Барбур, Джулиан
Джулиан Барбур (англ. Julian Barbour; род. 1937, Англия) — британский физик-теоретик, чья область научных интересов охватывает квантовую гравитацию и историю науки. Является независимым исследователем со статусом приглашённого профессора в Оксфордском университете[3], а также автором концепций «динамики формы» и «точки Януса»[4].
Общие сведения
| Джулиан Барбур | |
|---|---|
| Julian Barbour | |
| Дата рождения | 1937[1] |
| Место рождения | |
| Страна | |
| Научная сфера | теоретическая физика, история науки |
| Образование | |
| Научный руководитель | Peter Mittelstaedt[d][2] |
| Известен как | сторонник физической картины мира, отрицающей существование времени |
| Сайт | Julian Barbour |
Биография
Джулиан Барбур изучал математику в Кембриджском университете[5], а затем — астрофизику в Мюнхенском университете. В 1968 году в Кёльнском университете под руководством Петера Миттельштадта Барбур получил степень доктора философии за исследование оснований общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Не занимая академических должностей, он обеспечивал семью, работая переводчиком с русского языка на условиях неполной занятости.
Учёный проживает в Англии, в деревне Саут-Ньюингтон близ Банбери (графство Оксфордшир)[6]. С 12 сентября 1964 года был женат на Верене Бастиан, в браке с которой родилось четверо детей.
Иллюзорность времени
Выпущенная в 1999 году книга Джулиана Барбура «Конец времени» отстаивает идею построения физической картины мира, отрицающей время: противоречивой точки зрения, утверждающей, что времени, как мы его себе представляем, в ином виде, кроме как, в виде иллюзии, не существует, и, что комплекс проблем теоретической физики возникает вследствие нашей веры в существование времени. «Изменения лишь создают иллюзию времени, когда существование каждого отдельного мгновения, благодаря его свойствам, представляется законченным и целым». Он называет такие мгновения множественностью «Теперь». Всё это иллюзия: нет ни движения, ни изменений. Он доказывает, что эта иллюзия времени является нашим истолкованием, что он называет «вместилищами времени», представляющими собой «всякую фиксированную структуру, создающую или кодирующую внешние признаки движения, изменения или истории». Барбур называет вневременное пространство всех возможных статических конфигураций Вселенной «Платонией»[7].
В своём скептицизме теория Барбура идёт даже дальше, чем этернализм, поскольку отрицает не только течение времени, но само существование измерения времени как такового. Физика упорядочивает множественность «Теперь» по свойственной им схожести между собой. Такое упорядочивание и есть то, что обычно называется упорядочением во времени, но оно возникает не из «Теперь», произошедших в конкретное время, поскольку они не обладают свойством происходить. Упорядочение во времени не возникает также и из неизменяемого существования «Теперь», расположенных вдоль оси времени, как в этернализме, но это упорядочивание, скорее, происходит из фактического содержания «Теперь».
Философ Джон Эллис Мак-Таггарт достиг похожих выводов в свой книге «Нереальность времени», выпущенной в 1908 году.
Махистская динамика и Динамика формы
Исследования Джулиан Барбура также касаются и такой смежной области, как махизм. Махистский подход требует чтобы формирование физической картины происходило напрямую из наблюдаемых величин. В стандартных теориях аналитической динамики система будущей эволюции может быть извлечена из структуры, состоящей из положения частиц и импульса (или мгновенных скоростей(?)). Махистский подход избегает импульса и мгновенных скоростей, недоступных прямому наблюдению, и, таким образом, требует более чем один «снимок», характеризующий только положение[8]. Это соответствует идее снимков или множества «Теперь» в рассуждениях Барбура о времени[9].
Совместно с физиком Бруно Бертотти Барбур разрабатывает методику «наилучшего соответствия» для выведения гравитационных уравнений напрямую из астрономических измерений пространственных отношений объектов друг с другом. Преданный огласке в 1982 году метод описывает гравитационные эффекты так же точно, как и эйнштейновская общая теория относительности, но без необходимости обращения к «фоновой» сетке пространства-времени. Согласно физику Дэвиду Уилтшаеру из университета Кентербери в Новой Зеландии, такой по-настоящему махистский или сходный с ним подход может объяснить наблюдаемое ускоренное расширение Вселенной без вовлечения такого причинного фактора, как тёмная энергия[10]. Однако в современных работах Барбура этот подход остаётся теоретической возможностью и пока не предлагает завершённого объяснения расширения Вселенной без тёмной энергии[4].
