентна, то нам нет нужды рассказывать истории о системе, поскольку мы были бы не в состоянии понять систему в её собственных условиях. Но когда динамика эмерджентна, упрощённые, но вызывающие воспоминания истории, это лучшее описание, которое можно найти..

Но теперь мы даже забежали вперёд нашей собственной истории, так что давайте вернёмся немного назад и объясним о чём, собственно, идёт речь.

Обычная динамическая система имеет явное, предварительное заявленное фазовое пространство. То есть, существует простое, точное описание всего что может произойти с системой и в некотором смысле это описание известно заранее. Кроме того, имеется фиксированное правило, или несколько правил, которые определяют текущее состояние системы и её переход к следующему. К примеру, если мы пытаемся понять солнечную систему с классической точки зрения, тогда это фазовое пространство состоит из всех возможных положений и скоростей планет, лун и других тел, а так же правил, которые представляют собой сочетания Ньютоновских законов всемирного тяготения и движения.

Такая система детерминирована: в принципе, будущее полностью определяется настоящим. Логика проста. Начнём с состояния в настоящем и разберёмся в том, что это будет один шаг в будущее путём применения правил. Но теперь мы можем посчитать это состояние "настоящим" и, снова применив правила, обнаружить что система сделала два шага вперёд в будущее. Повторим всё снова, и мы будем знать что случится после трех шагов во времени. Повторите это миллиард раз, и будущее будет определено для следующего миллиарда шагов во времени.

Это математическое явление привело математика восемнадцатого века Пьера-Симона Лапласа к яркому образу "огромного интеллекта, который может предсказать будущее каждой частицы во вселенной, как только он будет снабжён описанием всех частиц в один конкретный момент". Лаплас понимал, что очень трудно выполнить такие вычисления. чтобы они были практичны и он осознавал трудность и даже невозможность наблюдения за состоянием каждой частицы в один и тот же момент. Не смотря на все эти проблемы его образ помог сформировать оптимистическое отношение к предсказуемости вселенной. Или, точнее, малой её части. И в течении нескольких столетий наука сделала большие успехи в том чтобы сделать такие предсказания возможными. Сегодня мы можем предсказать движение солнечной системы на миллиарды лет вперёд, и даже можем предсказать погоду (довольно точно) на целых три дня вперёд, что довольно удивительно. Серьезно. Погода менее предсказуема чем солнечная система.

Гипотетический интеллект Лапласа был высмеян в книге Дугласа Адамса "Автостопом по галактике" в виде суперкомпьютера по имени Глубокомысленного, у которого ушло пять миллионов лет чтобы вычислить ответ на великий вопрос жизни, вселенной и всего остального. Ответом был 42. "Глубокомысленный" не так уж далеко уходит от "Огромного интеллекта" хотя само имя происходит из названия порнографического фильма "Глубокая глотка" , чье название было прикрытым именем тайного источника Уотергейтского скандала, ставший крахом политической карьеры Ричарда Никсона (как быстро забывают люди..).

Одна из причин, по которой Адамс мог издеваться над мечтой Лапласа, это то, что около сорока лет назад мы узнали что для предсказания будущего вселенной, или даже её малой части, требуется больше чем просто огромный интеллект. Требуются абсолютно точные исходные данные, верные до бесконечного количества знаков после запятой. Без ошибок, однако незначительные могут быть терпимы. Ни одной. Нет отметки для начала. Благодаря явлению, известному как "хаос", даже маленькая ошибка в определении начального состояния может возрасти экспоненциально быстро, так что предсказания будущего быстро становятся в вышей степени неточными. Однако на практике, все измерения с точностью более чем в одну триллионную являются за пределами возможностей современной науки. Так что, к примеру, хотя мы можем в самом деле предсказать движение солнечной системы на миллиарды лет вперёд, мы не можем предсказать его правильно. Фактически, мы понятия не имеем, где спустя сотни миллионов лет будет находится Плутон. С одной стороны, десять миллионов лет это плёвое дело.

