Движение солнечной тени

В наиболее древних солнечных часах используется движение-солнечной тени от вертикального столба.
Скорость этого дви­жения зависит от скорости вращения Земли вокруг своей оси.
С помощью солнечных часов можно узнавать время с точнос­тью 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 вра­щения вала). С XV века появились пружинные часы, тут роль веревки с гирей исполняла уже пружина.
Через полтора столе­тия с помощью таких часов замеряли уже секунды.
Первые маятниковые часы были изготовлены в 1656 г. (X. Гюйгенс). В ос­нове 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 секун­ды за сутки. Наконец, часы атомные - гордость XX века.
В этих часах используются «строго периодические колебания электро­магнитных волн, испускаемых атомами или молекулами.
Точ­ность 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 определен­ной последовательностью и скоростью некие процессы.
Так, с определенной периодичностью колеблются маятники и излу­чают волны атомы или молекулы.
С определенной скоростью перемещается тень от Солнца, вытекают из отверстий вода и песок и разжимается пружина.
Есть и различные конструктив­ные элементы, выполняющие сходные функции. Например, у маятниковых часов роль колебательной системы играет маят­ник, заводной механизм - это гиря или пружина.
А например, у часов атомных колеблющийся вектор электрического поля волны служит маятником, сами же излучающие атомы являют­ся как бы колебательной системой. Поскольку мы ставим перед собой цель разобраться, будут ли реагировать самые различные часы на изменения темпа време­ни, 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 предва­рительно сжали, от ее конструктивных параметров и от матери­ала, из которого она изготовлена. (При этом мы предполагаем, что некий регулятор равномерности движения пружины рабо­тает идеально.)
Будут ли пружинные часы реагировать на изме­нение темпа времени, если, например, мы перенесем их с по­верхности моря высоко в горы?
Казалось бы, мы должны допустить, что часы этого просто не заметят.
В действительности - часы отреагируют.
Не заметим этого мы, потому что у часов не­большая 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 син­хронизированными 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 упругости.
Упругая энергия по происхождению зависит от силы взаи­модействия между атомами в материале пружины.
И в то же время взаимодействие атомов в пружине является комбинацией элект­рической 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.
Доста­точно поднять часы в горы, как при прочих равных условиях изме­нится гравитационное притяжение.
Возможно, пружинные часы отреагируют и на изменение электромагнитного поля, и на приращения внутренней энергии, вызванные другими причинами. Ведь мы допускаем, что различные виды энергии участвуют в изменениях гравитационного поля.

Почему все подчинено ходу времени?

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 ми­фическими свойствами времени, а генетическим родством вре­мени и энтропии.
По происхождению они идентичные одно­яйцовые близнецы.
Время, отражая движения-взаимодей­ствия 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 са­мым способствуют их разрушению.
При этом энтропия (как и время) не обладает какими-либо таинственными свойствами, просто события созидания случаются в природе реже, чем со­бытия разрушения.
Для осуществления событий созидания нужно большее количество факторов-условий, чем для собы­тий разрушения.
(Сколько, например, нужно знаний технологов, конструкторов, сколько потребуется усилий рабочих, инженеров и менеджеров, сколько необходимо механизмов, оборудования, ресурсов, чтобы создать один-единственный ав­томобиль, а для его разрушения достаточно всего-то знако­переменной температурно-влажностной нагрузки.
Камень, упавший с горы, сам туда никогда не поднимется и постепен­но превратится в песок. Горячий предмет сам по себе всегда остывает, а не нагревается...)
Все во Вселенной стремится из­бавиться от «лишней» энергии, от «лишних» структурных свя­зей, от «лишней» информации.
Такова Природа, такова стати­стическая предопределенность всех событий, случающихся в нашем мире. Поэтому-то, чем более длительны любые события, тем более возрастает энтропия и тем больше накапливаются факторы разрушения.
Материальные системы сопротивляются росту эн­тропии 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 непре­одолимость, и неумолимость времени. Я должен обязательно отметить, что мои заключения о гене­тической зависимости времени и энтропии не являются, оче­видно, пионерскими. Честь первой попытки соотнести направ­ление времени с направлением термодинамических процессов по праву принадлежит Людвигу Больцману (1844- 1906). Итак, все основные проявления времени, в том числе направ­ленность хода и его интенсивность, обусловлены движениями-взаимодействиями материи на элементарном уровне, т.е. с уча­стием всех элементарных частиц, полей, атомов и молекул.
А как же макродвижения, какже взаимодействия макротел?
Не­ужели они никак не участвуют в формировании времени и ни­как не отражают его? Участвуют и отражают!
Только нужно по­мнить, что, во-первых, все макродвижения и все взаимодействия макротел - это вторичные проявления микродвижений-взаи­модействий и в этом смысле они только отражают состояние микромира, т.е. являются, в определенной степени, мерой движений материи на микроуровне.
А во-вторых, они менее усред­нены, а следовательно - менее точны. Кроме того, более или менее точно отражают ход времени только природные макродвижения, которые характеризуются периодичностью (цикличностью) и постоянством своих прояв­лений (например, движения планет).
Именно поэтому люди в свое время создали, например, лунный календарь, а мы и сегод­ня при необходимости определяем время по Солнцу. Очень интересно, что до сих пор некоторые исследователи (не только философы, но и физики) не усматривают органичес­кой связи между реальным физическим временем и показания­ми времени на часах. Современный философ Л.Л. Злотников, желая сделать комп­лимент 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 рас­следованию, как все остальные свойства предметов...
Надо об­ращать 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 вре­мя с реальными и периодическими проявлениями природы, но, тем не менее, считает, что эти «вещи» случайным образом связаны с понятием времени.
Это нашему ученому автору, ви­димо, нравится.
Он, очевидно, считает, что время - это нечто, существующее независимо от реальных природных событий.
Недаром он считает такие принятые в теории относительнос­ти понятия, как «ход времени», «скорость протекания време­ни», «замедление времени», ничем иным, как абсурдными тер­минами. В таких представлениях достаточно четко прослеживается «нигилистическая» концепция времени - полное отрицание времени как реального природного явления.
Нет в такой кон­цепции никакого времени - ни природной субстанции (мате­риальной или внематериальной), нет и времени как вторичного проявления материи.
Есть только время как придуманная людь­ми абстракция.
Есть много публикаций, в которых обличаются попытки све­сти время к показаниям часов.
Особенно в этом преуспели фи­лософы. Конечно, не нужно абсолютно отождествлять реальное время и его фиксирование часами, но не нужно и противопо­ставлять то и другое, тем более, в принципиальном плане.
Так, А. Ефимов, утверждая, что и ритмика всех процессов, и период «некоторого циклического процесса» будут замедлять­ся, когда процесс окажется в точке с повышенным потенциа­лом, одновременно предостерегает, что «это еще не означает, что время с потенциалом... течет медленнее, чем вдали от по­лей тяготения». 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. Разумеет­ся, я имею ввиду не то местное (поясное) время, которое декре­тами устанавливают правительства, а реальное физическое время, которое может быть различным в разных точках про­странства и которое не подвластно даже самому грозному пра­вительству. Ситуация осложняется тем, что существуют часы, в основе которых заложено использование самых разных природных яв­лений (процессов), различные теоретические предпосылки, а также совершенно непохожие конструктивные принципы.

