Новости Мир: Когда и почему возникло время Время возникло вместе с возникновением материи одно- моментно.


 
Я знаю, зачем нужны эти кнопки. А ты? Тогда поделитесь с друзьями!




1 января 1970 - Яснов
Когда и почему возникло время?

Время возникло вместе с возникновением материи —одно-
моментно. И если материи в виде вещества предшествовал без-
вещественный период, когда не было молекул и даже атомов, но
были излучения, то и тогда уже существовало время. Время про-
сто не могло не возникнуть, потому что временные свойства — это длительность событий, а длительность событий неотделима
от материи и движений, порождающих взаимодействия. Взаи-
модействия вообще и в микромире в частности не происходят
мгновенно. Им свойственна протяженность. Следовательно,
время возникло потому, что событиям-взаимодействиям изна-
чально присуща длительность.
Откуда втекает время?
Время ниоткуда не втекает в нашу Вселенную: ни из будуще-
го, ни из прошлого, ни из других вселенных. Оно вообще не
течет в узком понимании этого слова потому, что нет специфи-
ческих потоков времени, а есть только последовательность и
интенсивность взаимодействий, которые в различной степени
изменяют темп времени различных систем. Время ниоткуда не
втекает, но постоянно и непрерывно ≪течет≫ везде и всегда и на
Земле, и в Космосе, и внутри каждого из нас.
Почему все подчинено ходу времени? Почему время неодолимо?
(Ведь старится и умирает все: звезды и бабочки, атомы, горы и
люди.)
Неодолимость временных изменений обусловлена не ми-
фическими свойствами времени, а генетическим родством вре-
мени и энтропии. По происхождению они идентичные {одно-
яйцовые) близнецы. Время, отражая движения-взаимодей-
ствия материи, фиксирует длительность событий, а энтропия,
отражая те же движения-взаимодействия, свидетельствует о
том, что большинство самопроизвольных событий переводят
материальные системы (участвующие в событиях) на более
низкий, более стабильный энергетический уровень и тем са-
мым способствуют их разрушению. При этом энтропия (как и
время) не обладает какими-либо таинственными свойствами,
просто события созидания случаются в природе реже, чем со-
бытия разрушения. Для осуществления событий созидания
нужно большее количество факторов-условий, чем для собы-
тий разрушения. (Сколько, например, нужно знаний техно-
логов, конструкторов, сколько потребуется усилий рабочих,
инженеров и менеджеров, сколько необходимо механизмов,
оборудования, ресурсов, чтобы создать один-единственный ав-
томобиль, а для его разрушения достаточно всего-то знако-
переменной температурно-влажностной нагрузки. Камень,
упавший с горы, сам туда никогда не поднимется и постепен-
но превратится в песок. Горячий предмет сам по себе всегда
остывает, а не нагревается...) Все во Вселенной стремится из-
бавиться от ≪лишней≫ энергии, от ≪лишних≫ структурных свя-
зей, от ≪лишней≫ информации. Такова Природа, такова стати-
стическая предопределенность всех событий, случающихся в
нашем мире.
Поэтому-то, чем более длительны любые события, тем более
возрастает энтропия и тем больше накапливаются факторы раз-
рушения. Материальные системы сопротивляются росту эн-
тропии как могут. Живые существа своей жизнедеятельностью
противодействуют энтропийным процессам и в своих телах и
рядом (но всегда за счет роста энтропии в других локальностях
и, наверное, в своих телах). Нам только кажется, что само время
старит и разрушает все... Нет, господа, не время нас старит, а
энтропия, правда, при участии времени. Я бы даже сказал: при
преступном соучастии времени. В этом и только в этом и непре-
одолимость, и неумолимость времени.
Я должен обязательно отметить, что мои заключения о гене-
тической зависимости времени и энтропии не являются, оче-
видно, пионерскими. Честь первой попытки соотнести направ-
ление времени с направлением термодинамических процессов
по праву принадлежит Людвигу Больцману (1844—1906).
Итак, все основные проявления времени, в том числе направ-
ленность хода и его интенсивность, обусловлены движениями-
взаимодействиями материи на элементарном уровне, т.е. с уча-
стием всех элементарных частиц, полей, атомов и молекул.
