Очевидность времени и пространства
Привычные представления о времени и пространстве, в свете последних достижений теоретической физики, нуждаются в корректировке. В статье предлагается по-новому взглянуть на эти понятия.
Введение
Основные понятия современной физики: пространство и время, не имеют общепринятого определения. В классической механике эти понятия рассматривались как общеизвестные, не требующие пояснения. В своей работе «Математические начала натуральной философии» Исаак Ньютон пишет: «Время, пространство, место и движение составляют понятия общеизвестные.»[1] Тем не менее, он разделил их как «абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся». Постепенно математические образы абсолютного пространства и абсолютного времени эволюционировали в современную физику. «Для существующих теорий и подходов время – исходное и неопределяемое понятие, «спрятанное» в уравнения движения в форме постулированных терминов, впитанных исследователями вместе с «молоком» образования.»[2]
Не все согласились с представлениями Исаака Ньютона о пространстве и времени. Готфрид Лейбниц предложил другой взгляд на природу времени и пространства, однако предложенный им реляционный подход не получил широкой поддержки. Иммануил Кант, в своей работе «Критика чистого разума», показал противоречивость субстанциональных представлений времени и пространства, но его критические замечания не нашли отражения в классической механике.[3]
В наши дни набирает популярность точка зрения, что представления о времени и пространстве были некритично перенесены из классической механики в современную физику. «На сегодняшний день многие из нас убеждены, что пространство и время — x, y, z, t, — не первичные, а, скорее, производные понятия. У нас есть много примеров, указывающих на то, что часть или даже всё пространство — не фундаментально, но является лишь удобной крупномасштабной концепцией.»[4]
Время
Благодаря распространенности часов, понятие «время» настолько укоренилось в нашем сознании, что у нас возникает иллюзия, будто мы знаем, что это такое. Для измерения времени мы традиционно используем сутки, разделённые на часы, минуты, секунды. Вращение Земли относительно Солнца используется людьми как образец движения, с которым сравниваются все остальные движения и изменения. Современные часы удобный образец движения, имитирующий вращение Земли.
Чтобы понять время, надо понять причину движения. Ошибочно воспринимать движение как следствие времени. Причина движения - разность энергии. Чем больше разность энергии, тем быстрее движение. Если нет разности энергии, нет и движения. Движение - следствие разности энергии, признак разности энергии. Разность энергии не связана со временем, и скорость движения не зависит от времени. Чтобы измерить движение, мы сравниваем его со стандартным движением (образцом движения). Время - это интервал между событиями, длина отрезка оси времени выраженная в единицах образца движения. Понятие «время» аналогично понятию «длина». Но так как время в природе не существует, измерить его невозможно. Поэтому вместо образца (стандарта) времени мы используем образец (стандарт) движения. В качестве образца движения чаще всего используют: «вращение Земли вокруг своей оси относительно Солнца». Тот факт, что длительность современной секунды определяется искусственным образом, через стандарт энергии, ничего не меняет.
Время не является априорной формой внутреннего чувства. Время не поток и не субстанция. Времени как физической сущности нет. Время это иллюзия, за которой стоит движение, разность энергии. Попытки привязать события к движению Солнца и звёзд привели к изобретению времени. Мы используем время в качестве четвёртого измерения, в дополнение к трёхмерному пространству. Существует только трёхмерное настоящее. Время – искусственное дополнительное измерение, позволяющее превращать трёхмерное настоящее в динамичное четырёхмерное пространство-время, но ошибочные представления о времени, например симметричность процессов во времени, приводят к некорректным результатам. Мы пользуемся осью времени потому, что это удобно, как пользуемся шкалой температуры, зная, что за температурой стоит распределение кинетической энергии молекул или спектральная плотность излучения. Ось времени помогает систематизировать прошлое и предвидеть будущее, но для её измерения мы вынужденно используем образцы движения. Мы описываем движение через движение, маскируя образцы движения понятием «время».