Откуда втекает время?

Откуда втекает время? Время ниоткуда не втекает в нашу Вселенную: ни из будуще­го, ни из прошлого, ни из других вселенных.
Оно вообще не течет в узком понимании этого слова потому, что нет специфи­ческих 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.

Когда и почему возникло время?

Когда и почему возникло время? Время возникло вместе с возникновением материи - одно­моментно.
И если материи в виде вещества предшествовал без­вещественный период, когда не было молекул и даже атомов, но были излучения, то и тогда уже существовало время. Время про­сто не могло не возникнуть, потому что временные свойства - это длительность событий, а длительность событий неотделима от материи и движений, порождающих взаимодействия.
Взаи­модействия вообще и в микромире в частности не происходят мгновенно.
Им свойственна протяженность. Следовательно, время возникло потому, что событиям-взаимодействиям изна­чально присуща длительность.

Почему время неоднородно

Почему время неоднородно? Потому что интенсивность и энергонасыщенность всех дви­жений-взаимодействий в общем случае различна в различных локальностях Вселенной.
Потому что в каждой точке простран­ства различна напряженность гравитационного поля.

Квантовая неопределенность

Квантовая неопределенность не исключает причинную обус­ловленность событий в микромире.
Квантовая неопределен­ность вносит некую расплывчатость в ожидаемый результат. Но это наши людские проблемы. Замеряя некий параметр, мы из­меняем природные взаимодействия.
Это понятно. Но при этом мы вносим, по крайней мере, одну из причин, порождающих саму неопределенность.
Мы вынуждаем частицы микромира участвовать в микролокальных изменениях их собственного вре­мени. Это одно из следствий гипотезы локально-когерентного времени, и об этом речь пойдет в последующих разделах.
Сейчас важно признать следующее: у времени всего два основ­ных (изначальных) свойства - это его направленность и его темп (скорость осуществления последовательных событий). Именно эти свойства и возникают и существуют всегда в любой материальной среде. Не нужно никакой особой субстанции (ни материальной, ни внематериальной), чтобы в природе существовало время.
Сама материя, само вещество самим фактом своего су­ществования извечно и постоянно порождает временные свойства. Причинная последовательность взаимодействий в микромире обусловливает направленность времени, а энергетическая интен­сивность этих взаимодействий - его темп.
Нет в мире времени как явления первичного и самодостаточно­го, есть разнообразнейшие проявления материи, порождающие временные свойства. Последовательно отстаивая реляционную концепцию време­ни, разобравшись в истоках его происхождения, можно отве­тить и на некоторые «вечные» вопросы. Говоря о первоистоках происхождения времени и, в частно­сти, о причине его однонаправленности, выводя эти основные положения (почти постулаты) из причинно-следственной по­следовательности движений-взаимодействий материи на мик­роуровне, я обязательно должен сказать, что у меня был пред­шественник. Это великий Готфрид Лейбниц.
Три столетия на­зад он не только возражал против абсолютного времени Ньютона, но и утверждал, что направленность времени обус­ловлена существованием в Природе последовательности при­чин и следствий. Великолепное прозрение, которое, однако, Г. Лейбниц не развил...
Вот как хорошо написал об этом проф. И. Новиков: «...от причинно-следственного порядка к порядку временному - это ясная и привлекательная идея. Не странно ли, что из нее не выросла, во всяком случае, до сих пор, физи­ческая теория времени?
Никаких возражений против нее, ка­жется, быть не может.
Но и попытки развить или конкретизи­ровать ее... не были сколько-нибудь результативными...» (Я увидел едва заметную тропинку и пошел по ней, не зная вначале, кто ее проложил...
Если бы какой-нибудь парадокс вре­мени позволил мне встретиться с Г. Лейбницем, я бы прекло­нил пред ним колено.) В чем причина однонаправленности времени, т.е. почему время всегда «течет» от прошлого через настоящее к будущему? Потому, что материя всегда в движении и движения-взаимо-действия подчинены причинно-следственным зависимостям.
В массовых природных явлениях следствия никогда не предше­ствуют причинам.
Последовательность событий от причин к следствиям и определяет однонаправленность времени.

Факторы влияющие на время

Среди факторов, влияющих на изменение собственного вре­мени системы, особое место занимает гравитационное воздей­ствие.
И оно не может быть сведено только к снижению темпа времени.
Зависимость гравитации и времени совсем не так од­нозначна, как трактует теория относительности. Действительно, прирост гравитации (увеличение кривизны пространства) в локальности системы понижает ее темп време­ни.
