<<
>>

1. ВРЕМЯ И НАТУРАЛЬНАЯ ФИЛОСОФИЯ

Природа времени до сих пор остается недостаточно ясной для естествознания и натурфилософии, хотя представление о нем интенсивно используется в научной и практической деятельности человечества.

В механике Ньютона время выступало в качестве некоего универсального формального параметра, значение которого мистически неуклонно (и притом одинаково для всех точек Вселенной) возрастает, а все физические процессы происходят в пространстве в соответствии с течением времени. В специальной теории относительности противопоставление времени пространству в значительной мере снято благодаря их объединению в 4-мерный континуум, однако и там временная компонента имеет несколько "экзотический" характер, что проявляется в необходимости приписать ей мнимый множитель; и в этой модели априорно подразумевается рост времени в любой системе отсчета. Общая теория относительности позволила связать свойства времени с полями тяготения и геометрией пространства, однако не прояснила для нашей интуиции смысл этого параметра, а может быть и сделала его еще более таинственным; наряду с этим подразумеваемое течение времени стало связываться с пространственным расширением Вселенной.

Размышляя о сущности времени, мы можем говорить по меньшей мере о трех его аспектах. Во-первых, как об одном из реально существующих измерений (наряду с тремя пространственными). Объективная протяженность времени проявляется в существовании у каждой физической системы характерных параметров, своего рода временных размеров, в известной степени аналогичных пространственным размерам. Эта аналогия, в частности, обусловлена тем, что и собственные размеры системы, и ее временные характеристики (инерционность) обусловлены взаимодействием составляющих систему элементов. Стабильность подобных связей, в свою очередь, позволяет измерять и пространственную, и временную протяженность путем сравнения, соответственно, с реальным эталоном физического размера или периодом колебаний.

Выше уже была отмечена метрическая особенность данного измерения, вынуждающая приписать ему мнимый множитель.

Этот множитель, с одной стороны, вводит радикальное различие между временной и пространственными компонентами, характеризуя в том числе и нашу неспособность непосредственно воспринимать время, в отличие от пространства, с помощью органов чувств. С другой стороны, это различие чисто метрического порядка, и оно позволяет уже в рамках теории специальной относительности говорить всего лишь о различных проекциях единого объекта - четырехмерного вектора. Мнимость временной компоненты является источником многих привлекающих внимание идей: например, С.Хокинг [Хокинг, 1990] использует ее для устранения сингулярностей из теории эволюции Вселенной; И. Пригожий [Пригожий, Стенгерс, 1994] с ее помощью исследует возможность обобщения аппарата квантовой механики для объяснения необратимости поведения волнового пакета.

Во-вторых, времени присуще определенное направление - так называемая стрела времени. Точнее, говорят о нескольких стрелах времени - космологической, термодинамической и т.д., и о примечательной связи между ними, для объяснения которой выдвигаются различные теоретические обоснования (заметим, что у пространственных измерений физического континуума современная физика и натурфилософия подобных свойств не усматривают). И если одни авторы пытаются тем или иным образом "вывести" направленность времени из определенных более общих свойств Мира, то другие (И.Пригожин) категорически настаивают на априорности этого факта, его первичности по отношению к установленным законам природы.

В третьих, Н.А.Козыреву [Козырев, 1991] принадлежит формулировка представления о ходе времени как первооснове всего бытия нашего Мира. Можно принимать или отвергать его соображения об интенсивности и неравномерности этого хода, представления о времени как о некоей субстанции, его конкретные теоретические модели и результаты экспериментов, но любому человеку интуитивно очевиден (не непосредственно через органы чувств, но

8

1. Время и натуральная философия

опосредованно через опыт бытия) сам факт течения времени как основы любого природного или искусственного процесса.

Действительно, когда мы рассматриваем некоторый протяженный объект в абстрактном пространстве, нам нет необходимости специально вводить новое измерение, а вполне достаточно в качестве параметра использовать комбинацию существующих (как, например, при дифференцировании по длине дуги). В этом случае параметр характеризовал бы положение (состояние) наблюдателя, а не наблюдаемого объекта. Мы же связываем процесс с реальным изменением состояния самого объекта; время для нашей интуиции выступает в качестве реального, а не виртуального фактора.

Традиционный подход теоретической физики к описанию процессов основан на использовании представления о ходе времени в качестве первичного, исходного. В современной физике делаются также попытки прийти к понятию времени как ко вторичному, дедуцируемому или конструируемому на базе некоторых иных (микроскопических) фундаментальных понятий. Возможен и третий путь (инверсный по отношению к первому), который лежит в основе представленной работы. Этот путь в качестве отправной точки содержит следующий вопрос: "А не существует ли во Вселенной процесса, имеющего исключительно общий характер, который мог бы породить физическое время ?"