Хаос является одной из практических причин того, почему вообще невозможно предсказать будущее (и сделать это правильно). Теперь давайте рассмотрим несколько иную: сложность. Хаос поражает прогностические методы, а сложность поражает правила..Хаос возникает потому что на практике невозможно сказать в каком именно состоянии находится системы. Относительно сложной системы невозможно даже приблизительно назвать диапазон возможных состояний системы. Хаос вставляет палки в колёса работающей машине научного прогноза, а сложность превращает эту машину в небольшую кучку металлолома.

Мы уже обсуждали ограничения лапласианской картины мира в контексте теории Кауфмана относительно автономных агентов расширяющий пространство соседних возможностей. Теперь мы внимательнее посмотрим на то, как происходят такие расширения. Теперь мы видим, что лапласианская картина мира всё ещё играет свою роль, хотя и менее амбициозную.

Сложная система состоит из некоторого числа (обычно большого) субъектов или агентов, которые взаимодействуют друг с другом по определённым правилам. По этому описанию кажется, что сложная система является просто динамической системой, чьё фазовое пространство представляет собой огромное число измерений, по одному или больше для каждого субъекта. Это верно, но слово "просто" ошибочно пренебрежительно. Динамические системы с большим фазовым пространством могут быть способны на замечательные вещи, куда более замечательные чем, может делать солнечная система.

Новым ингредиентом в сложных системах является то, что правила являются "локальными", указанными на уровне субъекта. Напротив, интересные особенности системы сами по себе носят глобальный характер и являются заявленными на уровне всей системы. Даже если мы знаем локальные правила для субъектов, то не возможно - на практике или в принципе - вывести динамические правила системы в целом. Проблема в том что включенные расчёты могут быть трудными в обработке, либо в лучшем случае займут слишком много времени, либо в худшем их невозможно будет рассчитать.

Предположим, что вы хотели бы использовать законы квантовой механики чтобы предсказать поведение кошки. Если вы отнесётесь к делу со всей серьезностью, то вам нужно будет записать "квантовую волновую функцию" каждой отдельной субатомной частицы кошки. Проделав всё это, вы примените математическое правило, известное как уравнение Шрёдингера, которое по мнению физиков может предсказать будущее состояние кошки.

Однако, ни один нормальный физик не предпримет попыток чего-то подобного, поскольку волновые функции слишком сложны. Количество субатомных частиц кошки огромно, даже если вы точно измерите их состояния, что в любом случае невозможно, во вселенной всё равно нет достаточно большого листа бумаги на котором бы поместилось всё число. Так что расчёты даже не начнутся, потому что с практической точки настоящее состояние кошки не может быть описано на языке квантовых волновых функций. Что же касается квантовых волновых функций в уравнении Шрёдингера, то просто забудьте о них.

Согласитесь это не совсем разумный способ смоделировать поведение кошки. Но это делает его понятным для обычной риторики физиков на тему квантовой механики как "фундаментальной", и в лучшем случае верной в философском смысле. Это не имеет фундаментального значения для нашего понимания кошки, но может иметь фундаментальное значение для самой кошки.

Не смотря на все эти сложности, кошкам в основном удаётся вести себя как кошками, и в частности они обнаруживаются своё будущее в существования в виде кошек. На философском уровне опять же это может быть потому, что вселенная решает уравнение Шрёдингера намного лучше чем мы, и потому что описания квантово-волновой функции кошки и вовсе не требуется: кошка уже есть, что само по себе является квантовой волновой функцией.

Давайте признаем что довольно вероятно, что вселенная не передаёт кошку в своё будущее, применяя всё, что соотносится с уравнением Шрёдингера. Уравнение это модель созданная человеком, а не реальность. Но даже если уравнение Шрёдингера является тем, что на "самом деле" делает вселенная, и даже тем более если это не так - нет никакого способа которым ограниченные в возможностях люди смогли бы проследить все "вычисления" шаг за шагом. Слишком много шагов. Все интересующее нас в кошках происходит на системном уровне: мурлыканье, ловля мышей, питье молока. Уравнение Шрёдингер не помогает нам понять этих явлений.