Но, кроме того, прирост гравитации оказывает и непосред­ственное влияние на внутреннюю энергию системы. В общем случае, энергия от этого может как понизиться, так и повыситься. Представим себе некую автономную гравитационно связан­ную систему, состоящую из очень разряженного газопылевого скопления.
Частицы пыли и газа столь далеки друг от друга, что столкновения между ними крайне редки. Естественно, энергия тепловыделения такой системы будет очень мала.
Если же под действием гравитации система начнет сжиматься, то расстоя­ния между частицами уменьшатся, частота их столкновений возрастет, соответственно, возрастет и внутренняя энергия сис­темы.
То есть в этом случае прирост гравитационного воздей­ствия должен повысить, а не понизить темп собственного вре­мени системы.
Впрочем, на атомном уровне ритмика процес­сов и в этом случае, вероятно, будет замедляться .
Можно сказать, что темп собственного времени такой системы на опре­деленном этапе прироста гравитации может оказаться как по­вышенным, так и пониженным. При дальнейшем увеличении гравитационного воздействия на систему также существуют факторы, как повышающие, так и понижающие внутреннюю энергию, поскольку, с одной сторо­ны, количество столкновений растет и это должно приводить к росту кинетической энергии, а с другой - разбег частиц умень­шается и это должно приводить к уменьшению энергии еди­ничного столкновения и, следовательно, к снижению кинети­ческой энергии. При значительном приросте гравитации, когда вещество окажется уже сильно сжатым, вновь появляется фактор, спо­собствующий росту внутренней энергии (разумеется, на фоне снижения ритмики всех процессов).
Вступает в силу принцип запрета Паули, согласно которому в некоем определенном объеме может находиться только строго определенное количе­ство частиц с низшим уровнем энергии.
Часть частиц обяза­тельно увеличит свою скорость - свою энергию.
Это в целом, очевидно, не приведет к росту темпа собственного времени системы, но, тем не менее, это фактор, повышающий внутрен­нюю энергию и противодействующий снижению темпа време­ни при росте гравитации. В любом случае, утверждение о том, что прирост гравитации только замедляет ход времени (растягивает собственное время) системы, является не вполне корректным. Логично допустить, что влияние скорости системы на пока­затели ее внутренней энергии и, соответственно, на ее собствен­ное время также неоднозначно и зависит от исходного состоя­ния системы. Мы видим, что самые разные факторы влияют на собствен­ное время материальных систем, но как бы детально мы ни рас­сматривали эти факторы, проблема изначального происхожде­ния времени от этого понятнее не станет. Начнем издалека.
Существует определение движения вооб­ще как формы существования материи.
Действительно, невоз­можно представить материю без движения в состоянии абсо­лютного покоя. Если мы представим себе некую единую для всего нашего мира систему отсчета, которая будет двигаться с определенной скоростью в определенном направлении, то все остальные тела Вселенной будут двигаться относительно этой системы, кроме тех, естественно, чья скорость и направление совпадают со ско­ростью и направлением движения этой вселенской базы срав­нения.
Но даже эти, казалось бы, неподвижные тела будут дви­гаться относительно всех остальных тел Вселенной.
И кажется, что если бы удалось представить единую для всей Вселенной неподвижную систему отсчета, то относительно нее перемеща­лись бы все тела и все системы тел.
Весь мир находится в движе­нии, и закрадывается мысль, что дело не только в относитель­ности покоя и движения.
Кажется, что есть реальные физические причины, которые непрерывно словно подталкивают все веще­ственное и все материальное, что есть во Вселенной.
Может быть, дело в том, что во Вселенной нет пустоты, ведь даже межгалак­тический вакуум - это не совсем пустота в том смысле, что там вообще ничего нет. Можно утверждать, что каждое микро тело Вселенной пребы­вает в состоянии постоянного взаимодействия с окружающей средой: с полями, частицами, телами.
Любое изначальное (пусть - как бы и случайное - в результате флуктуации) движение - это изменение взаимодействия. Любое взаимодействие - это из­менение баланса сил и (или) начало новому движению. То есть, по крайней мере, для субъектов микромира движения и взаимодействия неотделимы друг от друга. Причину вечного движения материи я вижу в том, что любой материальный субъект Вселенной не может существовать без постоянного взаимодействия. В результате-материя всегда в движении.
И в каждой конкретной материальной системе внутренняя энергия является мерой этого движения.
Та самая внутренняя энергия, которая явля-ется одним из главных время формирующих факторов.
В этом кро-ется глубинная сущность природы времени и изначальная причина его происхождения.
А поскольку все взаимодействия причинно обусловлены, то события в микромире происходят по беско­нечной цепочке: причина - следствие - новая причина - но­вое следствие и т.д., и т.п.
И так всегда и везде бесконечные миллиарды и миллиарды лет.

