Geum.ru

Теория Всего Глава Тени Глава решение

Вид материалаРешение

Содержание


Глава 12 Путешествие во времени
Подобный материал:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18

Глава 12

Путешествие во времени



Если существует идея о том, что время некоторым образом подобно дополнительному четвертому измерению пространства, то естественна и мысль о том, что если можно путешествовать из одного места в другое, то, может быть, можно путешествовать и из одного времени в другое. В предыдущей главе мы видели, что идея о «движении» во времени в том смысле, в котором мы передвигаемся в пространстве, не имеет смысла. Тем не менее, кажется ясным, что человек подразумевал бы под путешествием в двадцать пятый век или в эпоху динозавров. В научной фантастике машины времени обычно представляют как экзотические аппараты. Путешественник настраивает управляющие приборы на дату и время выбранного им места назначения, ждет до тех пор, пока аппарат не переместится в эту дату и время (иногда точно так же можно выбрать и место), и вот он там. Если человек выбрал отдаленное будущее, он общается с обладающими сознанием роботами и восхищается межзвездными космическими кораблями или (в зависимости от политических убеждений автора) бродит среди обуглившихся радиоактивных руин. Если человек выбрал отдаленное прошлое, он отражает нападение тираннозавра, а над ним парят птеродактили.

Присутствие динозавров было бы впечатляющим свидетельством того, что мы действительно достигли ранней эры. Мы могли бы перепроверить это свидетельство по разным источникам и более точно определить дату, глядя на некий естественный долгосрочный «календарь», такой, как формы созвездий в ночном небе или относительное соотношение различных радиоактивных элементов в горных породах. Физика обеспечивает множеством календарей такого рода, а законы физики вызывают их согласование друг с другом при надлежащей градуировке. Если принять, что мультиверс состоит из набора параллельных пространств времен, каждое из которых состоит из пачки «снимков» пространства, определенная таким образом дата – это свойство всего снимка, и любые два снимка отделяются временным интервалом, который является разностью их дат. Путешествие во времени – это любой процесс, вызывающий несоответствие между этим интервалом между двумя снимками с одной стороны и, с другой стороны, нашим собственным ощущением того, сколько времени прошло между нашим пребыванием на этих двух снимках. Мы могли бы сослаться на часы, которые носим с собой, или могли бы измерить это, пользуясь психологическими критериями возраста своих тел. Если мы видим, что внешне прошло много времени, а по всем субъективным оценкам мы ощутили гораздо меньшее время, значит, мы переместились в будущее. Если, с другой стороны, мы видим, что внешние часы и календари показывают определенное время, а позднее (субъективно) мы видим, что они последовательно показывают более раннее время, значит, мы переместились в прошлое.

Большинство научных фантастов осознают, что путешествия во времени, направленные в прошлое и в будущее, радикально отличаются друг от друга. Здесь я не стану уделять много внимания путешествию в будущее, потому что это безусловно менее проблематичное дело. Даже в повседневной жизни, например, когда мы спим и просыпаемся, субъективно ощущаемое нами время может быть короче времени, которое прошло на самом деле. Про людей, которые выходят из комы, длившейся несколько лет, можно было бы сказать, что они переместились на столько лет в будущее, если бы не тот факт, что их тела постарели в соответствии с внешним временем, а не с тем временем, которое они ощутили субъективно. Таким образом, в принципе, технику (подобную той, которую мы представили в главе 5) замедления работы мозга пользователя виртуальной реальности можно было бы применить ко всему телу и, таким образом, можно было бы использовать для полностью развитого путешествия в будущее. Менее назойливый метод предоставляет специальная теория относительности Эйнштейна, которая гласит, что, в общем, наблюдатель, который ускоряется или замедляется, ощущает меньшее время, чем наблюдатель, который находится в состоянии покоя или движется равномерно. Например, астронавт, который отправился в межорбитальный перелет, включающий ускорение до скоростей, близких к скорости света, ощутил бы гораздо меньшее время, чем наблюдатель, оставшийся на Земле. Этот эффект известен как растяжение времени. С помощью достаточного ускорения можно сделать длительность полета с точки зрения астронавта такой короткой, какой он пожелает, а длительность, измеряемую на Земле, такой длинной, какой он пожелает. Таким образом, за данное субъективно короткое время человек мог бы переместиться так далеко в будущее, как он того пожелает. Однако такое путешествие в будущее необратимо. Путешествие обратно потребовало бы путешествия в прошлое, а никакая степень растяжения времени не может позволить космическому кораблю вернуться из полета прежде, чем он взлетел.