Когда логическая цепочка идёт от описания сложной системы на сущностном уровне к поведению на системном уровне, то для любого человека слишком сложно её проследить, то такое поведение называют эмерджентным свойством сложной системы, или просто "эмерджентным". Кошка пьющая молоко это эмерджентное свойство уравнения Шрёдингера примененного к субатомным частицам, составляющим кошку. И молоко, и блюдце.. и кухонный пол..

Один из способов предсказать будущее это обман. Этот метод имеет много преимуществ. Он работает. Вы можете протестировать его, и это делает его научным. Много людей верят собственным глазам, не подозревая, что глаза могут врать и вы никогда не поймаете компетентного обманщика на вранье.

Волшебники верно получили Шекспира на последнем этапе, оставив стороне незначительные вопросы пола. Когда речь заходит о будущем поле ребёнка, то Великим Мастером Предсказания Будущего был "Принц Монолулу". Он был выходцем из восточной Африки, носящим традиционные одеяния и потрясал (в очень материальном смысле) ранки восточной части Лондона в 1950-ые. Принц Монолулу приставал к беременным женщинам с криками "я скажу тебе пол твоего ребёнка, гарантия возврата денег!". Многие дамы попадались на эту уловку и платили шиллинг, что являлось пятидесятой частью недельного заработка.

Первый уровень трюка - это случайные догадки, которые гарантировали Принцу 50 % всех денег, но он был более искусен. Он улучшил схему до второго уровня, записывая пророчество на бумажке, помещая её в конверт, и заставляя простака расписываться поверх печати. Когда оказывалось, что предполагаемый Джон оказывался Джоанной, или Джоанна Джоном, те немногие, которые потрудились вернуться и потребовать свои деньги назад, открывали свои конверты, которые содержали верное предсказание. Они не получали своих денег назад, потому что Принц Монолулу настаивал на том, что исходное предсказание содержалось в конверте, а простофиля должно быть неверно его запомнил. На самом деле в конверте содержалось предсказание противоположное тому, которое было озвучено на словах.

История представляет собой сложную систему, её субъектами являются люди, правилами взаимодействия являются сложные способы, которыми человеческие существа могут себя вести по отношению к друг другу. Мы не достаточно компетентны в социологии чтобы записать эффективные правила на уровне субъектов. Но даже если бы сделали это, то явления системного уровня и управляющие ими правила системного уровня, почти наверняка были бы эмерджентными свойствами. Таким образом правило, переносит состояние всей системы на один шаг в будущее это не то, что мы можем записать. Это эмерджентная динамика.

Когда динамика на системном уровне является эмерджентной, тогда даже сама система не "знает" что происходит. Единственный способ это запустить систему и посмотреть, что происходит. Вам нужно будет позволить системе самой строить своё будущее. В принципе, возможно только одно будущее, но нет простого способа предсказать что случится, пока этого не произойдёт и это станет всем известно. Такое поведение является типичным для сложных систем с эмерджентной динамикой. В частности, это история человечества и биологическая эволюция. И кошки.

Биологи давно научились не доверять эволюционным объяснениям, в которых подразумевалось то, что развивающиеся организмы "знали" чего они пытаются достичь. То есть объяснениям вроде "Слоны развили длинный хобот чтобы пить воду не нагибаясь". Нежелательной здесь является не причина того, почему хобот слона довольно длинный (хотя, конечно, и это спорный вопрос), а слово "чтобы". Таким образом слоны наделяются эволюционным предвидением, и подразумевает (ошибочно, конечно) что они каким-то образом могут выбирать направление, в котором эволюционируют. Всё это очевидная чепуха, так что теория приписывающая цель процессу эволюции слонов - неразумна.

К сожалению, динамика выглядит очень похоже на целеполагание. Если эволюция слонов придерживается динамики, то это похоже на то, как будто бы конечный результат предопределён, и в этом случае система заранее "знает", что ей нужно делать. Каждый отдельный слон не осознавал бы своих целей, но система в некотором смысле должна была быть. Это было бы хорошим аргументом против динамического описания, если бы эволюционную динамику слонов можно было бы описать заранее. Однако, если динамика эмерджентна, тогда система сама по себе и её слоны, узнает о том, куда они движется только добравшись туда.