Фундаментальные проблемы

Две фундаментальные проблемы - происхождения времени и его физической сущности - не только не решены до настоя­щего времени, но даже слабо обозначены в постановочном пла­не.
И снова хочется понять, отчего так случилось?
Казалось бы, кому как не «реляционистам» давно следовало разобраться, ну хотя бы в первом приближении ответить на вечный вопрос что такое время? Мне кажется, что причина того, почему до сих пор этого не случилось, почти та же, что помешала и сторонникам субстан­циальной концепции. Все та же святая подспудная вера в то, что эта проблема из разряда вечных, в смысле - вечно не разре­шимых.
Только обоснование у «реляционистов» совсем другое.
Время тут интуитивно понимается как физическая реальность, связанная с самыми глубинными основами происхождения, устройства и существования Вселенной. А поскольку на фунда­ментальном уровне действительно есть проблемы, относящие­ся к разряду неразрешимых, то и на «времени» как на одном из фундаментальных атрибутов мироздания вот уже несколько тысяч лет стоит клеймо: «непонятно, потому что и не может быть понятно».
Удручающая печать непознаваемости сопровождает и такие проблемы: является ли Вселенная единственной в Мире и если нет, то что дальше?
Почему Вселенная такая, какая она есть, а не иная? Что происходило до Большого взрыва? Когда и почему возникла материя?
Почему электрон обладает именно таким, а не иным электрическим зарядом?.. То, что проблема времени соотносится с самыми фундамен­тальными проблемами Вселенной, - это справедливо, но в гно­сеологическом плане вывод у «реляционистов» такой же, как и у сторонников субстанциональной концепции: время - это не­что изначальное, таинственное и... непознаваемое. Об этом вслух не говорится, но что-то подобное подразумевается.
Может быть, существует интуитивное ощущение, что не пришел еще час для понимания природы времени?
Итак, предзнание единства вре­мени и материи на фоне отсутствия ответов на вопросы о самых глубинных причинах, связанных с происхождением и существова­нием Вселенной, наверное, и является тем тормозом, который удерживает ученых от усилий, направленных на понимание природы времени. Но сдвиги есть. Рискуя пропустить наиболее интересные ра­боты, сошлюсь все-таки на некоторые. Близко к пониманию физической сущности времени подошел Ю. Белостоцкий (но он не раскрыл в полной мере роль внутренней энергии) . А В. Копылов (на примере живых систем) прямо утверждает, «что временной ход у каждой материальной системы свой, оп­ределяемый ее энергонасыщенностью в данный момент, а потому непостоянный, т.е. временной ход системы отражает степень ее взаимодействия с физическим вакуумом. Физический же смысл времени это удельная плотность энергии системы» .
Эта его статья была опубликована лет на пять раньше, чем я пришел (независимо) к подобному выводу.
Не исключено, что есть работы, в которых подобные представления о времени за­фиксированы еще раньше.
Я хотел только подчеркнуть, что идеи уже давно витают в воздухе. Правда, справедливости ради, необходимо заметить, что В. Копылов ошибочно представляет роль внутренней энергии в формировании времени тел.
В сконцентрированном виде неко­торые его представления изложены так: «Все сказанное позво­ляет сделать вывод о существовании разного хода времени для одного и того же биологического объекта.
Чем выше его энерго­насыщенность, тем больше разрешающая способность и тем медленнее (выделено мною - А.Б.) течет время» .
Прошу обратить внимание, что уважаемый автор под медленным тече­нием времени имеет ввиду именно замедленный ход (темп) времени.
