=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
От:
Гаврилов
Геннадий <gengav@yandex.ru>
Кому:
apl@chronos.msu.ru
Написано:
18 сентября
Тема: время
Файлы: <none>
--====----====----====----====----====----====----====----====----====----===--
Я попробовал разрешить
некоторые проблемы. Насколько мне это удалось, решать Вам.
В
обстоятельной биографии Ю. Б. Молчанова автор, резюмируя итоги длительных
философских размышлений человечества о
природе времени, пишет: «В истории естественно научных представлений о времени
можно выделить две пары взаимно дополнительных концепций, или моделей времени. Первая
пара расходится по вопросу о природе времени, об отношении категорий времени и
движения или изменения. Вторая пара концепций отражает «разные точки зрения на
процесс становления», то есть на отношения времени и бытия».
Различаются они трактовкой взаимоотношения
времени и физической материи (к последней относятся
вещество и физические поля). Согласно реляционной концепции в природе нет
никакого времени самого по себе, а время - это всего лишь отношение или система
отношений между физическими событиями, иначе говоря, время есть специфическое
проявление свойств физических тел и происходящих с ними изменений. Другая
концепция субстанциональная наоборот, предполагает, что время представляет
собой самостоятельное явление природы, как бы особого рода субстанцию,
существующую наряду с физическими телами – веществом, пространством, и
физическими полями. Субстанциональная концепция рассматривает время как особого
рода субстанцию, наряду с пространством, веществом и прочее, не зависящую от
свойств материи.
Реляционная концепция считает время отношением
(или системой отношений) между физическими событиями, зависящими от свойств
материи, самого времени как такового не существует.
К этой паре концепций я добавляю ещё одну
промежуточную концепцию времени и называю её объективной
концепцией. Объективная концепция считает время как особый вид материи,
зависящий от свойств материальных тел, и выявляет настоятельную необходимость
введения представлений о физическом воплощении времени, о «времени»,
существующем в качестве объективной реальности в виде временного поля. Выбор
между субстанциональной, реляционной и объективной концепциями времени - одна
из кардинальных для понимания природы времени проблем. В методологии науки
понятие субстанции крайне не однозначно. Понятие субстанции как вид материи,
отличный от представленных частицами-фермионами, атомами и молекулами
субстратов, принадлежащий глубинным уровням строения материи и, возможно,
непосредственно не идентифицируемый существующими экспериментальными
технологиями я сразу отвергаю, так как такое понятие сразу подразумевает
непознаваемость времени. А потому в
контексте проблематики работ о времени предлагаю понимать под субстанцией вид
материи, зависящий от свойств материальных тел,
бытийный статус которой отличен от статуса материальных тел, например,
пространство, поле, физический вакуум. Анализируя взаимоотношение между
представлениями современной физики о времени и двумя философскими концепциями
времени - субстанциональной и реляционной, я полностью согласен с мнением Л. С.
Шихобалова. в его работе «Время: субстанция или реляция?.. Нет ответа»
// Вестник Санкт-Петербургского отделения Российской Академии естественных
наук. - 1997. - N 1 (4). - С. 369-377. что,
вопреки распространенному мнению о том, что теория относительности доказала
справедливость реляционной концепции времени, в действительности современная
физика не дает оснований для предпочтения ни одной из этих концепций. Можно считать
общепризнанным сегодня дуализм между философскими концепциями времени. То есть
можно заметить, что субстанциональный и реляционный подходы, вводя время через
разные виды различных форм материи, составляют не оппозицию, а дополнение друг
к другу. Это дополнение и представляет собою объективную концепцию времени.
