Введение (стр. 2 )

Вполне понятно, что путешествовать по другим планетам человек может только в специальном герметичном скафандре, снабженном приборами системы жизнеобеспечения. Вес скафандра американских астронавтов, в котором они выходили на поверхность Луны, равен примерно весу взрослого человека. Поэтому приведенные нами значения веса космического путешественника на других планетах надо по меньшей мере удвоить. Только тогда мы получим весовые величины, близкие к действительным.

До изобретения телескопа было известно лишь семь планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Земля и Луна. Их количество многих устраивало. Поэтому, когда в 1610 г. вышла книга Галилея «Звездный вестник», в которой он сообщил, что с помощью своей «зрительной трубы» ему удалось обнаружить еще четыре небесных тела, «никем еще не виданные от начала мира до наших дней» (спутники Юпитера), то это вызвало сенсацию. Сторонники Галилея радовались новым открытиям, противники же объявили ученому непримиримую войну.

Уже через год в Венеции вышла книга «Размышления об астрономии, оптике и физике», в которой автор утверждал, что Галилей заблуждается и число планет должно быть обязательно семь, так как, во-первых, в Ветхом Завете упоминается семисвечник (а это означает семь планет), во-вторых, в голове имеется лишь семь отверстий, в-третьих, существует только семь металлов и, в-четвертых, «спутники не видны для простого глаза, а поэтому и не могут оказывать влияние на Землю, следовательно, они не нужны, а поэтому они не существуют».

Однако подобными аргументами нельзя было остановить развитие науки, и теперь мы точно знаем, что спутники Юпитера существуют и число планет вовсе не равно семи. Вокруг Солнца обращаются девять больших планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон, из которых лишь первые две не обладают спутниками) и свыше трех тысяч малых планет, называемых астероидами.

Это самая большая планета Солнечной системы; ее радиус в 11 раз, а масса в 318 раз больше, чем у Земли. Слабее всего притяжение на далеком Плутоне. Эта планета меньше Луны: ее радиус всего лишь 1150 км, а масса в 500 раз меньше, чем у Земли!

Еще меньшей массой обладают малые планеты Солнечной системы. 98% этих небесных тел обращаются вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера, образуя так называемый пояс астероидов. Первый и самый большой астероид - Церера был открыт в 1801 г. Его радиус около 500 км, а масса примерно 1,2•1021 кг (т. е. в 5000 раз меньше, чем у Земли). Нетрудно подсчитать, что ускорение свободного падения на Церере примерно в 32 раза меньше, чем на Земле! Во столько же раз меньше там оказывается и вес любого тела. Поэтому космонавт, оказавшийся на Церере, смог бы поднять груз массой 1,5 т.

На Церере, однако, пока еще никто не был. А вот на Луне люди уже побывали. Впервые это произошло летом 1969 г., когда космический корабль «Аполлон-11» доставил на наш естественный спутник трех американских астронавтов: Н. Армстронга, Э. Олдрина и М. Коллинза. «Конечно,- рассказал потом Армстронг,- в условиях лунного притяжения хочется прыгать вверх... Наибольшая высота прыжка составляла два метра - Олдрин прыгнул до третьей ступеньки лестницы лунной кабины. Падения не имели неприятных последствий. Скорость настолько мала, что нет оснований опасаться каких-либо травм».

Ускорение свободного падения на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле. Поэтому, прыгая вверх, человек поднимается там на высоту, в 6 раз большую, чем на Земле. Чтобы подпрыгнуть на Луне на 2 м, как это сделал Олдрин, требуется приложить такое же усилие, что и на Земле при прыжке на высоту 33 см.

Первые астронавты находились на Луне 21 ч 36 мин. 21 июля они стартовали с Луны, а 24 июля «Аполлон-11» уже приводнился в Тихом океане. Люди покинули Луну, но на ней осталось пять медалей с изображениями пяти погибших космонавтов. Гагарин, , В. Гриссом, Э. Уайт и Р. Чаффи.

§2 Что такое время?

Этот вопрос занимал величайшие умы, начиная от философов древности, ученых эпохи Просвещения и завершая нашими временами.

И все же, после тысяч лет изучения, и не смотря на современный научный прогресс мы никак не можем прийти к согласию о его природе. Философ Джулиан Бербоер утверждает – «Мы можем принять время, но мы не понимаем его. Замечательно уже то, что существует небольшое соглашение как его воспринимать и даже как его исследовать».

Все это может быть результатом того, что глубокое понимание природы времени оказалось не нужным прогрессу. В физике, например, законы движения Ньютона, теория относительности Эйнштейна, да и квантовая теория не требуют знания природы времени для того, что бы с ним работать. Даже часовщикам не нужно понимание его природы.