Пространство
Существование привычного для нас единого глобального пространства маловероятно. Отсутствие выделенной системы координат и ограниченность скорости передачи взаимодействия делает сомнительным существование всего глобального, единого, всеобщего. Нет единого электромагнитного или гравитационного поля. Поля складываются как сумма полей фундаментальных частиц. Логично предположить, что нет и единого глобального пространства. Концепция пространства как пустоты заполненной виртуальными частицами, вызывает сомнения. Такое пространство не имеет размерности. Равноправие всех систем координат предполагает, что виртуальные частицы, возникающие в абсолютно пустом пространстве, могут обладать практически любой энергией и, следовательно, существует отличная от нуля вероятность генерации потока энергии из пустоты. Пространство должно складывается из собственных пространств фундаментальных частиц. Фундаментальные частицы можно представить как комбинацию взаимодействий и свойств, заключённых в собственную многомерную оболочку. Благодаря собственной пространственной структуре фундаментальная частица существует как автономный многомерный процесс. Фундаментальные частицы находятся в непрерывном взаимодействии. Это вносит дополнительную неопределённость в их энергию и координаты. Абсолютно свободных, невзаимодействующих частиц не существует, как не существует и абсолютного вакуума. Пространство частицы не должно иметь жёстких границ. Пространства частиц должны пересекаться, но пространства, не принадлежащего ни одной частице, не существует.
От единого глобального пространства надо переходить к объединённому пространству фундаментальных частиц, рассматривая каждую частицу как комбинацию взаимодействий и свойств в собственном многомерном пространстве. Привычное трёхмерное пространство это результат соединения множества автономных многомерных пространств. Пространство не является фоном для взаимодействия элементарных частиц, пространство - мозаика из собственных пространств фундаментальных частиц. Физическое пространство собрано из множества элементов, поэтому свойства разных частей физического пространства могут существенно отличаться.
Заключение
Попытки построить новую физическую теорию, основанную на времени как базовом понятии, обречены на провал. Время не может быть базовым понятием в физике. Время – искусственное дополнение к реально существующему трёхмерному пространству. Можно измерить движение, сравнив его с образцом движения, можно измерить разность энергии, сравнив её с образцом энергии, время измерить нельзя, и образца времени не существует. Часы показывают не время, а движение. Движения и изменения не связаны со временем, изменения связаны с перераспределением энергии. Для построения физической теории можно использовать пространство с любым числом измерений, но надо отдавать себе отчёт, какие из этих измерений в природе имеют место быть, а какие – искусственное дополнение.
Список литературы
Исаак Ньютон. «Математические начала натуральной философии» М., «Наука» 1989. ISBN 5-02-00747-1, стр.30(51) . «Реляционная и субстанциональная концепции в решении проблем изучения времени и пространства» «Метафизика» №2(12) 2014. стр152 Иммануил Кант. Сочинения в шести томах. Том 3. М., Изд. «Мысль» 1964. Стр.135-147 Дэвид Гросс. «Грядущие революции в фундаментальной физике.» http://elementy. ru/lib/430177. А. Эйнштейн. «Физика и реальность» М., Изд. «Наука» 1965. стр.42 Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. «Фейнмановские лекции по физике. 2. Пространство. Время. Движение.» М., Изд. «Мир» 1965. стр.43 , , . «Релятивистская квантовая теория, часть 1» М., Изд. «Наука» 1968. стр. 16 Система понятий и принципов гносеологии. Л., Изд. ЛГУ, 1991. . «Идеи реляционно – статистического подхода к природе пространства – времени.» «Метафизика» №2(12) 2014. Карл Йохан Марелье. «Течение Времени. Новые физические идеи.» РАН Санкт-Петербург 2015. ISBN 978-5-906782-48-9 «Время: иллюзия или реальность? ( Взгляды К. Гёделя и вслед за ним.) » «Полигнозис» №1 1998. . «Физическое время» М., ИПКгосслужбы, 1999. www. chronos. msu. ru