У виртуальной реальности и путешествия во времени, по крайней мере, есть нечто общее: и первая, и второе систематически изменяют обычное отношение между внешней реальностью и ощущением, которое получает от нее пользователь. Таким образом, можно было бы задать следующий вопрос: если универсальный генератор виртуальной реальности можно было бы так легко запрограммировать на путешествие в будущее, можно ли использовать его для путешествия в прошлое? Например, если, замедлившись, мы могли бы отправиться в будущее, могли бы мы отправиться в прошлое, ускорившись? Нет; нам просто показалось бы, что внешний мир замедлился. Даже при недостижимом пределе бесконечно быстрой работы мозга, нам казалось бы, что внешний мир застыл в конкретный момент. Тем не менее, по вышеприведенному определению, это было бы путешествием во времени, но не в прошлое. Это можно было бы назвать путешествием в «настоящее». Помню, когда я в последнюю минуту готовился к экзаменам, я мечтал о машине, способной переносить в настоящее, – а какой студент не мечтал об этом?

Прежде чем перейти к обсуждению путешествия в прошлое, как насчет передачи путешествия в прошлое? До какой степени можно запрограммировать генератор виртуальной реальности, чтобы дать пользователю ощущение путешествия в прошлое? Мы увидим, что ответ на этот вопрос, как и на все вопросы о масштабе виртуальной реальности, говорит нам и о физической реальности.

Характерные аспекты ощущения среды прошлого, по определению, являются ощущениями определенных физических объектов или процессов – «часов» и «календарей» – в состояниях, которые имели место только в прошлом (то есть, на прошлых снимках). Безусловно, генератор виртуальной реальности мог бы передать эти объекты в этих состояниях. Например, он мог бы дать человеку ощущение того, что последний живет в век динозавров или находится в окопах Первой мировой войны, а также он мог бы сделать так, что созвездия, даты в газетах и все, что угодно, появлялись бы точно для этого времени. Насколько точно? Существует ли фундаментальный предел точности передачи любой данной эпохи? Принцип Тьюринга гласит, что универсальный генератор виртуальной реальности можно построить и запрограммировать для передачи любой физически возможной среды, поэтому, ясно, что его можно было бы запрограммировать для передачи среды, которая действительно физически существовала когда то.

Чтобы передать машину времени, имевшую определенный репертуар прошлых мест назначения (а следовательно, и передать сами места назначения), программе пришлось бы включить исторические записи сред в этих местах назначения. В действительности, ей понадобилось бы больше, чем просто записи, потому что ощущения путешествия во времени включали бы больше, чем просто картины прошлых событий, разворачивающихся вокруг пользователя. Воспроизведение записей прошлого для пользователя было бы просто формированием изображений, а не виртуальной реальностью. Поскольку настоящий путешественник во времени участвовал бы в событиях и оказывал бы ответную реакцию на среду прошлого, точная виртуальная передача машины времени, как и любой другой среды, должна быть интерактивной. Программе пришлось бы вычислить для каждого действия пользователя реакцию исторической среды на это действие. Например, чтобы убедить доктора Джонсона, что данная машина времени действительно перенесла его в древний Рим, мы должны позволить ему не только незаметно и пассивно наблюдать, как прогуливается Юлий Цезарь. Он захотел бы проверить подлинность своих ощущений, попинав местные камни. Он мог бы пнуть Цезаря – или, по крайней мере, обратиться к нему на латыни и ожидать, что тот ответит ему так же. Чтобы виртуальная передача машины времени была точной, эта передача должна реагировать на подобные интерактивные проверки как реальная машина времени и как реальные среды прошлого, в которые она переносится. Это должно включать, в данном случае, демонстрацию передачи Юлия Цезаря, который говорит на латыни и ведет себя должным образом.

