Физико-философские понятия: время, пространство, энергия. Серия: физика высокоразвитых цивилизаций
Иван Пономаренко, Евгений Тихомиров
Физико-философские понятия: время, пространство, энергия. Серия: физика высокоразвитых цивилизаций
Введение
В этой книге, мы рассмотрим физико-философские понятия «время», «пространство» и «энергия». Сделать это настоятельно необходимо, так как эти понятия сильно различаются в земной ортодоксальной науке и в науке высокоразвитой цивилизации. Эти понятия сделались камнем преткновения для земной науки. Ведь релятивисты постулировали четырёхмерное пространство-время, то есть соединили пространство и время в единый пространственно-временной континуум. В Википедии мы узнаём о времени, что Единой общепризнанной теории, объясняющей и описывающей такое понятие, как «время», в настоящее время не существует. Выдвигается множество теорий (они также могут быть частью более общих теорий и философских учений), пытающихся обосновать и описать это явление.
Вопрос времени в ортодоксальной науке запутан до полной невозможности понять, что же такое «время». В разных науках времени даются разные определения. Вот классическое определение времени, данное Ньютоном: «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».
Понятие времени в термодинамике не рассматривается вовсе, и связь между направлением течения процессов и направлением течения времени выходит за рамки данной области физики.
В неравновесной статистической механике связь поведения энтропии со временем обозначается более явно: с течением времени энтропия изолированной неравновесной системы будет возрастать, вплоть до достижения статистического равновесия, то есть направление течения процессов постулируется совпадающим с направлением течения времени. Таким образом, время, как воспринимаемое нами с внешней стороны, как последовательность событий, так и данное в качестве внутреннего ощущения, является притоком в объём Вселенной энергии, усваиваемой всеми её составляющими. Здесь время трактуется уже как энергия, которая притекает во вселенную откуда-то из никому неизвестного места.
В квантовой физике роль времени такова же, как и в термодинамике: несмотря на квантование почти всех величин, время осталось внешним, не квантованным параметром. Хотя основные уравнения квантовой механики сами по себе обладают симметрией по отношению к знаку времени, время необратимо, благодаря взаимодействию в процессе измерения квантово-механического объекта с классическим измерительным прибором. Процесс измерения в квантовой механике несимметричен по времени. По отношению к прошлому он даёт вероятностную информацию о состоянии объекта. По отношению к будущему он сам создаёт новое состояние.
В квантовой механике имеется соотношение неопределённости для времени и энергии: закон сохранения энергии в замкнутой системе может быть проверен посредством двух измерений.
Точность квантовых часов ограничена фундаментальными законами термодинамики. Чем выше точность измерения времени, тем больше свободной энергии переходит в тепло, то есть быстрее увеличивается энтропия. Этот эффект демонстрирует связь между квантовой физикой, термодинамикой и концепцией стрелы времени.
В Специальной теории относительности использует общефилософский постулат причинности: любое событие может оказывать влияние только на события, происходящие позже него, но не может оказывать влияние на события, произошедшие раньше него. Также в Специальной теории относительности есть утверждение об инвариантности пространственно-временного интервала по отношению к группе трансляций в пространстве-времени и изотропии (инвариантность по отношению к группе вращений) пространства и времени в инерциальных системах отсчёта. Из постулата причинности и независимости скорости света от выбора системы отсчёта следует, что скорость любого сигнала не может превышать скорость света. Эти постулаты позволяют сделать вывод, что события, одновременные в одной системе отсчёта, могут быть неодновременными в другой системе отсчёта, движущейся относительно первой. Таким образом, ход времени зависит от движения системы отсчёта. Эти постулаты позволяют сделать вывод, что события, одновременные в одной системе отсчёта, могут быть неодновременными в другой системе отсчёта, движущейся относительно первой. Таким образом, ход времени зависит от движения системы отсчёта. Математически эта зависимость выражается через преобразования Лоренца. Пространство и время теряют свою самостоятельность и выступают как отдельные стороны единого пространственно-временного континуума (пространство Минковского). Взамен абсолютного времени и расстояния в трёхмерном пространстве, сохраняющихся при преобразованиях Галилея, появляется понятие инвариантного интервала, сохраняющегося при преобразованиях Лоренца. Причинно-следственный порядок событий во всех системах отсчёта не изменяется. Каждая материальная точка имеет собственное время, вообще говоря, не совпадающее с собственным временем других материальных точек.
Общая теория относительности, опираясь на принцип эквивалентности сил гравитации и инерции, обобщила понятие четырёхмерного пространства-времени Минковского на случай неинерциальных систем отсчёта и полей тяготения.
