Демон Максвелла - Стивен Холл

Вопрос: вы знаете, почему время идет так, как оно идет? Все дело в энтропии.

Чтобы вы лучше понимали: представьте, что моя кухня – это вселенная. Или же представьте, что ваша собственная кухня – это вселенная, если вам так больше нравится. Не суть важно. Выберите какую вам угодно кухню.

Итак. Существует относительно мало способов привести данную кухню в порядок. Поскольку есть ограниченное количество способов вместить все коробки в шкафчики, ограниченное количество мисок, которые можно поставить на тарелки, ограниченное количество бутылок и баночек, которые могут влезть на дверцу холодильника, и так далее. Я говорю «относительно мало», потому что навести в этой же самой кухне беспорядок можно миллиардами различных способов. Если батончики из воздушного риса лежат где-то, а не в своей коробке, – на кухне беспорядок. Если бутылка с молоком не стоит вертикально в холодильнике – на кухне беспорядок. Если одна или несколько мисок стоят на столешнице, на полу, на столе, в раковине – в общем, где угодно, но не в шкафу для посуды, где аккуратно сложены все миски, – значит, на кухне беспорядок.

Надеюсь, это понятно. Беспорядок более вероятен, чем порядок. Но чтобы иметь полное представление, нужно понять, насколько на самом деле более вероятен беспорядок.

Дабы доказать мизерную вероятность порядка по сравнению с беспорядком, давайте я уберу с кухни все тарелки, чашки, миски, еду, напитки, столовые приборы, тряпки, губки, полотенца, порошки и чистящие средства, а затем верну на место только один предмет – сливочное масло. Итак. Масло может находиться примерно, скажем, в пятистах разных местах кухни, где оно наведет беспорядок, и, возможно, в пяти местах, где не нарушит порядок. То есть у масла есть лишь один шанс из ста пребывать в виде, который мы бы назвали аккуратным, опрятным, чистым. Давайте я добавлю еще один предмет – сливочное масло и нож для масла. При условии, что нож для масла имеет ровно точно такое же соотношение состояний порядка и беспорядка, как и масло, то вероятность того, что оба предмета окажутся в местах, которые мы могли бы назвать аккуратными и прибранными, возрастает от одного к ста до одного к десяти тысячам. Для трех предметов – сливочного масла, ножа для масла и ломтика хлеба – вероятность того, что все три окажутся в местах, которые мы бы назвали аккуратными и прибранными, теперь составляет один к миллиону.

Уже видно, что вероятность беспорядка в миллион раз выше порядка – и это только для трех предметов. Трех. А сейчас давайте я верну обратно сотни предметов на нашу кухню. Понимаете, насколько маловероятен порядок по сравнению с беспорядком, да?

Конечно, вселенная намного больше, чем кухня, и состоит из гораздо большего количества вещей. Все эти вещи состоят из более простых вещей, которые состоят из более простых вещей, и так далее – вплоть до атомного уровня. Есть еще такой нюанс: вселенную никто не прибирает. И в итоге получается, что, если какая-то вещь или предмет во вселенной – масло, нож для масла, кирпич, камень, винтик, атом – случайно перемещается в новое положение, вероятность того, что это движение приведет к беспорядку, в бесчисленные миллиарды раз выше, чем вероятность того, что оно приведет к порядку.

Если никто не наводит порядок на вашей кухне и в вашем доме, они постепенно скатятся во все больший беспорядок и в итоге развалятся на части. Мы знаем, что такое случается со старыми домами, потому что каждый из нас видел, как неухоженные строения приходят в негодность и разрушаются. Все логично. Причина, по которой это происходит, проста: существуют бесчисленные миллиарды беспорядочных положений для вещей и предметов, из которых состоит дом – кирпичей, балок, гвоздей, косяков, балочных перекрытий и всех их атомов, – которые приводят к его разрушению, и только несколько положений порядка, при которых дом продолжает стоять.

Именно это постоянно увеличивающееся стремление к беспорядку называется энтропией.

Но погодите. Мы ведь не говорим: дом рухнул, потому что его составляющие перешли из состояния низкой энтропии в состояние высокой энтропии. (По крайней мере, большинство людей так не говорят.) Мы бы сказали: дом со временем разрушился.

Энтропия движет время вперед, и только вперед. Потому-то мы не можем отделить молоко от кофе после того, как смешаем их. Не можем восстановить вазу после того, как ее разбили; даже если вы разбили стеклянную вазу, а затем склеили ее, люди все равно скажут: «Ух ты, выглядит как новенькая». Люди со временем стареют и умирают, вещи со временем теряются, вещи со временем ломаются. Энтропия – это неизбежное постепенное движение всех вещей от состояния порядка к состоянию беспорядка и хаоса. Кубики льда тают, чай остывает, крыши проваливаются, стеклянные вазы разбиваются, люди стареют – сюда входит все, что хоть как-то может быть связано с течением времени.

Все приходит в беспорядок и упадок, все больше вещей оказывается не на своих местах, пока, в конце концов, этих неправильных мест больше не остается, потому что более крупные предметы, которые состояли из более мелких упорядоченных составляющих, тоже полностью разрушились. Чем больше наша вселенная движется к состоянию максимальной энтропии – от нагромождения сломанных вещей, находящихся не на своих местах, к куче едва узнаваемых кусочков, к куче взаимозаменяемых частиц, – тем меньше всего может произойти и тем медленнее стрелка времени движется вперед. Приведу вам еще один пример: представьте, что вы перемешали кучу песка палкой. Как бы долго вы эту кучу ни мешали, она не станет от этого еще более беспорядочной, потому что в песчинках изначально не было порядка; неважно, как меняется положение песчинок: перед вами все та же куча песка. И поскольку куча песка не может прийти в еще больший беспорядок, ее энтропия не может увеличиться, потому не получится различить «до» и «после»; ничего не может произойти, она не может измениться, или, другими словами, для кучи песка время остановилось.[2]

«Избегай Мира, – говорил Керуак, – это просто куча праха и тоски и в конце концов ничего не значит». Думаю, диагноз немного преждевременный, но нельзя винить науку. Когда энтропия достигает универсального максимума, ничто не может быть чем-то, или делать что-то, или означать что-либо. Наша вселенная не закончится сильным, кульминационным финалом, дарующим откровение, нет. Скорее, она медленно проползет по бессмысленной мешанине рассеивающихся частиц к самой невыразительной, однообразной, совершенно посредственной размытости, которую только можно вообразить, и там перестанет существовать.

Понимаю, звучит мрачновато, но важно сразу это проговорить. Однако добавлю – надеюсь, вас это приободрит, – что среди всего этого мрака и разрухи есть