100 великих парадоксов - Рудольф Константинович Баландин
Время – понятие растяжимое
Парадокс близнецов – это, собственно, парадокс понятия «время» в теории относительности. Времени вроде бы самого по себе нет, однако оно растяжимо, словно резиновое.
Поэт Самуил Маршак:
Мы знаем: время растяжимо.
Оно зависит от того,
Какого рода содержимым
Вы наполняете его.
………………………….
Пусть равномерны промежутки,
Что разделяют наши сутки,
Но, положив их на весы,
Находим долгие минутки
И очень краткие часы…
«От целого – к части»)
Здесь всё верно, ибо сказано о нашем личном парадоксальном восприятии времени. Теория относительности предполагает то же самое в природе, объективно.
В книге А. Эйнштейна «О специальной и общей теории относительности» (1917) есть глава «О понятии времени в физике». Она небольшая и посвящена проблеме определения одновременности двух событий, в частности, удара молнии в рельсах «в двух весьма удалённых друг от друга местах».
Пластичность времени запечатлел в своей картине Сальвадор Дали
После таких рассуждений Эйнштейн пишет: «Это приводит нас к определению “времени” в физике. Именно: представим себе, что в точках А, В и С рельсового пути (системы координат) помещены одинаковые часы, стрелки которых одновременно… показывают одинаковое время. Тогда под “временем” некоторого события подразумевается показание (положение стрелок) тех из часов, которые находятся в непосредственной близости к месту события. Следовательно, каждое событие связывается с таким значением времени, которое принципиально наблюдаемо».
Слово «время» стоит в кавычках, словно это нечто сомнительное. Предлагается определение «времени» через показание часов. А часы – это прибор для определения времени. А время – это то, что определяют с помощью часов… Замкнутый логический круг.
Так что же определяется с помощью часов?
Эйнштейн приводит пример с единичным событием. Вывод тривиален: всякое событие происходит в определённое время, которое показывают часы, которые находятся тут же. Но часы – творение искусственное. Они показывают условное, человеком «назначенное» время. А если нет часов, значит, событие – вне времени?
Суть понятия «время» учёный не объяснил ни здесь, ни в других своих сочинениях. Оно в его теории относительное, то есть относящееся только к определённому событию, объекту, явлению и сводится либо к часам, либо к четвёртой оси трёхмерного пространства. И то и другое ничего не объясняет, предлагая лишь определённые процедуры.
Вильгельм Лейбниц был конкретнее: «Я… считаю пространство, так же, как и время, чем-то чисто относительным: пространство порядком существования, а время порядком последовательностей».
…Американский астрофизик Д. Лейзер в книге «Создавая картину Вселенной» (1988) изложил идеи Коперника, Кеплера, Галилея, Ньютона, а более всех – Эйнштейна. В эту картину «не вписались» биологи, геологи, экологи, философы, антропологи.
«Какое место занимает картина мира физиков-теоретиков среди всех возможных таких картин? – вопрошал А. Эйнштейн. – Благодаря использованию языка математики эта картина удовлетворяет наиболее высоким требованиям в отношении строгости и точности выражения взаимозависимостей. Но зато физик вынужден сильнее ограничивать свой предмет, довольствуясь изображением наиболее простых, доступных нашему опыту явлений, тогда как все сложные явления не могут быть воссозданы человеческим умом с той точностью и последовательностью, которые необходимы физику-теоретику. Высшая аккуратность, ясность и уверенность – за счёт полноты».
Вывод Эйнштейна: «Высшим долгом физиков является поиск тех общих элементарных законов, из которых путём чистой дедукции можно получить картину мира». Слишком схематичная, формальная эта картина, не учитывающая существования в Мире жизни и разума. Казус парадокса близнецов и провальный мысленный опыт с поездом и платформой, который мы анализировали в предыдущем очерке, подрывают доверие к философским основам теории относительности. Попытка выразить в математической форме сложное явление оборачивается нелепостью, а не парадоксом.
В теории Эйнштейна пространство и время относительны, а скорость света считается абсолютной. Но если так, то и входящие в понятие скорости пространство и время следовало бы считать абсолютными. Не может абсолютный показатель состоять из относительных составляющих. Такую странность почему-то не принято замечать.
Существует не только относительное, но и абсолютное время. И это бесспорно доказал сам Альберт Эйнштейн. Если его теоретические представления об относительности пространства и времени могут вызывать сомнение, то факт абсолютного времени он доказал своей смертью. Ибо жизнь человека и смерть абсолютны, как многое другое в этом Мире.
Такая абсолютность не всеобща. Она относительна, связана с определённым объектом, явлением. Только у всего Мироздания как единого целого – абсолютное пространство и время (астрофизики, верящие в гипотезу Большого взрыва, высчитывают абсолютный возраст нашей Метагалактики).
Возможен другой вариант: вечность и бесконечность. Мне больше нравится третий вариант: неопределённость. В общем, полезно вспомнить давнюю мудрость. Всегда одно и то же: прошлое уже прошло, а будущее не настало; значит, есть только вечное настоящее.
Частица, которой нет
Что такое фотон? Элементарная частица, квант электромагнитного излучения, переносчик электромагнитного взаимодействия. Массы не имеет.
Это парадокс. Как можно быть реальной частицей, не имея массы?
Вот и фотон в роли элементарной частицы выступает как нечто, возникшее… Нет, не благодаря описке, а на основе осмысления фактов. Немецкий физик Макс Планк в 1900 году показал, что энергия распространяется элементарными порциями – квантами. Через несколько лет А. Эйнштейн предложил теорию фотоэффекта (он писал о «световых квантах»). Позже химик Г. Льюис ввёл термин «фотон».
Википедия: «Введение понятия фотона способствовало созданию новых теорий и физических приборов, а также стимулировало развитие экспериментальной и теоретической базы квантовой механики». Конечно, дело не в том, что ввели такое понятие, а в изучении квантов энергии.
Если фотон частица, то парадоксальная, не имеющая ничего общего с прочими частицами. Она:
• не имеет массы;
• не имеет античастицы;
• не имеет конкретного размера;
• существует, только двигаясь со скоростью света.
Такими свойствами обладает только электромагнитная волна.
Физики предпочитают считать, что это химера. В Древней Греции так называли огнедышащее чудовище с головой льва, телом козы и хвостом змеи. В биологии – растение или животное, обладающее признаками разных видов. Например, получена химера овцы и козы. Но скрестить волну и частицу – это, что называется, круче синтеза льва и козы.
Частица, корпускула (от латинского слова, означающего «тельце») имеет в виду «телесность», немыслимую без массы и протяжённости. А волна – это колебание