Акакже макродвижения, какже взаимодействия макротел? Не-
ужели они никак не участвуют в формировании времени и ни-
как не отражают его? Участвуют и отражают! Только нужно по-
мнить, что, во-первых, все макродвижения и все взаимодействия
макротел —это вторичные проявления микродвижений-взаи-
модействий и в этом смысле они только отражают состояние
микромира, т.е. являются, в определенной степени, мерой дви-
жений материи на микроуровне. А во-вторых, они менее усред-
нены, а следовательно —менее точны.
Кроме того, более или менее точно отражают ход времени
только природные макродвижения, которые характеризуются
периодичностью (цикличностью) и постоянством своих прояв-
лений (например, движения планет). Именно поэтому люди в
свое время создали, например, лунный календарь, а мы и сегод-
ня при необходимости определяем время по Солнцу.
Очень интересно, что до сих пор некоторые исследователи
(не только философы, но и физики) не усматривают органичес-
кой связи между реальным физическим временем и показания-
ми времени на часах.
Современный философ Л.Л. Злотников, желая сделать комп-
лимент ученым древности, пишет: ≪Что касается определения
времени, то здесь античная наука оказалась на высоте. В этом
можно убедиться, анализируя следующие выводы Эпикура — наследника идей Демокрита: ≪Время не поддается такому рас-
следованию, как все остальные свойства предметов... Надо об-
ращать внимание лишь на то, с чем мы связываем наш предмет
и чем его измеряем... Связываем мы его с такими вещами, как
день и ночь, части дня и ночи... и, выделяя умом в этих вещах
особое случайное свойство, называем его временем≫.
Хочу обратить внимание, что Эпикур, хотя и связывает вре-
мя с реальными и периодическими проявлениями природы,
но, тем не менее, считает, что эти ≪вещи≫ случайным образом
связаны с понятием времени. Это нашему ученому автору, ви-
димо, нравится. Он, очевидно, считает, что время —это нечто,
существующее независимо от реальных природных событий.
Недаром он считает такие принятые в теории относительнос-
ти понятия, как ≪ход времени≫, ≪скорость протекания време-
ни≫, ≪замедление времени≫, ничем иным, как абсурдными тер-
минами.
В таких представлениях достаточно четко прослеживается
≪нигилистическая≫ концепция времени —полное отрицание
времени как реального природного явления. Нет в такой кон-
цепции никакого времени —ни природной субстанции (мате-
риальной или внематериальной), нет и времени как вторичного
проявления материи. Есть только время как придуманная людь-
ми абстракция.
Есть много публикаций, в которых обличаются попытки све-
сти время к показаниям часов. Особенно в этом преуспели фи-
лософы. Конечно, не нужно абсолютно отождествлять реальное
время и его фиксирование часами, но не нужно и противопо-
ставлять то и другое, тем более, в принципиальном плане.
Так, А. Ефимов, утверждая, что и ритмика всех процессов, и
период ≪некоторого циклического процесса≫ будут замедлять-
ся, когда процесс окажется в точке с повышенным потенциа-
лом, одновременно предостерегает, что ≪это еще не означает,
что время с потенциалом... течет медленнее, чем вдали от по-
лей тяготения≫ [32]. То есть уважаемый автор не видит прямой
непосредственной связи между проявлениями материи (под
влиянием гравитации) и местным (локальным) временем.
Меня давно беспокоил вопрос о том, отреагируют ли (и если
да, то почему) часы на изменение местного времени. Разумеет-
ся, я имею ввиду не то местное (поясное) время, которое декре-
тами устанавливают правительства, а реальное физическое
время, которое может быть различным в разных точках про-
странства и которое не подвластно даже самому грозному пра-
вительству.
Ситуация осложняется тем, что существуют часы, в основе
которых заложено использование самых разных природных яв-
лений (процессов), различные теоретические предпосылки, а
также совершенно непохожие конструктивные принципы.
В наиболее древних солнечных часах используется движение
солнечной тени от вертикального столба. Скорость этого дви-
жения зависит от скорости вращения Земли вокруг своей оси.
