Замедление времени

Замедление времени создается также и гравитацией.
На кры­ше здания время течет чуть быстрее, чем у его основания, хотя эффект слишком слаб, чтобы его можно было заметить.
Однако специальные «ядерные часы» позволяют обнаружить разность в течении времени даже в масштабах высоты здания. Чтобы про­верить, влияет ли гравитация на течение времени, часы поме­щали на борт летающих на больших высотах самолетов и ракет.
Реальность замедления времени не вызывает сомнений; в кос­мосе время течет заметно быстрее, чем на Земле.
По астрономи­ческим меркам гравитационное поле Земли довольно невели­ко; известны космические объекты, которые вызывают гораздо более сильное замедление времени. Например, на поверхности нейтронной звезды (чайная ложка ее вещества весит больше всех континентов Земли) гравитация такова, что время может течь (там) вдвое медленнее, чем на Земле...
То обстоятельство, что время не является абсолютным и уни­версальным, а подвержено изменениям, подрывает многие пред­ставления, основанные на нашем повсеместном опыте.
Если мое время может разойтись с вашим из-за того, что мы по-разному движемся или находимся в неодинаковых гравитационных по­лях, то не имеет смысла говорить о «времени вообще» или пользоваться понятием «теперь»...
Время сугубо относительно.
В нашей собственной системе отсчета оно течет своим темпом.
Независимо от того, как мы движемся или как меняется грави­тационное поле, течение времени нам будет казаться обычным. Необычные эффекты возникают, когда сравнивается время в двух различных системах отсчета. Тогда мы обнаруживаем, что в каж­дой системе отсчета время течет по-своему и что одна шкала времени, как правило, не согласуется с другой». Итак, современная наука выделяет два время формирующих фактора, две главные причины, по которым время тел, вообще говоря, время любой локальности Вселенной может изменяться. Это гравитация и относительная скорость тела.
При этом обатите внимание, что таким образом декларируется зависимость собственного времени любого тела от внешних причин (за ис­ключением частного случая, когда рассматривается зависимость времени от поля тяготения самого тела).
Эйнштейн твердо стоял на реляционных позициях.
Для него время - это порождение процессов (явлений) материального мира.
Он писал: «Даже синхронизованные часы не дают нам «время» в том виде, какое нужно для физических целей».
Он считал, что без установления причинной связи между собы­тиями, происходящими в тех точках, где расположены часы, понятие времени не имеет физического смысла. Впервые за всю историю человечества Эйнштейн ответил на вопрос, какие фак­торы и как влияют на скорость течения времени, но не ответил ' на вопрос, почему эти факторы именно так влияют на время.
А действительно, почему? Ответа нет.
Вернее, теория относи­тельности отвечает примерно так: собственное время тела за­медляется, если оно движется, и тем значительнее, чем скорость его ближе к скорости света (замедление времени пропорцио­нально отношению инертной (релятивистской) массы тела к его массе покоя).
Или: собственное время тела ускоряется при удалении тела от гравитирующей массы (обратно пропорциональ­но квадрату расстояния).
Но почему?
Не странно ли, что реаль­ность явления установлена, а природа - причина явления - не установлена?
Скажем так: странно, но не очень. Ибо разви­тие науки чаще всего именно так и происходит.
Со времени Га­лилея-Ньютона (когда родилась современная наука) и до се­годняшнего дня включительно физики нередко открывают яв­ления Природы, не открывая, почему эти явления происходят.
Таково положение с гравитацией, так, очевидно, еще долгое вре­мя будет с принципом неопределенности квантовой механики, так случилось и со временем. Человечество вначале осознает некий факт как реальность, а затем пытается понять причины и условия существования факта.
Эйнштейн установил, что время зависит от условий взаимо­действия материальных систем и от точки зрения наблюдателя (системы отсчета), и это, безусловно, был революционный про­рыв в понимании времени.
Но при этом закрадывается смутное подозрение, что его совершенно не интересовала природа вре­мени.
Очевидно, это впечатление ложное, не мог он не задумываться над вопросом: «Что такое время, какова его природа?»
Тем не менее, факт остается фактом: занимаясь временем зна­чительную часть своей жизни, Эйнштейн проблему физической сущности времени не решил.
(Не решена эта проблема и сегод­няшней теоретической физикой.)
Причин этого у Эйнштейна, очевидно, было несколько.