То есть термины мы понимаем одинаково, а смысл явле­ний по-разному. Недостаточно четкое понимание В. Копыловым зависимости темпа времени от энергонасыщенности системы (а зависимость прямо противоположная тому, что он утверждает) сразу же проявляется, как только автор приводит примеры: «О замедлении временного хода заставляют нас ду­мать и такие факты, как растянутая визуализация реальной картины, например неоднократные описания летчиками процесса разрушения конструкции, когда высокочастотные колебания конструкции... воспринимаются (ими) как замедленные кад­ры».
В соответствии с представлениями автора у летчиков замедлилось собственное время и потому они видели как бы замедленный процесс разрушения.
Вынужден заметить следующее.
Если бы у летчика собствен­ный ход времени значительно замедлился, все происходящее, что он увидел бы (как происходящее в нормальном, т.е. не за­медленном времени), просто промелькнуло бы перед его гла­зами, как нечто неразличимое.
Ибо с позиций субъекта с за­медленным временем все вокруг воспринималось бы как ускоренное.
Здесь, может быть, уместна аналогия об ускоренной киносъемке, которая при демонстрации с нормальной скорос­тью движения кинопленки показывает кадры как замедлен­ные: съемочная камера видит внешний мир как бы с позиций ускоренного времени...
Другой пример: предположим, что темп собственного времени у летчика ускорился в 120 раз.
Тогда за 10 секунд, которые он проживет по своим часам, он увидит некое событие в нормальном (не ускоренном) мире длитель­ностью в 2 часа.
Неудивительно, что летчики видели, как медленно разваливается конструкция...
Этим, к слову, объясняет­ся и один из парадоксов времени, свидетелем которого ока­зался боевой офицер времен Второй мировой войны.
Вдруг он увидел упавший снаряд, который, вместо того чтобы мгновен­но разорваться, начал медленно шевелиться в снегу (и снег начал таять), потом по поверхности снаряда побежали цвето­вые волны (следы «побежалости»), потом появились и начали раздвигаться трещины и, наконец, очень и очень не спеша, начали разлетаться осколки.
У летчиков, о которых пишет В. Копылов, темп собственного времени оказывался не замедленным, а ускоренным.
Впрочем, это отступление. Сейчас наша задача более общая: разобраться в природе вре­мени, в истоках и причинах его происхождения.
Я исхожу из признания решающей роли внутренней энергии в образовании времени как физического явления. Большинство видов внутренней энергии проявляют себя в различных активных энергопроявлениях через силовые обмены (движение атомов и молекул, столкновения, излучения и т. п.), и вполне понятно, что, чем больше таких проявлений, тем больше темп собственного времени системы.
Но сводить все виды внутренней энергии только к такого рода проявлениям было бы не­правильно, поскольку наряду с проявленной энергией существу­ет энергия в форме потенциальной, как бы закрепощенной в веществе.
По выражению Р. Фейнмана, такая энергия присут­ствует в веществе в связи с самим фактом существования веще-ства и соотносится с массой как Е=тс. Это также и часть энер­гии, закрепленная в веществе в виде энергии связей. Как уже отмечалось, чем большая часть внутренней энергии системы находится в непроявленном состоянии, тем меньше темп ее собственного времени.
Тогда понятно, почему системы, пре­бывающие в состоянии, охлажденном почти до абсолютного нуля, будут, при прочих равных условиях, обладать минималь­ным темпом времени - у них отсутствуют тепловые движения, у них отсутствуют почти все движения...
Но поскольку все системы находятся в состоянии практически непрерывного взаи­мообмена энергией, то, в соответствии с законом сохранения энергии, в системах происходит практически непрерывное из­менение внутренней энергии.
Это значит, что в случае ее увели­чения часть материи, которая была представлена веществом, приобретает ранее не присущую ей способность участвовать в энергопроявлениях, например, за счет освобождения энергии связей.
А в случае уменьшения внутренней энергии часть веще­ства как бы консервирует ранее свободно проявленную энер­гию, например, в энергию связей.

