Слова и смыслы. Мировоззрение и картина мира: ассоциативный словарь - Сергей Николаевич Белкин
Время в физике
Физика глубже других областей знаний разработала взгляд на время, определила его свойства и единицы измерения.
Время в классической физике не зависит ни от чего и ни с чем не связано. Поэтому его называют абсолютным или математическим временем. На абсолютное время никакие процессы и явления не оказывают никакого влияния. Исаак Ньютон писал: «Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью… Все движения могут ускоряться или замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может». Важным свойством абсолютного времени является его необратимость: время «течет» равномерно и непрерывно из прошлого в будущее. Именно это время используется нами в обыденной жизни, именно такое представление о времени лежит в основе большинства механизмов и простых устройств, а также календарей.
Физика выяснила, что свойства пространства и времени зависят от того, с какой скоростью друг относительно друга движутся наблюдатель и объект. Пока это движение происходит с не слишком большой скоростью – намного меньше скорости света, – мы пребываем в сфере действия законов классической физики, вернее, законы классической физики описывают происходящее достаточно точно. Если движение осуществляется со скоростями, приближающимися к скорости света, это описывается законами релятивистской физики, законами теории относительности. Количественная мера, отделяющая области классической и релятивистской физики, определена достаточно точно.
При высоких скоростях движения, а так движутся не только ракеты или элементарные частицы, но и электромагнитные сигналы в электронных устройствах, время изменяется и сравнивается по особым правилам. Эти правила и соответствующие формулы образуют основу так называемой релятивистской физики, теории относительности. Еще одной областью, в которой время нельзя считать абсолютным, это область микромира, подчиняющаяся законам квантовой физики. Здесь, наряду с необходимостью учитывать высокие скорости движущихся частиц, надо учитывать и вовсе удивительное, но при этом глубоко фундаментальное свойство микромира (принцип неопределенности), заключающееся в ограничении возможности одновременного измерения местоположения частицы и ее скорости, или же, что одно и то же, ее энергии и времени события: точность, с которой мы можем указать время начала и конца изучаемого события ограничена.
Упомянем и важнейшее из представлений современной физики – пространственно-временной континуум: объединение пространства и времени в единый четырехмерный комплекс. Развитие этих идей в начале XX века связано с именами Хендрика Лоренца, Германа Минковского, Анри Пуанкаре и Альберта Эйнштейна. Сравнительно недавно «обнаружились» работы Митрофана Семеновича Аксенова, издавшего еще в 1896 году свой труд «Трансцендентально-кинетическая теория времени». Изданная в Харькове, она осталась практически незамеченной современниками, хотя в ней и были предвосхищены идеи А. Эйнштейна и Г. Минковского о времени как четвёртом измерении. Биография Аксенова до сих пор мало изучена, неизвестны годы его рождения и смерти. Последняя книга Аксёнова «Нет смерти. Новое учение о времени» вышла во время Гражданской войны, в 1918 г., в Изяславле (теперь Заславль в Белоруссии). В дальнейшем следы философа теряются.
Физики не ограничились вышеназванными «видами времени» и вовсе не остановились в своих разработках этого важнейшего вопроса. Не пытаясь втиснуть в краткое эссе хотя бы и беглый обзор проблематики, сошлюсь на существование многих научно-популярных книг и интернет-сайтов, в которых об этом рассказано. Здесь же скажу лишь о трех (из множества) проблемах времени, волнующих физиков (и философов). Первая – это проблема обратимости времени: действительно ли время следует описывать «стрелой времени», летящей непрерывно из прошло в будущее? Или же возможна обратимость времени, пусть хотя бы в каких-то особых условиях, на очень короткие промежутки? Вторая проблема: действительно ли время непрерывно или оно так же, как и все остальное в мире, состоит из «кирпичиков», элементарных частиц? Существуют ли «кванты времени»? Третья проблема связана с именем выдающегося физика и авиаконструктора Роберта Людвиговича Бартини, высказавшего гипотезу о трехмерности времени. Первое измерение времени – длительность – и есть то самое время, которое применяется в физике. Два других измерения времени можно себе представить как набор иных возможностей, иных временных траекторий, которые имеются в каждой точке нашего движения по стреле времени. Сказанное не выглядит ни понятным, ни наглядным. Бартини в этой связи говорил: если мы что-то себе не представляем, то это не значит, что он не существует. Как математическая абстракция ни трехмерное время, ни шестимерный «мир Бартини» (три пространственные и три временные координаты) не представляют собой чего-то необычного или невозможного. Математика вполне уверенно оперирует n-мерными пространствами. Но наше воображение затрудняется себе это представить. В то же время наш аналитический ум справляется с подобными условностями без особых затруднений, когда «разговаривает» на языке формул (см. Формула).
Эти и многие другое «проблемы времени» не только «волнуют», но и находятся в режиме активного обсуждения и анализа. «Окончательного» ответа на эти вопросы, который «закрыл» бы тему, нет. И мне кажется, не будет еще очень долго или вообще никогда: научный поиск бесконечен.
И последнее «из жизни физиков». Есть два представления о времени, их называют субстанционные и реляционные. Говоря упрощенно, реляционные – это представления о времени как о самостоятельной, ни от чего не зависящей сущности, «пустой шкалы отсчета» или вместилища событий; субстанционные – это представления о времени как о некой субстанции, которая «течет» и наполняет собой всё. История этих представлений уходит в Античность, к именам Аристотеля и Демокрита, а если принять во внимание религиозно-эзотерические учения, в которых всегда присутствует изложения взглядов на время и его сущность, то история удлинится на несколько тысяч лет и уведет