Такой фундаментальный космологический процесс в действительности существует. Более того, он хорошо известен науке. Это - расширение Вселенной, открытое в первой трети XX века американским астрономом Э.Хабблом и другими (см., например, [Шаров, Новиков, 1989]). Под ним понимается не удаление тел от общего центра, а "всеобщее" увеличение расстояний между всеми телами. Хорошим модельным образом является "разбегание" точек на поверхности воздушного шара при его заполнении газом, при этом его центр не принадлежит поверхности, а все точки поверхности шара (Вселенной) равноправны.

Наблюдая так называемое "красное смещение" в спектрах звезд, Хаббл экспериментально установил пропорциональность между средней скоростью взаимного удаления звездных объектов и расстоянием между ними. А английский астрофизик Э.А.Милн теоретически вывел этот закон из сформулированного им Космологического принципа.

В соответствии с данным принципом "следует ожидать, что в любой данный момент времени Вселенная должна выглядеть одинаково для наблюдателей на всех типичных галактиках, в каком бы направлении они ни смотрели" [Вайнберг, 2000]. Отсюда, в частности, следует, что если наблюдатели в точках А, В и С расположены на одной прямой, и расстояние АС вдвое больше расстояния АВ, то для наблюдателя А скорость наблюдателя В должна быть такой же, как и скорость наблюдателя С для наблюдателя В; следовательно, для наблюдателя А скорость С должна быть вдвое больше, чем скорость В, и т.д.

Чуть раньше, чем экспериментальные наблюдения, к тем же представлениям привела и теоретическая физика. Как известно, в 1905 году появилась специальная теория относительности, а к 1916 году - общая теория относительности Эйнштейна, после чего (начиная с работы А.А.Фридмана [Фридман, 1922]), была развита модель расширяющейся Вселенной. Содержание этих идей и их обобщение излагается в следующей главе, а здесь я вкратце упомяну еще о некоторых важнейших концептуальных моментах современной физики, с которыми тесно связано дальнейшее содержание книги, и к которым я собираюсь привлечь внимание читателя.

Во-первых, я намерен критически обсудить принцип относительности, т.е. инвариантность законов физики по отношению к выбору инерциальной системы координат.

Кроме того, речь пойдет о законе сохранения энергии, роль которого объяснять излишне. Его теоретическое обоснование в классической физике базируется на концепции однородности времени, поэтому вполне естественно, что этот закон должен оказаться в фокусе любой новой теории, касающейся понятия времени.

Далее, хотелось бы остановиться на таком всем "понятном" феномене, как механическое движение. Я постараюсь показать, что вместо бесчисленного множества независимых перемещений физика может (и должна) оперировать лишь с одним общемировым процессом. Из лежащих в основе этого представлений вытекает не только естественное ограничение

1. Время и натуральная философия

9

скорости движения некоторой максимальной величиной, но и огромное количество других физических следствий.

Развиваемую ниже концепцию я предлагаю именовать Теорией Шаровой Расширяющейся Вселенной, кратко - ТШРВ.

10

<< | >>
Источник: М. X. Шульман. ПАРАДОКСЫ, ЛОГИКА И ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ВРЕМЕНИ Москва 2006-2011. 2011

Еще по теме 1. ВРЕМЯ И НАТУРАЛЬНАЯ ФИЛОСОФИЯ:

  1. Поскольку хозяйство в то время носило преимущественно натуральный характер и регулярные рыночные связи практически отсутствовали,
  2. 3. Основные этапы исторической эволюции предмета философии (античность, средневековье, Новое время, современная философия)
  3. №23 Пространство и время как формы существования материи. Концепции пространства и времени в истории науки и философии. Философское значение теории относительности. Пространство и время в праве.
  4. Натуральная оспа
  5. Натуральное производство
  6. 10. Натуральное и товарное производство.
  7. 19. продукты натурального и товарного хозяйства.
  8. №3 Философия как наука. Проблема предмета философии в истории  философии. Предмет, структура и функции философии. Философия как метатеория права.
  9. Натуральный продукт
  10. 18. Натуральное и товарное хозяйство.
  11. 24. Натуральна (традиційна) форма організації вир-ва.
  12. §2. Натуральные обязательства
  13. 6.Философия в системе наук. Функции философии. Философия и наука. Критика сциентизма
  14. 1. Предмет философии как науки. Место и роль философии в культуре. Функции философии.
  15. 3. Философия как мировоззрение (онтология). Натурфилософия. Социальная философия (философия истории).
  16. Натуральное хозяйство и товарное производство: основные черты, причины и условия возникновения и развития.
  17. Связь натурального и десятичного логарифмов.
  18. Умножение и деление натуральных чисел
  19. 1.1.4 Реализация функции натурального переменного.