Происхождение времени и его основные свойства

По крайней мере, в течение последних трех тысяч лет челове­чество упорно искало ответ на вопрос: что такое время?
И не­пременно натыкалось на полное непонимание природы этого явления: как, когда и почему произошло время, откуда оно «вте­кает» в наш мир, что собой представляет его поток, почему все подчинено неумолимости его хода и, наконец, чем обусловлена эта неумолимость? Две концепции времени - субстанциальная и реляционная -наиболее ярко и последовательно выражают противоположные взгляды на проблему природы времени.
Сторонники субстан­циальных представлений, считая время одним из атрибутов мироздания, изначально принимали его как некую нематери­альную субстанцию, ни от чего не зависящую, но на все влияю­щую. Эта первоначальная, по существу, мировоззренческая и основополагающая установка, сразу накладывала мощные и как бы естественные ограничения на саму возможность познания этой таинственной сущности.
Времени изначально придавались черты непознаваемости.
Не случайно все чисто религиозные пред­ставления о времени были по существу представлениями суб­станциальными.
Творец Мира выступает и создателем, и носи­телем времени. И принципиальная непознаваемость этой сущ­ности сразу становится обоснованной и неизбежной.
Разумеется, я не хочу сказать, что все сторонники субстанци­альных представлений считали время божественным проявле­нием. Такого единодушия не было в прошлые века и, тем более, нет в наше время. Но я говорю о неслучайном совпадении. Среди первопроходцев субстанциального понимания исто­ков времени - такие великолепные имена: Аристотель, Демо­крит, Ньютон и продолжатель их дела Н. Козырев. И все они представляли время как абсолютную (или почти абсолютную) нематериальную сущность, природа которой таинственна и, естественно, непознаваема. И обратите внимание: нам кажется совершенно нормальным, что, например, Ньютон - один из самых великих сторонников субстанциальной концепции - даже не ставил перед собой вопросов о природе времени.
Конеч­но, это было давно.
А в наше время? Н. Козырев тридцать лет изучал время, и, как ни печально это сознавать, в результате - ни одной сколько-нибудь плодотворной гипотезы относитель­но того, что же такое время. Исаак Ньютон, исходя из чисто субстанциального подхода, продвинул наше понимание времени.
Николай Козырев, соче­тая субстанциальное понимание времени с элементами реля­ционного подхода, провозгласил новые гипотетические свой­ства времени, с помощью которых доказывал определенную спо­собность времени взаимодействовать с веществом.
Но и у Ньютона, и у Козырева - полная отрешенность от проблемы происхождения времени и... от понимания его сущности.
Для тех, кто убежден, что время - это нематериальная (невеществен­ная) субстанция, ничего не остается, кроме как согласиться с тем, что время - это некий «бестелесный дух». Конечно, речь идет только об одном из аспектов понимания времени, которым эти ученые не занимались, и это нисколько не умаляет их роли в истории науки.
Я просто хочу сказать, что их отстраненность от проблем природы времени - это не слу­чайность. Над ними довлела мировоззренческая установка. А что же представители реляционной концепции?
И тут ве­ликолепная плеяда имен: Платон, Аристотель, Лейбниц, Бошкович, Эйнштейн.
Они, конечно, понимали, что время непре­менно должно быть как-то связано с материальным миром.
Более того, часто и само происхождение времени ставили в зависимость от реальных физических процессов. Тот же Платон считал, что происхождение времени и его «ко­личество» зависит от движения небесных тел. «Лейбниц... рас­сматривает пространство и время в их отношении к изменени­ям материальных объектов.
Он дает... определение одновремен­ности как отношению таких физических событий, которые взаимно допускают друг друга» , т. е. следование во времени он связывает с причинными отношениями. Я уже упоминал о вкладе Р. Бошковича в развитие реляцион­ных представлений о времени.
Сейчас, может быть, настал момент сказать, что этот выдающийся мыслитель, живший за два столетия до Эйнштейна, во многом предвосхитил идеи теории относительности.
Он отрицал существование и абсолютного пространства, и абсолютного времени.
Бошкович считал, что «протяженность объектов изменяется при их перемещении».
Он допускал возможность существования неевклидовых геомет­рий и «полагал, что материя состоит из бесконечно малых эле­ментов, которые обладают массой и способностью к динами­ческому взаимодействию».
О вкладе А. Эйнштейна в понимание зависимости времени от событий материального мира речь уже шла.
Вклад огромен.
Вот как точно и четко демонстрирует проф.
Чернин роль физи­ческих процессов в становлении времени с позиции теории от­носительности.
«Время - это всегда конкретное физическое свойство конкретных физических тел и происходящих с ними изменений». И что же?