Так же получается и с историей. Способность давать название исторических периодам только после их окончания, довольно сильно походит на то, что можно наблюдать, если бы там была историческая динамика, но она эмерджентна.

Если удалится в эти рассуждения, то может показаться, что эмерджентная динамика не лучше, чем отсутствие динамики вообще. Сейчас наша задача это убедить вас в том, что это не так. Основанием для этого является то, что хотя эмерджентная динамика не может быть вычислена во всех логических деталях из правил сущностного уровня, она всё же остаётся динамикой. Она имеет собственный модели и закономерности и возможно способна работать с ними напрямую.

Именно так и происходит, когда историк говорит что-то вроде: "Крёз Неподготовленный был богатым, но слабым королём, который не поддерживал достаточно большой армии. Поэтому неудивительно, что его королевство было захвачено соседним Пиктоготом, а казна была разграблена." Такая система предполагает правило на системном уровне, историческую закономерность, которая иногда может быть убедительной. Мы можем задаваться вопросом насколько научны такие истории, потому что всегда можно быть мудрым после того, как событие уже случилось. Но в этом случае история обобщается; богатый и слабый король просто напрашивался на то, чтобы быть завоёванным нищими варварами. И это предсказание, мудрость до события, и как таковое является научно проверяемым.

Истории, которые нам рассказывают эволюционные биологи точно такие же и они становятся наукой только тогда, когда перестают быть историями "именно так", суждениями после свершившегося, и становятся общими принципами прогнозирования. Эти предсказания ограниченного вида "в этих условиях следуют ожидать такого поведения". Они не являются предсказаниями вроде "В четверг в 7.43 вечера у первого слона эволюционировал хобот". Но это как раз то, что значит "предсказание" в научном смысле: заранее говорить что при определённых условиях будет происходить определённые вещи. Вам не нужно предсказывать сроки эксперимента.

Эволюционный пример такого вида модели можно обнаружить в совместной эволюции "креодонтов", больших кошек вроде саблезубых тигров, и их жертв"титанотерриев" - больших копытных млекопитающих, часто с большими рогами. Когда речь идёт о повышении производительности для больших кошек, путь наименьшего сопротивления - это развить зубы побольше. При столкновении с этим, лучшим ответом жертвы это развить шкуру потолще и рога побольше. Теперь эволюционная гонка вооружений кажется неизбежной: зубы кошек становятся больше и больше, а жертва отвечает всё более толстой и толстой кожей., так что единственный ответ кошки это ещё большие зубы и так далее. Эволюционная гонка вооружений начинается тогда, когда оба вида попали в ловушку одной стратегии. Конечным результатом является то, что зубы кошачьих становятся насколько огромными, что бедных животных с трудом перемещают свою голову, тогда как кожа титанотерриев и бесчисленные рога на носу и бровях и связанная с ними мускулатура становятся насколько тяжёлыми, что передвижение по местности для них оказывается настоящей проблемой. Оба вида быстро вымирают.

За время эволюционной истории такая гонка вооружений между титанотерриями и креодонтами случалась пять раз продолжительностью около пяти миллионов лет в каждом случае. Это яркий пример эмерджентной модели, и тот факт, что он происходит снова и снова таким же образом только подтверждает что существует основная динамика. По всей вероятности это будет происходить снова и снова, за исключением появления людей, которые буду громить как и больших кошек так и их медленных жертв.

Заметьте, что мы называем эти модели на уровне системы "историями", чем они собственно и являются. У них есть повествование, последовательная внутренняя логика, начало и конец. Они являются историями потому что не могут быть "сокращёнными" на уровне субъектного описания, это больше был напоминало бесконечную мыльную оперу. "Ну, этот электрон врезался в вон тот электрон и вместе они испустили фотон" с небольшими вариациями повторённое поистине невообразимое количество раз.

Одним из центральных вопросом об эмерджентной динамике является: что произойдёт, если мы запустим систему ещё раз при немного других условиях? Будут ли некоторые модели эмерджентными или мы увидим что-нибудь другое? Если бы история Европы начала двадцатого века повторилась бы, но без Адольфа Гитлера, произошла бы Вторая Мировая Война, но по другому сценарию? Или она была бы сладостной и светлой? Исторически сложилось так, что это ключевой вопрос. Нет сомнений в том, что Гитлер внес значительный вклад в начало Второй Мировой, более серьезный вопрос заключается в том, была ли война продуктом политики того времени, и в его отсутствии кто-то мог поступить точно так же, или это именно Гитлер сформировал историю и развязал войну, и в противном случае ничего бы не произошло.