Мо­жет быть, одна из них заключалась в том, что слишком близко (по времени) было ньютоновское понимание абсолютного вре­мени и подспудно постоянно довлела внутренняя потребность дистанцироваться от Ньютона.
Переход от абсолютного времени к относительному на пер­воначальном этапе создания релятивистской физики был не просто новым, а в какой-то мере и потрясшим воображение.
Возможно, поэтому и сам Эйнштейн так много уделял внима­ния относительности времени.
Но, все-таки эта причина не могла быть главной. Впоследствии Эйнштейна захватили идеи взаимозависимости гравитации и кривизны пространства-времени, и тут собственно время не было главным объектом внимания ученого.
Потом Эйнштейн трудил­ся над квантовой теорией и единой теорией поля, и работа по изучению сущности времени была отодвинута в сторону.
Как бы то ни было, но великий физик, которому, казалось бы, и нужно-то было сделать всего маленький шажок, чтобы разо­браться в природе времени, этого шага не сделал.
Может быть, существует еще одна причина, возможно, не самая главная, но достаточно глубокая и мировоззренческая.
Как реликт прошло­го, над всеми физиками - современниками Эйнштейна (да и над многими сегодняшними) витала (и витает) тень представ­ления о времени как о некой единой мировой универсальной сущности (или субстанции).
Удивительным образом это пред­ставление сочетается с пониманием относительности времени.
Все знают, что время различных тел сопоставимо только с уче­том факторов относительности.
Но ведь это если сопоставлять...
А если время существует где-то там, в безбрежной Вселенной, и никаким наблюдателям до него нет дела? Тогда как?
И вот за спиной физиков, как призрак прошлого, незримо и негласно маячит и воздействует представление не просто об универсаль­ном по природе времени, но о едином мировом времени, которое существует как бы само по себе (пока его не оценивают черезкритерии относительности или пока не воздействует на него изменяющееся гравитационное поле).
И существует такое вре­мя как бы паралельно с материей (веществом), и хотя и взаимо­действует с материей, но генетически, т.е. по происхождению, с ней не связано.
Не знаю, ощущал ли Эйнштейн присутствие этого «призра­ка» у себя за спиной. Но если нет, то как объяснить, что Эйнш­тейн допускал возможность существования времени без мате­рии?
Напомним, что ньютоновская физика также считала, что Мир - это пространственно-временное «вместилище» всего сущего, независимое от материи. Вот что пишет У. Каспер: «...частная и общая теории отно­сительности не отказываются от представления о том, что про­странство-время может существовать независимо от материи».
Каспер как бы оценивает это представление с современных позиций: «В настоящее время... это фундаментальное предпо­ложение выглядит недостаточно обоснованным». И далее не­сколько пессимистично завершает фразу: «Однако вряд ли мы можем предложить другую структуру теоретической физики и указать то место на пути развития этой науки, начиная с кото­рого она могла бы отклониться от выбранного ею магистраль­ного пути»
Можно предположить, что Эйнштейн и его строгие последо­ватели допускали относительную независимость времени от материи, так как наделяли пространство гравитационными свойствами.
Получается, что если пространство может изме­няться-искривляться (а пространство и время существуют как бы в неразрывном единстве), то и время, следовательно, может изменяться без участия материи.
Допуская, что время может существовать без материи, Эйн­штейн не обратил внимания на состояние материи, из которой состоит сам физический объект, собственное время которого .может изменяться в зависимости от скорости и гравитации.
Странно это, хотя Эйнштейна можно понять. Ко времени со­здания специальной теории относительности только-только появилась первая модель атома Э. Резерфорда, а в год заверше­ния общей теории относительности не было еще ни разрабо­танной теории поля, ни представлений о физическом ваку­уме.
В его абстрактную, практически идеализированную модель взаимоотношений скорости и времени, гравитации и про­странства-времени конкретное состояние реальных тел просто не вписывалось.
Из всех возможных физико-химико-механи­ческих взаимодействий, которые могли бы изменить собствен­ное время объекта, в классической теории относительности участвует только гравитация.
Еще более странно, что закон­сервированное отстранение собственного состояния тела от его собственного времени вполне устраивает современное виде­ние времени.
Итак, выбрав в качестве исходной базы теорию относитель­ности Эйнштейна, мы выдвигаем наше первое концептуальное положение, отличное от классического представления теории относительности: время не может существовать независимо от материи.