Поскольку Юлий Цезарь и древний Рим были физическими объектами, их можно было бы, в принципе, передать с произвольной точностью. Эта задача отличается от задачи передачи Центрального Корта Уимблдона вместе со зрителями только уровнем. Конечно, сложность необходимых для этого программ была бы огромной. Однако еще более сложной или, может быть, даже в принципе невозможной, была бы задача сбора информации, необходимой для написания программ передачи отдельных людей. Но написание программ здесь не проблема. Я не спрашиваю, можем ли мы собрать достаточный объем информации о среде прошлого (или, в действительности, о среде настоящего или будущего), чтобы написать программу, которая передавала бы именно эту среду. Я спрашиваю, включает ли набор всех возможных программ для генераторов виртуальной реальности программу, которая обеспечивает виртуальную передачу путешествия в прошлое, и, если такая программа существует, какова точность этой передачи? Если бы не было программ, передающих путешествие во времени, то принцип Тьюринга означал бы, что путешествие во времени физически невозможно (поскольку он гласит, что все, что физически возможно, можно передать с помощью некоторой программы). И в связи с этим действительно существует проблема. Даже несмотря на то, что существуют программы, точно передающие среды прошлого, видимо, существуют фундаментальные препятствия их использования для передачи путешествия во времени. Это те же самые обстоятельства, которые, кажется, препятствуют самому путешествию во времени, а именно: так называемые «парадоксы» путешествия во времени.

Типичным парадоксом является следующий. Я строю машину времени и использую ее, чтобы отправиться в прошлое. Там я не даю бывшему себе построить машину времени. Но если машина времени не построена, я не смогу использовать ее, чтобы отправиться в прошлое, а следовательно, и не смогу воспрепятствовать ее созданию. Так совершаю я это путешествие или нет? Если да, то я лишаю себя машины времени и, следовательно, не совершаю путешествие. Если я не совершаю путешествие, то я позволяю себе построить машину времени и, таким образом, совершаю путешествие. Иногда это называют «парадоксом дедушки» и говорят об использовании путешествия во времени, чтобы убить своего деда, прежде чем у него появились дети. (И тогда, если у него не было детей, у него не могло быть и внуков, так кто же убил его?) Эти две формы парадокса цитируют чаще всего; так получается, что они требуют элемента насильственного конфликта между путешественником во времени и людьми из прошлого, так что человеку интересно, кто победит. Возможно, путешественник во времени потерпит поражение, и парадокс будет аннулирован. Однако насилие – это не суть данной проблемы. Если бы у меня была машина времени, я мог бы принять следующее решение: если сегодня меня посетит мое будущее я, пришедшее из завтра, то завтра я не воспользуюсь своей машиной времени; а если сегодня у меня не будет такого гостя, то завтра я воспользуюсь машиной времени, чтобы вернуться в сегодня и навестить себя. Кажется, что из моего решения следует, что если я воспользуюсь машиной времени, то я не воспользуюсь ей, а если я не воспользуюсь ей, то я воспользуюсь ей: противоречие.

Противоречие означает ошибочное допущение, поэтому такие парадоксы традиционно считали доказательствами невозможности путешествия во времени. Другое, иногда оспариваемое, допущение касается свободной воли – имеют ли путешественники во времени обычную свободу выбора своих действий. При этом делают вывод, что если бы машины времени действительно существовали, то воля людей стала бы менее свободной. Они каким то образом утратили бы способность иметь описанные мной намерения; или иначе, путешествуя во времени, они бы каким то образом систематически забывали решения, принятые ими перед отправлением. Но оказывается, что ошибочное допущение, стоящее за всеми парадоксами, не связано ни с существованием машины времени, ни со способностью людей выбирать свое поведение, как обычно. Виновата в нем классическая теория времени, которая, как я уже показал, не годится по весьма независимым причинам.

Если бы путешествие во времени было логически невозможно, передача его в виртуальной реальности тоже была бы невозможна. Если бы оно требовало приостановки свободной воли, то этого же требовала бы и передача в виртуальной реальности. Парадоксы путешествия во времени можно было бы выразить на языке виртуальной реальности следующим образом. Точность передачи в виртуальной реальности – это достоверность, насколько она ощутима, переданной среды той, которую следовало передать. В случае с путешествием во времени среда, которую следует передать, – это среда, существовавшая исторически. Но как только переданная среда дает ответную реакцию, что она и должна делать, на воздействие пользователя, она, тем самым, становится исторически неточной, поскольку реальная среда никогда не реагировала на этого пользователя: пользователь никогда на нее не воздействовал. Например, реальный Юлий Цезарь никогда не встречал доктора Джонсона. Следовательно, доктор Джонсон самой проверкой достоверности передачи через беседу с Цезарем разрушил бы достоверность, создав исторически неточного Цезаря. Передача может либо вести себя точно, будучи достоверным изображением истории, либо реагировать точно, но не то и другое одновременно. Таким образом, может показаться, что так или иначе, передача путешествия во времени в виртуальной реальности внутренне не способна быть точной – а это просто другой способ сказать, что путешествие во времени невозможно передать в виртуальной реальности.