Помимо чисто философского обоснования такого дуализма можно привести физическое
обоснование. Ныне среди ученых-физиков
распространено представление о том, что в дискуссии по проблеме времени теория
относительности склонила чашу весов в пользу реляционной концепции времени. Обосновывается
это представление ссылкой на общую теорию относительности, которая связала
метрику пространства-времени с характеристикой физической материи - ее тензором
энергии-импульса. Считается, что наличие такой связи указывает на то, что время
(или, точнее, пространство-время) полностью определяется свойствами физической
материи, что оно вторично по отношению к физической материи и вне неё не
существует. Многими учеными это было воспринято как полное крушение всей
субстанциональной концепции времени и победа реляционной концепции времени. Но
теория относительности лишь пошатнула её, установив зависимость свойств времени от состояния физической материи, ни чего не
говоря о природе времени. Модель
пространства-времени общей теории относительности допускает предельный переход
к случаю, когда физическая материя в некоторой части пространства отсутствует,
то есть к случаю пустого пространства-времени. Осуществляется такой предельный
переход путем устремления в уравнениях теории масс всех тел и энергии всех
полей к нулю. При этом искривленное пространство-время общей теории
относительности переходит в плоское пространство-время специальной теории
относительности - пространство Минковского. Существование
такого предела, строго определенного математически и вполне физически
осмысленного, свидетельствует о том, что пустого пространства-времени не
существует, так как физический вакуум и есть временное поле -субстанция,
заполняющее пространство и это свидетельствует в пользу субстанциональной
концепции времени. В настоящее время в физике нет четкой формализации понятию
временной субстанции. Фундаментальное положения современной
физики о том, что время и пространство образуют единое четырехмерное
многообразие, и введение представления
пространственно-временной субстанции в виде временного поля, которое
представляет собой четырехмерное многообразие и обладает геометрией
псевдоевклидова пространства Минковского (вариант:
собственно евклидовой геометрией) предполагает, что такое многообразие служит
математическим образом некоторого объекта, реально существующего в природе при
условии, что такое многообразие и физические тела это разомкнутые
системы. Это оправдывает употребление по отношению к нему термина
"субстанция". Такое представление времени допускает вариант, в
котором физические тела (вещество), образующие наш мир, являются не
самостоятельными физическими реальностями, а специфическими структурами самой
пространственно-временной субстанции, зависящей от свойств физических тел. В
этом и заключается дуализм концепций времени. Данный результат закономерен и
полностью согласуется с философским принципом всеобщей взаимной связи,
взаимообусловленности явлений природы. В соответствии с этим принципом время,
описываемое субстанциональной концепцией,
обязательно должно взаимодействовать с другими явлениями. Следовательно,
оно непременно должно зависеть от состояния физической материи и полностью
определяться свойствами физической материи, как того требует реляционная
концепция времени. Существенным достоинством этого варианта модели служит то
обстоятельство, что в нем находит простое разрешение принципиальный вопрос,
всегда встающий при разработке субстанциональной концепции времени: "Каким
образом временная субстанция передает свои свойства физической материи?" Ранее
в рамках субстанциональной концепции не давалось четкого ответа на этот вопрос.
Здесь же ответ очевиден: поскольку вещество представляет собой особое состояния
самой субстанции временного поля, то никакой специальной передачи свойств от
субстанции к веществу вообще не требуется - эти объекты уже исходно имеют общие
с ней свойства. Данный вариант модели, очевидно, близок в некоторых отношениях
к разрабатываемой в квантовой теории поля модели физического вакуума, из
которого рождаются частицы вещества (смотри главу «Взаимодействие временного
поля и энергии»), только рождение вещества происходит не где-то там в вакууме, а непосредственно на космических телах
(физических телах). Вместе с тем, эта
модель лишена той двусмысленности, которая присуща понятию физического вакуума.
Термин "вакуум" в переводе с латинского языка означает пустоту. Таким
образом, с одной стороны, вакуум, по прямому своему смыслу, есть отсутствие
чего бы то ни было, а, с другой стороны, он рассматривается в теории как некий
реальный объект - временное поле, наделенный определенными свойствами. Называя
изучаемый объект пустотой, исследователи сами воздвигают перед собой
психологическую преграду, существенно препятствующую развитию теории. В
противоположность этому даже простое употребление термина
"субстанция" в качестве названия изучаемого объекта, открывает ясную
перспективу для развития теории. Здесь сразу видно, что нужно делать дальше,
как утверждает Александр Петрович Левич, руководитель лаборатории-кафедры
"Моделирование природных референтов времени" Института исследований
природы времени: «Формулировать определяющее уравнение для
субстанции, устанавливать для нее законы, типа законов сохранения и движения,
ставить краевую задачу и т.п.». Принципиальные отличия данной модели
пространства-времени от известных моделей пространства-времни
в том, что описанная выше пространственно-временная субстанция – временное
поле, зависит от свойств материальных тел. Пространственно-временная субстанция