Темпы времени

Представляет безусловный интерес попытка определить хотя бы ориентировочно, какой из субъектов Вселенной обладает максимальным, а какой минимальным темпами времени. Что касается наиболее высоких темпов времени, то на роль их носителей претендуют как локальности, в которых происходят «мгновенные» взрывоподобные освобождения энергии, так и локальности глубокого космического вакуума.
В первом случае, при кажущейся очевидности, ситуация достаточна неопреде­ленна.
Хотя внутренняя энергия в локальности, где произошел динамический переход части энергии вещества в энергию излу­чения огромна, при этом очень весомы и факторы, способству­ющие замедлению времени.
И если энергия, освободившаяся, например, при аннигиляции частиц или взрывах сверхновых звезд, безусловно, способствует мгновенному росту темпа соб­ственного времени в некоторой локальности, то возникающие при этом же огромные давления (ударные волны), безусловно, приводят к увеличению кривизны пространства, а следователь­но, и к замедлению темпа времени в той же локальности. Условия космического вакуума характеризуются минималь­ным уровнем энергии и почти полным отсутствием материи в виде вещества. В этих условиях гравитационные поля прояв­ляют себя очень слабо, а следовательно, и кривизна простран­ства нулевая.
Если в вакууме окажется частица, обладающая внутренней энергией, то она практически не будет испыты­вать никакого гравитационного воздействия. Что касается соб­ственного гравитационного поля элементарных частиц, то они исчезающе малы. Вот, например, что пишет Пол Девис: «Воз­можно, наиболее удивительной особенностью гравитации яв­ляется ее малая интенсивность.
Величина гравитационного взаимодействия между компонентами атома водорода состав­ляет 1039 от силы взаимодействия электрических зарядов.
В мире субатомных частиц гравитация настолько слаба, что физики склонны полностью пренебрегать ею.
Она не прояви­лась ни в одном из наблюдавшихся до сих пор процессов с участием частиц» . Иными словами, частицы в условиях космического вакуума испытывают наименьшее гравитационное воздействие как от собственного поля тяготения, так и от внешних масс среди всех субъектов Вселенной.
С другой стороны, субъекты микромира (от субчастиц до ядер атомов и атомов) обладают высокой внут­ренней энергией.
Насколько огромна внутренняя энергия, за­ключенная внутри ядра, стало более понятно в 60-х годах, когда была предложена кварковая модель ядра. Можно сделать вывод, что субъекты микромира, обладая оп­ределенной внутренней энергией при почти нулевом гравита­ционном воздействии, обладают максимальным темпом соб­ственного времени.
Таким образом, с определенной долей уверенности можно утверждать, что максимальным темпом времени обладают локаль­ности межгалактического вакуума и, может быть, объемы про­странства, в которых происходит взрывоподобное превращение энергии вещества в энергию излучения. ...И сразу же появляется искушение установить, каков же минимально возможный темп времени во Вселенной? Впрочем, сколь ни велико это искушение, необходимо за­держаться, чтобы дать некоторые пояснения.
Во время одного из обсуждений первой книги мне был задан вопрос: на ка­ком основании я говорю о том, что внутренней энергией обла­дают все элементарные частицы.
Я ответил, что внутренней энер­гией с неизбежностью должны обладать все частицы, имеющие внутреннюю структуру.
После этого мне не без удовольствия напомнили, что, как известно из учебников, электрон - это точ­ка, имеющая электрический заряд. Сегодня мне предоставля­ется возможность сообщить следующее: вряд ли правильно рас­сматривать элементарные частицы без учета их взаимодействий, более того, есть хотя и экстравагантное, но достаточно серьезное мнение о том, что изолированные частицы (по крайней мере, некоторые) вообще не могут быть обнаружены, т.е. их как бы и нет, без взаимодействий. Взаимодействия настолько жестко связаны с самими частицами, что частицы правильнее рассматри­вать как относительно изолированные комплексные системы: частица плюс микрочастица или частица плюс поле.
При таком подходе сомнения в том, что частицы обладают внутренней энергией, должны отпасть. Что касается электрона, то кроме того, что, «известно из учебников», есть серьезные работы в области квантовой электродинамики, в соответствии с которыми движущийся электрон - это сгусток заряженной материи, неотде­лимой от его собственного поля..
А вот точка зрения О. Зайцева: «Микрочастица не имеет чет­ко очерченных границ, ее нельзя представить в виде крошечно­го шарика, окруженного виртуальным облаком частиц - пере­носчиков взаимодействий. Любая микрочастица - это опреде­ленным образом организованное скопление фотонов.
Пространственной границей покоящейся микрочастицы может считаться поверхность объемной фигуры (не всегда правильной геометрической формы), вне которой оказываются нулевыми все поля частицы, за исключением гравитационного».
Что касается самого фотона, то проблема наличия у него внутрен­ней энергии будет оставаться дискуссионной до тех пор, пока не будет окончательно решен вопрос о том, что это вообще та­кое.
В настоящее время понятие внутренней энергии фотона, вероятно, может бы ть увязано с его взаимодействиями и с энер­гией вихревого вращения фотона. Так какой же у Вселенной может быть минимальный темп времени? Интуиция и все тот же здравый смысл подсказывают, что субъекты, обладающие самым замедленным темпом времени, должны быть среди небесных тел, испытавших коллапс, напри­мер среди нейтронных звезд - объектов, обладающих огром­ной плотностью и гигантскими силами притяжения. Здравый смысл говорит также, что очень незначительной внут­ренней энергией должны обладать «мертвые» космические тела, которые охладились до температуры, близкой к абсолютному нулю (-273 °С).