Возможно это будет спорным, но мы склонны считать что Вторая Мировая Война была в значительной степени неизбежным последствием политической ситуации тридцатых годов, когда Германия была обременена огромными репарациями после Первой Мировой Войны, поезда не ходили вовремя...а Гитлер был лишь средством, которым выражалась национальная жажда войны. Но это не тот ответ, который нас интересует: это природа самого вопроса. Это вопрос "а что если..?" и он касается исторического фазового пространства. Он не спрашивает что произошло, он спрашивает что могло бы произойти вместо.

Этот вопрос хорошо понимают на Плоском Мире. В книге "Дамы и Господа" можно обнаружить следующий отрывок:

Такие штуки, как параллельные вселенные, действительно существуют, хотя «параллельные» – не совсем правильное определение. Вселенные переплетаются и закручиваются вокруг друг друга, как ткань из обезумевшего ткацкого станка или эскадрон новобранцев с глухотой на правое ухо.

К тому же они разветвляются. Но – и это крайне важно – не постоянно. Вселенной, в общем-то, наплевать, наступили вы на бабочку, не наступили… Бабочек много. Так бог, увидевший, как падает пичужка, не прилагает усилий, чтобы ее подхватить.

Пристрелить диктатора и предотвратить войну? Но диктатор – это лишь кончик социального нарыва, из которого появляются диктаторы. Пристрели одного, через минуту появится другой. Пристрелить и этого? Почему бы тогда не пристрелить всех и не захватить Польшу? Через пятьдесят, тридцать или десять лет мир все равно двинется прежним курсом. История обладает огромной инерцией.

Впрочем, и на эту инерцию находится управа.

Когда стенки между «тем» и «этим» истончаются, когда появляются странные утечки… Тогда-то и встает вопрос выбора. В такие минуты можно увидеть, как вселенная, накренившись, спускается по другой штанине хорошо известных Штанов Времени.

Такой вопрос может быть задан относительно любой динамической системы, эмерджентной или нет, но он приобретает особый формат, когда динамика "даёт о себе знать". При повторном запуске будет ли она тем же самым? Будет ли рассказывать ту же самую историю? Если так, тогда история основательна и имеет степень неизбежности, не только при определённых исходах истории, а при всех из них.

Писатели научной фантастики исследуют историческое фазовое пространство в историях "альтернативных вселенных", где изменилось одно историческое событие и автор развивает возможные последствия. В книге Филиппа К. Дика "Человек в высоком замке" рассказывается история в которой Германия выиграла Вторую Мировую Войну. Трилогия Гарри Гаррисона "Запад Эдема" открывает мир в котором метеорит на границе К/Т пролетел мимо и все динозавры выжили. Писатели от науки так же задаются вопросом об историческом фазовом пространстве, особенно в контексте эволюции. Самым известным примером является книга "Чудесная жизнь" Стивена Джея Гулда, который задаётся вопросом, возникли бы люди на Земле снова, если бы эволюцию запустили ещё раз. Его ответ "нет" опирается на очень буквальное толкование слова "человек". В "Западе Эдема" ответом Гаррисона являются разумные мозозавры - современники динозавров, которые вернулись в море, развились и на своём этапе эволюции сыграют ту же роль, что и люди. (По сюжетным соображениям в его альтернативной вселенной есть настоящие люди, но иилане, потомки разумных мозозавров были всё-таки первыми.)

Там где Гулд видит расхождение и значительные изменения, вызванные случайными событиями, Гаррисон видит конвергенцию: та же пьеса, но с другими актёрами. Для Гулда смена актёров значительна, для Гаррисона имеет значение только пьеса. У обоих есть хорошие аргументы, но дело в том, что они решают разные задачи.