Но действительно ли этот эффект является препятствием для точной передачи путешествия во времени? Как правило, имитация действительного поведения среды не является целью виртуальной реальности: значение имеет точная реакция этой среды. Как только вы начнете играть в теннис на переданном Центральном Корте Уимблдона, вы заставите его вести себя отлично от поведения реального корта. Но это не уменьшает точность передачи. Напротив, именно это необходимо для ее точности. Точность в виртуальной реальности означает близость переданного поведения к тому, которое исходная среда проявила бы, окажись в ней пользователь. Только в начале передачи состояние переданной среды должно быть достоверным по отношению к оригиналу. Соответственно, достоверным должно быть не состояние среды, а ее реакция на действия пользователя. Почему это «парадоксально» для передачи путешествия во времени, а не для всех других передач – например, для передачи обычного путешествия?

Это кажется парадоксальным, потому что при передаче путешествия в прошлое пользователь играет уникальную двуликую или многоликую роль. Из за наличия петель во времени, где, например, одна или больше копий пользователя могут сосуществовать и взаимодействовать, от генератора виртуальной реальности в действительности требуется передавать пользователя, одновременно реагируя на его действия. Например, представим, что я пользователь генератора виртуальной реальности, который обрабатывает программу передачи путешествия во времени. Допустим, что когда я включаю эту программу, вокруг себя я вижу фантастическую лабораторию. В центре находится вращающаяся дверь, подобная тем, которые находятся на входе в большие здания, за исключением того, что она непрозрачна и почти полностью огорожена непрозрачным цилиндром. Единственный путь в цилиндр или из него – это вход, прорезанный в его боковой стенке. Дверь, расположенная внутри этого цилиндра, постоянно вращается. На первый взгляд кажется, что с этим устройством мало что можно сделать, кроме как войти в него, сделать в нем один или несколько кругов вместе с вращающейся дверью и снова выйти. Однако над входом висит табличка: «Путь в прошлое». Это машина времени – вымышленная, виртуальная машина времени. Однако если бы существовала реальная машина времени, способная перенести в прошлое, она, как и эта машина, была бы не экзотическим аппаратом, а экзотическим местом. Чем ехать или лететь на ней в прошлое, человеку скорее пришлось бы проделать через нее определенный путь (возможно, используя обычный космический аппарат) и появиться в более раннем времени.





Рис. 12.1. Путь через пространство время, совершаемый путешественником во времени

На стене смоделированной лаборатории висят часы, которые первоначально показывают полдень, а у входа в цилиндр написаны некоторые инструкции. К тому времени, как я закончил читать их, уже пять минут первого, как в соответствии с моим восприятием, так и по часам. Инструкции гласят, что если я войду в цилиндр, сделаю вместе с вращающейся дверью один круг и вернусь, в лаборатории будет на пять минут раньше. Я вхожу в одно из отделений вращающейся двери. Когда я перемещаюсь вокруг цилиндра, мое отделение закрывается за мной, а потом, через несколько мгновений, снова достигает входа. Я выхожу. Лаборатория выглядит почти также – за исключением чего? Что мне следует ожидать дальше, если это точная передача путешествия в прошлое?

Позвольте мне вернуться немного назад. Допустим, что у входа есть переключатель, два положения которого обозначены как «интерактивность включена» и «интерактивность выключена». Эта установка не позволяет пользователю участвовать в прошлом, а позволяет только наблюдать его. Другими словами, она обеспечивает не полную передачу виртуальной реальности среды прошлого, а только формирование изображений.