Однако часы дают нам ключ к пониманию, того, в каком направлении мы должны двигаться. В часах могут двигаться шестерни, может колебаться кварцевый кристалл или частица покидать радиоактивный атом, но так или иначе, в часах должно быть движение. Когда что-то перемещается – есть изменения. Таким образом, часы говорят нам о том, что время неразрывно связано с различными изменениями. Но это только начало понимания. От этого момента ведут две дороги, которые приводят к полному противопоставлению представлений о времени.

Первое утверждение заключается в том, что время есть реальное фундаментальное свойство Вселенной и как пространство или масса существующее само по себе. В совокупности с пространством время обеспечивает структуру, в которой реализуются события. Это утверждение было принято Исааком Ньютоном, что бы описать движение. В этом понимании время твердо и нерушимо, как стены Вашего дома. Только при таком рассмотрении Вы сможете судить, насколько далеко и как быстро перемещается объект.

Другой путь приводит нас к идее, что изменчивость является фундаментальным свойством Вселенной и время проявляется вследствие наших мыслительных усилий воспринять и организовать изменяющийся мир, который мы видим вокруг себя. Большой противник Ньютона Готфрид Лейбниц придерживался точки зрения, утверждающей, что время нереально, оно существует только в наших умах. Таким образом, мы сталкиваемся с загадкой: реально ли время?

За пониманием времени следует и второй, немаловажный вопрос. Если время реально, то откуда оно возникло? До недавнего времени большинство физиков полагало, что оно возникло в Большом Взрыве, когда родились материя, энергия и сам Космос. Поэтому любое утверждение, что время существовало до Большого Взрыва, считалось некорректным. Теперь подобные отрицания уже не являются столь уверенными. Шон Кэрролл, Технологический институт, Пасадена, Калифорния, утверждает – "Мы не имеем никакого права утверждать, что Вселенная и время, возникшие в Большом Взрыве, не имели своего рода предыстории. Оба варианта на столе, но лично я одобряю идею, говорящую, что Вселенная была всегда”.

В настоящий момент не существует способа найти однозначный ответ на затронутые вопросы, и мы не знаем какие знания принесут однажды ответы на них. Но сегодня, более, чем когда-либо, мы мужественно должны признать собственное невежество относительно природы времени.

Tак что же понимается под временем в современной физике? В начале статьи я отмечал, что время относится к классу нередуцируемых понятий, и поэтому к попытке дать определение времени следует подходить крайне осторожно. Является ли время таким очевидным понятием как точка, множество, тело, которые понимаются нами настолько одинаково, что можно на их основе строить теории, полностью избегая их неоднозначного понимания? Мне кажется, нет. Я могу определить время, например, следующим образом:

Время — это необратимое течение (протекающее лишь в одном направлении — из прошлого, через настоящее в будущее), внутри которого происходят все существующие в бытии процессы, являющиеся фактами.

Проблема Времени всегда интересовала философию и тема Времени, безусловно, является одной из основополагающих в философии. Можно сказать, что Время - вообще одно из основ буквально всех бытовых и научных представлений об окружающем мире, о Вселенной и даже о самом себе. Нельзя также отождествлять философские представления о Пространстве и Времени с физическими теориями Пространства и Времени. На современном уровне наших знаний принято разграничивать следующие понятия времени:

реальное (физическое) Время; перцептуальное время (условие существования и смены наших ощущений, присущие субъекту формы чувственности); концептуальное Время (абстрактно-математические структуры, способные моделировать пространственно-временные отношения); топологическое Время (физические структуры, моделирующие свойства всех временных измерений).

Кроме того, различают метрические (связанные с измерением) и топологические (сохраняющиеся при любых взаимно однозначных и непрерывных преобразованиях объекта) свойства Времени.

Так или иначе, взгляды учёных на Время оказывают сильное воздействие на развитие представлений обо всех других физических и философских понятиях, и - наоборот... Философы рассматривают Время неотрывно от понятий Пространства и Движения, а также пытаются проследить отношения Времени к материи, т. е. понять насколько Время является реально существующим (или это - чистая абстракция, существующая у нас в сознании). Физики же при описании свойств Времени чаще всего говорят о понятиях Энтропии Вселенной, о Мерности Пространства, о заряде и спине элементарных частиц, об электромагнитных полях.

Что такое Время? Правильней было бы начать отвечать на этот вопрос известным изречением Блаженного Августина. (354-430 гг. до н. э.):

"Я прекрасно знаю, что такое время, пока не думаю об этом. Но стоит задуматься - и вот я уже не знаю, что такое время!"

Цитата хороша не столько тем, что показывает остроту ума древнего философа, сколько тем, что очень чётко отражает и наше современное положение в деле изучения такого всем хорошо знакомого с детства понятия как Время. Действительно, современные учёные усиленно занимаются изучением физики Времени, но чем больше они задумываются, тем... больше знаков вопроса возникает перед нами!.. Но не будем забегать вперёд, вернёмся в те времена, когда прерогатива изучения Времени была только у философов, и даже ещё раньше - в те времена, когда человек впервые задумался о смене дня и ночи и о причинах собственного старения...