Второй путь, которым писатели научной фантастики исследуют альтернативные исторические пути - это истории о путешествии во времени, что возвращает нас обратно к волшебникам Незримого Университета и их битве с эльфами. Есть два вида историй о путешествиях во времени. В первом виде главные герои используют свою способность путешествовать во времени как способ наблюдения прошлого и будущего; хорошим примером является первый значительный роман о путешествии во времени - "Машина Времени" Г.Дж. Уэллса, написанный в 1895 году. Для Уэллса машина времени является средством для обсуждения будущего человечества, но его путешественник во времени не предпринимал реальных попыток для изменения истории. Напротив, повествовательная тема романа Роберта Силверберга "В верх по линии" (1969) это парадоксы, которые возникают, если есть возможность путешествия в прошлое и изменить его. В этой истории Служба Времени не пытается изменить прошлое, напротив, её главной целью является сохранение прошлого и предотвращение парадоксов, вопреки деятельности наблюдателей из будущего, которые каталогизирую прошлое, посещая его и наблюдая то, что на самом деле произошло.

Классический парадокс путешествий во времени это "что будет, если я отправлюсь в прошлое и убью собственного дедушку?" Логикой ситуации, конечно, является то, что если вы убьете дедушку, вы не родитесь, так что не сможете отправится и убить его, так что он останется жив, а вы сможете родится.. Все попытки решить эту внутренне противоречивую петлю причинности являются обманом: возможно, что дедушка умер, но вы всё равно рождаетесь от других бабушки и дедушки, но тогда это будет на самом деле не ваш дедушка, которого вы убили. В "много мирной" интерпретации квантовой механики, логика причинности вселенной держится при том условии, что дедушка был убит в другой параллельной вселенной от убийцы. Но тогда он так же не является вашим настоящим дедушкой, а только параллельной версией в какой-то другой вселенной.

Несколько более тонким временным парадоксом является Парадокс Совокупной Аудитории. Если люди будущего будут иметь доступ к машине времени, тогда они будут обязаны желать вернуться назад в прошлое и засвидетельствовать все важные исторические события, например распятие Христа. Но из существующих описаний этих событий мы знаем, что они не происходили перед толпами зрителей из будущего. Так где же они были? Это временной аналог парадокса Ферми о разумных пришельцах: если они есть по всей галактике, то почему их нет здесь? Почему они нас не посещают? Другие временные парадоксы используются как основные сюжетные элементы в коротких историях Роберта А. Хайлайнена - "По пятам" и "Все вы зомби", в последней между прочим путешественник во времени умудряется стать своим собственным отцом, сыном и, посредством смены пола - матерью. Когда его спрашивают, откуда он взялся от отвечает, что точно знает откуда он взялся. Большая загадка: откуда взялись все остальные? Такая идея была доведена до крайности в книге Дэвида Геррольда "Сложившийся человек".

На протяжении нескольких десятилетий серьезные физики начали думать о возможности путешествий во времени и разрешении любых связанных с этим парадоксов. Их работа является данью уважения повествовательному императиву в Круглом Мире. Причина по которой они задаются такими вопросами без сомнения кроется в том, что будучи детьми они читали истории вроде написанных Уэллсом, Силвербергом, Хайлайненом и Герролдом. Когда они стали профессиональными физиками, истории всплыли в их подсознании, и они всерьез занялись этой идеей - в качестве практического инженерного вопроса, а теоретической задачи.

Позволяют ли законы физики путешествия во времени или нет? Вы думаете, что ответом будет "нет", но удивительными выводы теоретических исследований свидетельствуют об обратном. До работающей машины времени ещё далеко, и возможно нам не хватает некоторых основных физических принципов, которые смогли бы изменить ответ на "нет", но факт в том, что сегодняшние пределы принятой физики не запрещают путешествий во времени. Даже предоставляют несколько сценариев того как это происходит.

Контекстом для таких исследований является общая теория относительности, в котором пространственно-временной континуум может быть искажен под действием гравитации. Или что более точно, в которых гравитация вызвана такими искажениями, то есть искривлённые пространство и время. Вместо машин времени физики ищут "замкнутую времениподобную кривую". Такая кривая соответствует объекту, который путешествует в будущее и попадает в собственное прошлое, и таким образом попадает в ловушку "петли времени".