обладает псевдоевклидовой геометрией и поэтому удовлетворяет всем положениям
теории относительности. Отмечу также, что в варианте модели, в котором
физическая материя является структурой пространственно-временной субстанции,
соблюдается известный принцип Оккама: "сущности не следует умножать без
необходимости". Здесь вместо многочисленных типов вещества и физических полей неизвестных науке, вообще наличествует только одна
сущность - пространственно-временная субстанция, т.е. временное поле, кроме
того, рассматриваемая субстанция способствует возвращению времени его
универсального статуса. Необходимо отметить возможность сохранения без
требования открытости Вселенной все рассуждения о связи между субстанциональной
концепцией и феноменом времени. Для этого следует рассматривать взаимодействия
энергии и времени и обратное взаимодействие не как порождающие, а как
диссипативные, возникающие в результате несимметричности этих взаимодействий,
восстанавливающие энергию без дальнейшего пополнения системы в целом энергией,
субстратами или субстанциями. Признание взаимодействия
энергии и времени снимает оппозицию второго начала термодинамики существованию
процессов развития, поскольку второе начало относится исключительно к
изолированным системам, — отпадает приложимость
второго начала к замкнутой Вселенной, где несемметричнсть
взаимодействий энергии и времени порождают вечное течение времени, что,
по-видимому, не должно составлять открытия ни для физиков, ни для астрономов:
“...ежедневный опыт убеждает нас в том, что свойства природы не имеют ничего общего со свойствами равновесной системы, а
астрономические данные показывают, что то же самое относится и ко всей
доступной нашему наблюдению колоссальной области вселенной” (Ландау, Лифшиц,
1964, с. 45-46), более того, “отдельные небесные тела и их системы так
изолированы друг от друга, что для них тепловая смерть должна заметно
приблизиться прежде, чем произойдет вмешательство сторонней системы. Поэтому
деградированные состояния систем должны бы преобладать, а вместе с тем они
почти не встречаются. Эта модель времени объясняет неравновесность
Вселенной в целом, и имеет значительно более конкретный смысл — понять, почему
отдельные системы и сами небесные тела продолжают жить, несмотря на короткие
сроки релаксации. Вселенная постепенно остывает, но остывание Вселенной будет
продолжаться вечно и, следовательно, тепловая смерть не наступит ни когда. Полностью
проблему тепловой смерти решает циклическое развитие Вселенной. Именно эту модель времени я назвал объективной
концепцией.
Сторонником
этой концепции времени я и являюсь. Без материи время существовать не может,
время – это свойство материи, отражающее её термодинамическое состояние. В свою
очередь, время – это особый специфический вид материи, так же как и
гравитационное поле, обладающей особыми свойствами. Время – это не просто
длительность от одного события до другого. Время – физический фактор,
обладающий свойством плотности времени, который позволяет ему активно
участвовать во всех природных процессах, обеспечивая причинно-следственную
связь явлений.
Вторая пара концепций отражает «разные точки
зрения на процесс становления», то есть на отношения времени и бытия. «Согласно
динамической концепции, реально существуют только события настоящего времени;
события прошлого уже реально не существуют, а события будущего еще реально не
существуют».
Динамическая концепция кажется нам вполне
очевидной, но исходя из основных представлений кинематики теории
относительности, предпочтительнее оказывается вторая концепция этой пары и я
сторонник именно этой концепции.
Вторая концепция – статическая – имеет
существенно более экзотический характер, чем
динамическая. Согласно этой модели, «события прошлого, настоящего и будущего
существуют реально и в известном смысле одновременно. Статическая концепция
оказывается тесно связанной с теорией относительности, действующей в так
называемом Мире Минковского.
Предлагаемая
мною конструкция времени позволяет
решить все выдвигаемые Вами вопросы:
-ввести в научный обиход понятийные и
эмпирические референты для феномена становления, или "течения
времени" (другими словами, предоставить язык и образы для обсуждения того,
что обычно подразумевают под "природой времени")
-описывать изменчивость широкого круга систем,
ответить на вопрос о специфичности
времени для систем различного происхождения или о его универсальности.
-решить основную проблему динамического описания
систем – вывод закона изменчивости, или уравнения обобщенного движения системы
(замечу, что уравнение движения есть описание изменчивости интересующего
исследователя объекта с помощью эталонной изменчивости, т.е. часов; таким
образом, от адекватного предмету исследования выбора часов зависит способность
"увидеть" законы изменчивости)
-обсуждать свойства времени дискретность или
непрерывность, размерность, "плотность", равномерность хода.
-связать
возникающие представления с существующим понятийным базисом науки, базовых
общенаучных понятий, например, пространства, движения, взаимодействия, энтропии
и т.д.)
-решить так называемый "парадокс
времени" (Пригожин, Стенгерс,1994): противоречие
между безусловной обратимостью во времени фундаментальных законов
естествознания и феноменом становления в природе, т.е. явным различием между
прошлым и будущим в мире реальных процессов.
-избавить естествознание от жупела
"тепловой смерти", т.е. разрешить еще одно противоречие между
действующим в замкнутой Вселенной вторым законом термодинамики и отсутствием в
Мире следов деградации и неизбежного движения к равновесию.
Гаврилов Г.И.
=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=