Казалось бы, сочетание огромной плотности и сверхнизкой температуры у тел, переживших коллапс, делает их явными лидерами среди претендующих на роль субъектов с ми -нимальным темпом времени.
Но не все так просто.
Даже при такой немыслимо низкой температуре внутренняя энергия в этих телах не равна нулю. И это, на первый взгляд, удивительно, ведь все движения внутри таких тел должны были бы замереть (теп­ловое движение равно нулю). Но даже в этих телах электроны совершают некие движения... Нет ли тут противоречия с теори­ей? Нет. «Оказывается, частицы определенного типа (напри­мер электроны, протоны и нейтроны) обладают тем свойством, что в ограниченном объеме в низшем энергетическом состоя­нии может находиться лишь строго определенное количество частиц.
Если это число превышено, то даже при абсолютном нуле температуры в системе будут присутствовать и частицы с более высокой энергией...» Это явление было открыто Вольф­гангом Паули.
(Принцип исключения Паули гласит: «Две оди­наковые частицы со спином 1/2 не могут (в пределах, которые даются принципом неопределенности) обладать одновремен­но и одинаковыми положениями в пространстве, и равными скоростями».)
Вот почему давление в системе, пребывающей в космическом холоде, и, соответственно, внутренняя энергия всегда отличны от нуля. Эта закономерность проявляется и при коллапсе космичес­ких объектов. При увеличении плотности тела в определенном его объеме находится все меньше частиц с малой энергией.
На­против - растет число электронов с высокой кинетической энер­гией.
Даже у черных дыр, несмотря на чудовищно огромное соб­ственное поле тяготения, их внутренняя энергия не может быть равной нулю. Учитывая ранее изложенное, а также то, что дос­товерность существования черных дыр все еще под вопросом, мне представляется, что наиболее подходящими кандидатами на роль объектов, обладающих наименьшим темпом собствен­ного времени, могут считаться как космические тела, пережив­шие коллапс, так и тела, исчерпавшие ресурсы ядерных процес­сов, - «умершие» звезды, охладившиеся до абсолютного нуля, но не сжавшиеся, например «черные карлики». Давление в охладившемся, но не сжавшемся объекте не должно разрушать атомы железа в кристалле, а это соблюдается при­мерно до давления 105 Н/мм2, при этом в каждом объеме мини­мальное число электронов будет переходить в состояние с более высоким уровнем энергии. Вышеназванным условиям отвечают объекты с активной гра­витационной массой, равной или меньшей, чем две массы Солнца.
Согласно эйнштейновской теории гравитации такие объекты будут обладать статическим устойчивым состоянием, т.е. сжиматься не будут. Таким образом, можно считать, что минимальным темпом соб­ственного времени обладают «сгоревшие» холодные космические тела с массой не более двух солнечных масс, а также, возможно, сколлапсировавшие объекты типа нейтронных звезд. Такие объекты, обладая минимальным темпом времени, рас­положатся на противоположном конце гигантской шкалы, вторую крайнюю точку которой уже заняла частица (или локаль­ность) в межгалактическом вакууме. Внутри этой удивительной шкалы находятся (каждый со сво­им собственным временем) и планеты, и материальные поля, и звезды: обычные и белые карлики, и красные гиганты, и элект­роны, и квазары, и мы с вами, уважаемый читатель. Возникает, конечно, серьезный вопрос: как сравнивать соб­ственное время у столь различных материальных систем.
Мож­но задачу несколько упростить - рассматривать собственное время всевозможных космических тел без учета внешнего гра­витационного воздействия на них (когда оно незначительно); можно также считать, что они находятся в состоянии покоя, т.е. рассматривать их относительно систем отсчета, совмещенных с ними.
Собственное время этих тел будет зависеть только от их внутренней энергии и от собственного гравитационного притя­жения.
Это собственное время можно считать внутренним соб­ственным временем. Но как сопоставить эти «времена»?
Ведь во Вселенной нет какой-либо особой привилегированной (неподвижной) систе­мы отсчета и, рассматривая наши тела относительно различных систем, мы с неизбежностью вносим путаницу и не сможем срав­нить темпы времени различных тел.
Может быть, сравнивать ход времени у различных субъектов относительно Земли? (По крайней мере, до тех пор, пока мы не знаем других разумных обитателей Вселенной.) Можно, но неудобно, явно неудобно для тел, расположенных недалеко. К счастью, идеи есть, и мне они представляются удачными и потому перспективными.
Я имею в виду, например, работу А. Ефимова и А. Шпитальной. Авторы использовали 128 астро­метрических квазаров, взятых из каталога внегалактических ис­точников, составленного лабораторией реактивного движения Калифорнийского института. «Квазарная система координат будет практически непо­движной... в течение нескольких тысяч лет, т.к. весь массив квазаров находится от Солнечной системы на расстоянии более 700 млн световых лет.
Такая система координат даст возможность, к примеру, изучать движение Солнечной сис­темы в одной и той же неподвижной (выделено мною А.Б.) системе координат...» Наиболее удобным может оказаться определение собственно­го времени каждой материальной системы Вселенной относи­тельно максимально возможного темпа времени или относитель­но некой принятой постоянной - единицы эталонного времени.

Fast: [10]