Понятие времени в физике варьируется в зависимости от того, с какой точки зрения мы рассматриваем это явление: с позиции общей теорией относительности, описывающей гравитацию и крупные объекты; квантовой механики, управляющей микромиром; или стандартной космологической модели. Все они используют понятие время, но трактуют его несовместимым образом, а при попытках объединить эти теории время то растягивается, то замедляется, а то и вовсе исчезает из уравнений.

Теория относительности нанесла первый удар по интуитивному пониманию времени, показав, что оно относительно и образует единую ткань с пространством. Квантовая механика еще больше усложнила картину, принимая время как внешний, необъяснимый параметр. Когда же физики пытаются описать гравитацию на квантовом уровне, чтобы создать «теорию всего», время часто вообще пропадает из фундаментальных уравнений, а Вселенная оказывается «замершей». Это и есть так называемая «проблема времени», цитирует Нойкарта издание Mirage News.

Классическое объяснение направленности времени связано с энтропией и вторым законом термодинамики, согласно которому беспорядок во Вселенной неуклонно нарастает. Это создает «стрелу времени» — объясняет необратимость процессов. Однако этот подход неполон, так как фундаментальные квантовые уравнения не подчиняются этой стреле и симметричны относительно прошлого и будущего.

Кроме того, он не отвечает на ключевой вопрос: почему Вселенная началась с состояния чрезвычайно низкой энтропии, что статистически крайне маловероятно.

В последние десятилетия в физике произошел тихий переворот: информация перестала быть абстрактным понятием и стала рассматриваться как физическая величина наравне с материей. Этот сдвиг был во многом спровоцирован парадоксами вроде озвученного Стивеном Хокингом информационного парадокса черных дыр. Стало ясно, что если мы хотим полного описания Вселенной, информация не может просто исчезать, не нарушив основ физики. Осознание этой мысли имело глубокие последствия. Стало ясно, что информация имеет термодинамическую ценность, что ее стирание рассеивает энергию, а хранение требует физических ресурсов.

Из новых идей возникла радикальная точка зрения: гравитация и само пространство-время могут быть «эмерджентными» явлениями, то есть возникающими из более фундаментальных составляющих, подобно тому как температура возникает из движения множества молекул. Некоторые теоретики предположили, что гравитация возникает из информации, отражая то, как она распределена и обработана.

Это ведет к смене парадигмы: не информация существует в пространстве-времени, а пространство-время возникает из информации.

В рамках этого подхода пространство-время можно представить состоящим из дискретных элементов, способных хранить квантовую информацию о произошедших взаимодействиях. Каждое событие — от столкновения частиц до формирования галактик — оставляет неизгладимый информационный след в структуре Вселенной. Эти «воспоминания» не могут быть стерты, что и объясняет необратимость времени. Таким образом, геометрия пространства-времени и его кривизна зависят не только от массы и энергии, но и от накопленной информации, особенно квантовой запутанности.

Следствие этого — новый взгляд на природу времени: оно возникает не как фундаментальная сущность, а как следствие необратимого процесса записи информации. Каждое взаимодействие добавляет новую запись в «журнал» Вселенной.

Поскольку информация только накапливается и не может быть стерта, возникает естественный порядок событий: прошлое — это состояние с меньшим количеством записей, будущее — с большим. Таким образом, стрела времени — это отражение растущего информационного архива Вселенной.

Информационный подход, о котором пишет Нойкарт, не отменяет относительность или квантовую механику в привычных условиях, но предлагает решение для областей, где классические понятия времени дают сбой.

Эта теория не просто философская концепция — она позволяет формулировать проверяемые предсказания. Например, накопленная информация может вести себя как дополнительный гравитационный компонент, объясняя наблюдаемое быстрое вращение галактик без привлечения гипотезы «темной материи». Черные дыры и квантовые компьютеры становятся природными лабораториями для проверки этой идеи: излучение Хокинга должно нести следы информации, поглощенной черной дырой, а в квантовых системах можно наблюдать возникновение стрелы времени из-за записи информации.