С помощью солнечных часов можно узнавать время с точнос-
тью до нескольких минут. Часы водяные и песочные основаны
на относительно равномерном вытекании через узкую трубку
воды или песка. Точность этих часов невелика —за сутки они
отстают или уходят вперед примерно на десять минут. Первые
механические часы появились в Италии в XIII веке. Вращение
горизонтального вала осуществлялось за счет намотанной на вал
веревки, к которой привешивалась гиря (разумеется, были и
стрелки, и регуляторы для равномерного и замедленного вра-
щения вала). С XV века появились пружинные часы, тут роль
веревки с гирей исполняла уже пружина. Через полтора столе-
тия с помощью таких часов замеряли уже секунды. Первые ма-
ятниковые часы были изготовлены в 1656 г. (X. Гюйгенс). В ос-
нове их лежит открытие Галилея о том, что качания маятника
исключительно равномерны и могут происходить длительное
время. Именно Галилей предложил измерять время путем счета
колебаний маятника. Лучшие маятниковые часы отсчитывают
время с погрешностью не более сотых и тысячных долей секун-
ды за сутки. Наконец, часы атомные —гордость XX века. В этих
часах используются ≪строго периодические колебания электро-
магнитных волн, испускаемых атомами или молекулами. Точ-
ность атомных часов —миллиардные доли секунды в сутки.
Во всех этих часах, несмотря на большие отличия, есть нечто
общее. Часы —это устройства, в которых либо повторяются с
определенной периодичностью, либо протекают с определен-
ной последовательностью и скоростью некие процессы. Так, с
определенной периодичностью колеблются маятники и излу-
чают волны атомы или молекулы. С определенной скоростью
перемещается тень от Солнца, вытекают из отверстий вода и
песок и разжимается пружина. Есть и различные конструктив-
ные элементы, выполняющие сходные функции. Например, у
маятниковых часов роль колебательной системы играет маят-
ник, заводной механизм —это гиря или пружина. А например,
у часов атомных колеблющийся вектор электрического поля
волны служит маятником, сами же излучающие атомы являют-
ся как бы колебательной системой.
Поскольку мы ставим перед собой цель разобраться, будут ли
реагировать самые различные часы на изменения темпа време-
ни, то для нас вопрос о том, как связаны часы с теми или иными
природными процессами, является очень важным.
Возьмем для начала пружинные часы. Казалось бы, работа
сжатой пружины зависит только от того, насколько ее предва-
рительно сжали, от ее конструктивных параметров и от матери-
ала, из которого она изготовлена. (При этом мы предполагаем,
что некий регулятор равномерности движения пружины рабо-
тает идеально.) Будут ли пружинные часы реагировать на изме-
нение темпа времени, если, например, мы перенесем их с по-
верхности моря высоко в горы? Казалось бы, мы должны допус-
тить, что часы этого просто не заметят. В действительности — часы отреагируют. Не заметим этого мы, потому что у часов не-
большая точность показаний, а у нас нет возможности сидеть в
горах и ждать десятки лет или даже сотни тысяч лет, пока наши
часы убегут вперед хотя бы на одну секунду по сравнению с син-
хронизированными часами на берегу моря. Каким же образом
пружинные часы ≪узнали≫, что локальное время в горах более
ускорено по сравнению со временем на побережье?
Дело в том, что сжатая пружина характеризуется энергией упру-
гости. Упругая энергия по происхождению зависит от силы взаи-
модействия между атомами в материале пружины. И в то же время
взаимодействие атомов в пружине является комбинацией элект-
рической и кинетической энергий на квантовом уровне. А эти виды
энергии не могут не отреагировать, если в той локальности, где они
находятся, изменится потенциал гравитационного поля. Доста-
точно поднять часы в горы, как при прочих равных условиях изме-
нится гравитационное притяжение. Возможно, пружинные часы
отреагируют и на изменение электромагнитного поля, и на прира-
щения внутренней энергии, вызванные другими причинами.
Ведь мы допускаем, что различные виды энергии участвуют в
изменениях гравитационного поля.