Наличие этой простой установки, по крайней мере, исключает неопределенность или парадокс относительно того, какие изображения должны быть сформированы, когда я выйду из вращающейся двери. Это должны быть изображения меня, в лаборатории, делающего то, что Я делал в полдень. Одна причина отсутствия неопределенности состоит в том, что я помню эти события, поэтому я могу сравнить изображения прошлого с моими собственными воспоминаниями о том, что произошло. Ограничивая свой анализ небольшой замкнутой средой за короткий промежуток времени, мы избежали проблемы, аналогичной той, что связана с выяснением, каким на самом деле был Юлий Цезарь, проблемы, связанной с верхними пределами археологии, а не с внутренними проблемами путешествия во времени. В нашем случае генератор виртуальной реальности легко может получить информацию, которая ему необходима, чтобы создать требуемые изображения, записав все мои действия. Это не запись моих действий в физической реальности (которые заключаются в том, чтобы спокойно лежать внутри генератора виртуальной реальности), это запись моих действий в виртуальной среде лаборатории. Таким образом, в момент моего выхода из машины времени, генератор виртуальной реальности перестает передавать лабораторию в 12.05 и начинает воспроизводить свою запись с изображений того, что произошло в полдень. Он показывает эту запись мне с перспективой, настроенной на мое настоящее положение, и того, куда я смотрю, и постоянно перенастраивает перспективу по мере моего обычного движения. Таким образом, я снова вижу, что часы показывают полдень. Также я вижу более раннего себя, стоящего перед машиной времени, читающего надпись над входом и изучающего инструкции точно так, как я делал это пять минут назад. Я вижу его, но он не видит меня. Что бы я не сделал, он – или скорее оно, движущееся изображение меня, – никак не отреагирует на мое присутствие. Через некоторое время оно идет к машине времени.

Если я случайно окажусь у входа, мое изображение, тем не менее, направится прямо к машине времени и войдет в нее, так же, как это сделал я, поскольку если бы оно сделало что то еще, то передача уже была бы неточной. Существует множество способов запрограммировать генератор изображений, чтобы он справился с ситуацией, когда изображение непрерывного предмета должно пройти через местоположение пользователя. Например, изображение могло бы пройти прямо через пользователя, как привидение, или оно могло бы оттолкнуть пользователя. Последний вариант дает более точную передачу, потому что в этом случае изображения в некоторой степени являются не только видимыми, но и осязаемыми. Я не должен опасаться, что ушибусь когда мое изображение оттолкнет меня, как бы резко оно не сделало это, потому что физически меня там безусловно нет. Если мне не хватает места, чтобы уйти с дороги, генератор виртуальной реальности мог бы без усилий переместить меня через небольшую щель или даже телепортировать за препятствие.

Дальнейшего воздействия я не могу оказать не только на свое изображение. Поскольку мы временно переключились с виртуальной реальности на формирование изображений, я уже не могу воздействовать на что либо в смоделированной среде. Если на столе стоит стакан воды, я уже не могу взять его и выпить, что я мог сделать, прежде чем прошел через вращающуюся дверь в смоделированное прошлое. Запросив модель неинтерактивного путешествия в прошлое, которое эффективно является воспроизведением конкретных событий, происходивших пять минут назад, я неизбежно теряю контроль над своей средой. Я передаю контроль, как это и произошло, бывшему себе.

Когда мое изображение входит во вращающуюся дверь, часы снова показывают 12.05, хотя в соответствии с моим субъективным восприятием в модели уже 12.10. Что произойдет дальше, зависит от того, что я сделаю. Если я просто останусь в лаборатории, то следующей задачей генератора виртуальной реальности должна стать задача перемещения меня к событиям, которые происходят после 12.05, по времени в лаборатории. Ни генератор еще не обладает записью этих событий, ни у меня нет никаких воспоминаний о них. Относительно меня, относительно смоделированной лаборатории, относительно физической реальности, эти события еще не произошли, поэтому генератор виртуальной реальности может возобновить свою полностью интерактивную передачу. Общий результат состоит в том, что я провел в прошлом пять минут, не имея возможности воздействовать на него, а затем вернулся в «настоящее», которое я оставил, то есть, к нормальной последовательности событий, на которые я могу повлиять.

Существует другая альтернатива: я могу последовать за своим изображением в машину времени, вместе с ним совершить путешествие вокруг машины времени и снова появиться в прошлом лаборатории. Что произойдет в этом случае? Часы снова показывают полдень. Теперь я вижу