В дальнейшем метод «наилучшего соответствия» эволюционировал в современную теорию гравитации — «динамику формы» (англ. Shape Dynamics). Эта теория описывает гравитацию через эволюцию формы трёхмерного пространства без абсолютного масштаба[11].
Ли Смолин постоянно упоминает идеи Джулиана Барбура в своих книгах[12].
Точка Януса и стрела времени
В 2020 году Джулиан Барбур опубликовал книгу «Точка Януса: Новая теория времени» (англ. The Janus Point: A New Theory of Time), в которой предложил новую космологическую модель. Согласно этой теории, Большой взрыв представляет собой не сингулярность и начало времени, а «Точку Януса» — момент минимальной сложности и максимальной плотности. Из этой точки время течёт в двух противоположных направлениях, подобно двуликому римскому богу Янусу[13][14]. Математическим обоснованием гипотезы служит решение задачи N-тел: анализ динамики системы частиц, взаимодействующих посредством ньютоновской гравитации, показывает, что такая система неизбежно проходит через состояние минимального размера, из которого затем расширяется в обе стороны во времени. В рамках теории Барбур переосмысливает природу стрелы времени, противопоставляя традиционной термодинамической модели концепцию «гравитационной стрелы времени». По его мнению, направление времени определяется не необратимым ростом энтропии (беспорядка), а гравитацией, которая заставляет материю формировать всё более сложные структуры. Для описания этого процесса вводится понятие «энтакции» (англ. entaxy) — меры структурированности и порядка. По мере удаления от Точки Януса энтакция уменьшается, что соответствует безграничному росту сложности во Вселенной[15]. В 2024 году Барбур совместно с соавторами развил эти идеи, предложив концепцию «сложности формы» (англ. shape complexity). Эта безразмерная и инвариантная относительно масштаба величина количественно описывает степень кластеризации частиц. Инвариантность масштаба играет критическую роль в теории, позволяя описывать эволюцию Вселенной от наиболее однородного состояния к сложным формам без привязки к абсолютному размеру[16][17]. В научном сообществе теория Барбура рассматривается как оригинальное направление в космологии, однако она не является общепринятой. Концепция вызывает скептицизм у ряда физиков (в частности, у Шона Кэрролла), которые сомневаются в практической пользе подобного описания Вселенной и отмечают, что подход остаётся нишевым по сравнению со стандартными космологическими моделями.
Признание и награды
Книги
- 1989. Absolute or Relative Motion? Volume 1: The Discovery of Dynamics[20].
- 1999. The End of Time: The Next Revolution in our Understanding of the Universe[21]. Oxford Univ. Press. ISBN 0-297-81985-2; ISBN 0-19-511729-8 (paperback: ISBN 0-7538-1020-4)
- 2001. The Discovery of Dynamics: A Study from a Machian Point of View of the Discovery and the Structure of Dynamical Theories[20]. ISBN 0-19-513202-5
- 2006. Absolute or Relative Motion?. ISBN 0-19-513203-3. Paperback reprinting of The Discovery of Dynamics.
- 2020. The Janus Point: A New Theory of Time[13]
- 1982 (with B. Bertotti). Mach’s Principle and the Structure of Dynamical Theories.
- 1994 (with Vladimir Pavlovich Vizgin) Unified Field Theories in the First Third of the 20th Century . ISBN 0-8176-2679-4.
- 1996 (with Herbert Pfister) Mach’s Principle: From Newton’s Bucket to Quantum Gravity. Birkhaueser. ISBN 0-8176-3823-7.
Научные работы третьих лиц, ссылающихся на Джулиана Барбура
- Anderson, Edward (2004) «Geometrodynamics: Spacetime or space?» Ph.D. thesis, University of London.
- Anderson, Edward (2007) «On the recovery of Geometrodynamics from two different sets of first principles», Stud. Hist. Philos. Mod. Phys. 38: 15.
- Baierlein, R. F., D. H. Sharp, and John A. Wheeler (1962) «Three-dimensional geometry as the carrier of information about time», Phys. Rev. 126: 1864—1865.
- Max Tegmark (2008) «The Mathematical Universe», Found. Phys. 38: 101—150.
- Wolpert, D. H. (1992) «Memory Systems, Computation, and The Second Law of Thermodynamics», International Journal of Theoretical Physics 31: 743—785. Barbour argues that this article supports his view of the illusory nature of time.
Примечания
Ссылки
- Julian Barbour’s website
- Killing Time A 25-minute feature about the idea that time is an illusion, filmed by Dutch TV in December 1999 and first shown early in 2000
- Video (with mp3 available) of Barbour discussion on Bloggingheads.tv