Влияние гравитационного поля на свойства четырёхмерного пространства-времени описывается метрическим тензором. Относительное замедление времени для двух точек слабого постоянного гравитационного поля равно разности гравитационных потенциалов, делённой на квадрат скорости света (гравитационное красное смещение). Чем ближе к массивному телу находятся часы, тем медленнее они отсчитывают время, на горизонте событий шварцшильдовской чёрной дыры. С точки зрения шварцшильдовского наблюдателя, ход времени полностью останавливается. Интервал времени между двумя событиями, имеющий определённую конечную длительность в одной системе отсчёта (например, время падения в чёрную дыру по собственным часам падающего объекта), может оказаться бесконечным в другой системе отсчёта (например, время падения в чёрную дыру по часам удалённого наблюдателя).
В квантовой теории поля наиболее общая взаимосвязь свойств пространства, времени и материи формулируется в виде CPT-теоремы. Она утверждает, что уравнения квантовой теории поля не изменяются при одновременном применении трёх преобразований: зарядового сопряжения C – замена всех частиц им соответствующими античастицами; пространственной инверсии P – замена знаков всех пространственных координат на противоположные; обращения времени T – замены знака времени на противоположный.
В силу CPT-теоремы, если в природе происходит некоторый процесс, то с той же вероятностью может происходить и CPT-сопряжённый процесс, то есть процесс, в котором частицы заменены соответствующими античастицами (С-преобразование), проекции их спинов поменяли знак (P-преобразование), а начальные и конечные состояния процесса поменялись местами (T-преобразование).
При применении метода диаграмм Фейнмана античастицы рассматриваются как частицы, распространяющиеся вспять по времени.
Как видите, господа читатели, Вам теперь понятно, что ничего непонятно. Земная наука физика раздроблена на множество направлений, в каждой из которых своё понимание времени. К этим направлениям в физике надо прибавить ещё большое количество философских направлений, где каждый философ имел своё представление о времени. Особое мнение о времени имеет и наука «психология». Возвращаясь к времени в физике, мы замечаем, что в некоторых физических науках время соединено с пространством, в других физических науках время имеет какое-то отношение к энергии. Поэтому мы объединили понятия «время», «пространство» и «энергия» в одной книге под названием «физико-философские понятия». Посмотрим, что говорит о этих понятиях внеземная высокоразвитая цивилизация со звёздного скопления «Стожары» («Плеяды»).
1. Время
Высокоразвитая цивилизация не считает время физическим понятием. Один из авторов этой книги Иван Васильевич Пономаренко на основании информации высокоразвитой цивилизации даёт следующее определение времени.
Время не вещественно, не является физическим понятием, а есть просто счётчик, придуманный человеком, для своего удобства.
Вот и всё на этом можно было бы закончить этот параграф. Однако ортодоксальные релятивисты очень болезненно воспринимают это понятие, так как Великий физический гений всех времён и народов Альберт Эйнштейн в Специальной теории относительности и в Общей теории относительности постулировал четырёхмерное пространство-время. Более того, он теоретически математически вывел, что время замедляется в зависимости от скорости, и в зависимости от того, есть ли поблизости масса, то есть по этим теориям время вещественно, раз может замедляться и, следовательно, ускоряться. Поскольку эти теории считаются общепризнанными то тем, кто хочет работать в официальной науке (и получать за это деньги) приходиться поневоле становиться на его точку зрения, а не на точку зрения высокоразвитой цивилизации. На самом деле, по этому вопросу никогда не было единства мнений. Это потому, что человеку время весьма необходимо для его удобства, без времени человеку было бы очень неудобно жить и многим трудно понять, что время не существует физически. Эйнштейн пошёл на поводу за обывательскими представлениями. Сейчас многие альтернативные учёные, как и ортодоксы, поддерживают мнение высокоразвитой цивилизации, а не общепризнанной теории. В 2018 году группа учёных ортодоксального толка выступила со специальным заявлением, что времени не существует физически.
«Времени не существует – шокирующее заявление физиков
Физики сделали шокирующее заявление – времени не существует. Для человека время определённо существует: мы просыпаемся утром, двигаемся вперёд во времени в течение дня и в какой-то момент ложимся спать, а во сне тоже продолжаем двигаться вперёд во времени.
Старая пословица «время не ждёт» кажется вполне справедливой, не так ли?
Проблемы начались, когда общая теория относительности Эйнштейна, описывающая законы физики в больших масштабах, столкнулась с квантовой физикой – областью, которая пытается описать мельчайшие частицы во Вселенной, и теория корпускулярно-волнового дуализма, утверждающая, что свет одновременно является и волнами, и частицами, впервые подверглась проверке.
В течение долгих лет физики пытались объединить две несоответствующие друг другу области путём составления Великого Объединяющего Уравнения, полагая, что, несмотря на масштаб, всё во Вселенной должно быть связано между собой – от частиц до галактик.
Чуть больше 40 лет назад два гениальных физика Джон Уилер и Брайс-Де Витт разработали такое уравнение. Тем не менее, их открытие сразу показалось спорным, потому что если уравнение правильное, то такого понятия, как время, вообще не существует на самом фундаментальном уровне материи.