Самый известный способ создать замкнутую времениподобную кривую это использовать кротовую нору. Кротовая нора это укороченный срез через пространство, полученный путём слияния Черной дыры со своей временной противоположностей, Белой дырой. Подобно тому как Черная дыра затягивает всё, что находится поблизости, Белая дыра всё отталкивает. Кротовая нора затягивает всё своей черной стороной и выталкивает через белый. Сама по себе Кротовья нора это скорее передатчик материи чем машина времени, но в союзе со знаменитым парадоксом близнецов она становится машиной времени. Согласно теории относительности время замедляется для объектов, движущихся с очень высокой скоростью. Так что если один из пары близнецов на очень высокой скорости отправится к далёким звёздам,а потом вернётся, то его возраст будет меньше чем у близнеца оставшегося дома. Предположим, что один из путешествующих близнецов хватается за белый конец кротовьей норы, а его брат/сестра за черный конец. Потом, когда путешествующий близнец возвращается, белая сторона оказывается моложе, чем черная: выход из кротовьей норы находится в прошлом входе. Так что всё, что затягивается в черную дыру, выталкивается в своем собственном прошлом. Поскольку белая сторона теперь рядом с чёрным, близнец возвращается домой, и объект может прыгать через Черную дыру, и вращаться по замкнутой петле времени, очерчивая замкнутую времениподобную кривую.

В создании такого устройства есть практические проблеми, и главная (!) из них в том, что Кротовья нора взорвётся слишком быстро чтобы объект успел пройти сквозь неё, если она не удерживается в открытом положении протекающей через неё "экзотической материей" с отрицательной энергией. Тем не менее всё это не воспрещается действующими законами физики. Так что там с парадоксами? Получается, что законы физики запрещают подлинные парадоксы, хотя разрешают многие кажущиеся парадоксы. Полезный метод для понимания разницы известен как диаграмма Фейнмана, которая является изображением того как движется объект (обычно это частица) в пространстве и времени.

К примеру, вот кажущийся парадокс путешествия во времени. Человек заперт снаружи в некой клетке, без еды, воды и возможности к побегу. Когда он сидит в углу, в отчаянии ожидая смерти, открывается дверь. Дверь открыл .. он сам. Он вернулся на машине времени из будущего. Но как (в этом и весь парадокс) он попал в будущее их этого места? Ну хорошо, кто-то добрый открыл дверь и освободил его.

В причинности этой истории есть нечто довольно странное, но соответствующая диаграмма Файнмана показывает, что она не нарушает ни один из законов физики. Во-первых, человек следует пространственно-временному пути, который сначала помещает его внутрь клетки, а затем проводит через открытую дверь. Эта временная линия продолжается в его будущем пока он не сталкивается с машиной времени. Затем линия времени меняет направление, уводя в прошлое, пока он не сталкивается с запертой клеткой. Он открывает её, и его временная линия разворачивается снова, снова приводя его в его собственное будущее. Таким образом человек следует по единственной извилистой тропе во времени, и на каждом шагу законы физики остаются в силе. Конечно, при условии, что его машина времени тоже не нарушает законов физики.

Если вы попытаетесь "объяснить" парадокс дедушки таким же способ, ничего не выйдет. Временная линия ведущая от дедушки к его убийце разрывается, когда убийца возвращается, нет последовательного сценария, даже на диаграмме Файнмана. Так что некоторые истории о путешествиях во времени не противоречат законам физики, и имеет свой собственный вид причинной логики, хотя и закрученной, но другие не менее правдоподобные истории не согласуются с законами физики. вы можете спасти парадокс дедушки, предположив, что изменения прошлого логически непоследовательно переключит вас в другую альтернативную вселенную, скажем в квантово-механический параллельный мир. Но вы убьете не своего дедушку, а дедушку альтернативного-вас. Так что "решение" парадокса дедушки - это обман.

Когда сталкиваешься со всем этим, способ, которыми волшебники управляются со сложностями путешествий во времени, кажется вполне разумным!

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: идёт перевод

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/40425/151674

Переводчики: Krevedko_boo