Песочные и водяные часы тоже, казалось бы, должны быть рав-
нодушны к изменениям параметров окружающей среды. Но по-
пробуйте в некую воронку вроде бутылки без дна насыпать песок
и повернуть горлышком вниз —песок посыпется. Если же попы-
таться сильно придавить песок неким поршеньком, то песок в
горлышке бутылки застрянет. Произойдет это потому, что на стен-
ки бутылки увеличится боковое давление, увеличится сцепление
между песчинками и трение. Очевидно, по этой причине песоч-
ные часы на берегу моря будут идти более замедленно, чем в го-
рах, где давление и гравитационное притяжение меньше.
В водяных часах при изменении, например, температуры или
давления, электромагнитного или гравитационного потенциа-
лов с неизбежностью изменится вязкость и, соответственно,
изменится скорость истечения.
В маятниковых часах колебание маятника (в пределах одного
размаха) состоит как бы из двух частей —падения диска маятни-
ка вниз и его подъема по инерции. По существу, это бесконечно
повторяющаяся попытка диска маятника упасть вертикально
вниз. И обратите внимание, если маятник находится в неизмен-
ном месте, то эти попытки осуществляются в локальности с не-
изменной напряженностью гравитационного поля и, следователь-
но, с одним и тем же ускорением свободного падения. Если пред-
положить, что сопротивление воздуха и трение в опорах равны
нулю, то тогда и размах, и период колебаний маятника будут за-
висеть только от напряженности гравитационного поля. Изме-
нение его характеристик приведет к изменению хода часов.
Теперь я хочу обратить внимание на две закономерности, ко-
торые сегодня в научном мире имеют, кажется, больше сторон-
ников, чем противников. Во-первых, гравитационный потен-
циал в каждой отдельной точке равняется сумме фонового по-
тенциала в этой точке и потенциала локального. Во-вторых,
локальный потенциал в каждой точке зависит как от сосредото-
чения масс в этой локальности, так и от энергетических прояв-
лений в данном месте.
Из этих закономерностей следует, что часы, в частности, ма-
ятниковые, должны реагировать не только на изменение напря-
женности гравитационного поля, но и на любые энергетичес-
кие проявления в данной локальности. Проблема, однако, го-
раздо сложнее, чем кажется на первый взгляд. Проанализируем
ситуацию на примере атомных часов.
Способность атомных часов изменять ход своих показаний
зафиксирована экспериментально, и не один раз. Например,
итальянские физики отвезли несколько таких часов в горы, а
затем по прошествии нескольких часов привезли обратно в до-
лину и сравнили их с часами, все время остававшимися внизу.
Часы, которые были в долине, отстали... ≪Величина отстава-
ния при этом измерялась наносекундами, то есть миллиард-
ными долями секунды... Итак, не может быть никакого сомне-
ния в замедлении течения времени в гравитационном поле...≫
Нам остается только порадоваться, поскольку способность
атомных часов реагировать на изменение гравитации доказана
и не требует теоретических рассуждений. Но радоваться не хо-
чется, ибо атомные часы итальянцев зафиксировали реакцию
часов только на изменение гравитационного поля и остались
равнодушны к другим причинам. Можно, конечно, предполо-
жить, что в горах и в долине часы находились в условиях с оди-
наковой плотностью внутренней энергии. В частности, так и
могло быть. Но проблема в том, что во всех без исключения
случаях, когда ученые отмечали изменение хода часов, осно-
ванных на излучении волн определенных параметров, всегда
отмечается реакция часов только на гравитационное поле. Часы
всегда (насколько это известно мне) не замечали изменений
внутренней энергии.
Правда, как уже отмечалось, часть внутренней энергии, прису-
щей системе, в случае ее излучения принимает участие в измене-
нии гравитационного поля. Но это, во-первых, часть внутренней
энергии, а во-вторых, это происходит за пределами системы. Из-
менения же внутренней энергии в самой системе как будто не влия-
ют на ход атомных часов, находящихся внутри этой системы.
Вначале это обстоятельство меня не просто насторожило, а
испугало. Сразу появилось искушение объяснить такую избира-
тельность атомных часов тем, что ученые, проводившие экспери-
менты, концептуально не допускали участия внутренней энер-
гии в формировании времени, а потому и не замечали этот фак-
тор. В какой-то мере это могло быть и так, но лишь отчасти, ибо
если бы внутренняя энергия влияла на часы примерно так же, как
и гравитация, то ученые не з
Рейтинг: 0 Голосов: 0 40 просмотров

Комментарии