Хотя концепция сбивает с толку, она, кажется, может быть правдой, и то, что мы субъективно воспринимаем как «время», на самом деле является измеримым эффектом глобальных изменений мира вокруг нас. И чем больше мы углубляемся в мир атомов, протонов и фотонов, тем менее актуальным становится понятие времени.
Это мнение подтверждается Национальным институтом стандартов и технологий. НИСТ – хранитель самых точных в мире атомных часов, по которым сверяются все остальные часы во всём мире. Учёные из НИСТ утверждают, что их сверхточные часы не измеряют время вообще: время определяется отметками на часах. По сути, время позволяет нам создать порядок в жизни: не придумай мы такое понятие, как «время», вокруг был бы полный хаос. Физика вроде с этим согласна.
Учёные из научно-исследовательского центра Бистра в Птю, Словения, выдвинули теорию, что ньютоновская идея времени как абсолютной меры, которая движется сама по себе, а также что время является четвёртым существующим измерением – неверны. Они предложили заменить эти концепции времени новым взглядом, который лучше соотносится с физическим миром: время – это всего лишь нумерологический порядок физических изменений.
Но давайте ещё копнём глубже в этом направлении …
Современная философская наука определяет пространство и время как всеобщие формы существования, координации объектов. Пространство имеет три измерения: длину, ширину и высоту, а время лишь одно – направление от прошлого через настоящее к будущему. Пространство и время существуют объективно, вне и независимо от сознания.
По этому определению время – ещё одна форма существования объектов. Вторая форма.
Но может ли быть вторая форма существования? Может ли существовать кусок древесины и в форме стула и вместе с тем в форме стола?
Не проясняет вопроса и формулировка: время имеет лишь одно измерение – это направление от прошлого через настоящее к будущему. Что такое будущее? Будущее ирреально, оно не существует в реальности, это образ. Настоящее тоже условно, и может находиться где-то на стыке между будущим и прошлым, с нулевыми координатами.
Прошлое – это то, чего уже нет, это скорее символ, тот же образ. Все эти понятия не имеют физического смысла, что ставит под сомнение и само понятие времени как формы существования материи.
В науке главным аргументом является опыт. Кто и когда ставил эксперименты, доказывающие существование времени в природе?
Похоже, никто не делал этого, боясь оказаться в роли человека ищущего чёрную кошку в тёмной комнате, где её может и не быть. На некоторых примерах мы попытаемся прояснить эту проблему.
Движение Земли во времени
В природе всё движется и постоянно изменяется. Планета Земля, пройдя отрезок пути по своей орбите, не только изменяет свои координаты в пространстве, но и изменяется сама. Она становится другой. Мысленно зафиксировав Землю в какой-либо точке, мы не получим её такой же в любой другой точке. Поэтому можно ли говорить о том, что Земля прошла такой-то отрезок пути за такое-то время когда «той» Земли уже нет? Мы не можем вернуться «во вчера» Земли не потому, что время имеет одно направление, а потому, что «вчерашней» Земли уже нет. Она, как и всё в природе меняется постоянно.
День и ночь. Времена года
Наблюдатель, находящийся в средних широтах на Земле видит день и знает, что несколько часов назад была ночь. Из своего опыта он делает логичное заключение, что по прошествии нескольких часов ночь наступит снова. Отсюда он делает вывод о периодичности происходящих событий, и что они существуют во времени. Также для него периодически существуют во времени лето и весна, зима и осень. Но если этого наблюдателя поместить в космический корабль, летящий по орбите вокруг Солнца, то смены дня и ночи он наблюдать не будет. День у него всегда будет со стороны корабля, обращённой к Солнцу, и ночь на противоположной стороне. Периодичность в таком случае пропадает. Находясь на экваторе Земли, наблюдатель не сможет определить смены времён года. На экваторе их нет. Отсюда следует, что периодичность смены дня и ночи, а так же времён года не могут служить подтверждением объективно существующего времени.
Звук
Очень убедительным подтверждением существования абсолютного времени является звук. Он существует продолжительно, от возникновения до угасания. Из чего делается вывод, что звук существует во времени. Появляется звук при вибрации вещества (струна и тому подобное) и распространяется в волновых колебаниях воздуха. Звук существует в газовой среде, воде и твёрдых веществах в виде слабых механических возмущений. Субъективно оценивая продолжительность процесса звучания, мы отождествляем его со временем. На ближайшей соседке Земли, Луне нет воздуха, нет там и звука. Звука нет нигде во Вселенной. Поэтому, услышав звук, в воздухе находясь на Земле, делать вывод, что звук существует во времени логично, но субъективно.
Живая природа
Общеизвестно, что всё живое на Земле живёт и развивается во времени. Всё имеет своё начало и конец. Зерно, посаженное в землю, прорастает и развивается. За какой промежуток времени росток достиг своей зрелости? Природа не ставит так вопрос. Всё живое растёт и развивается, сообразуясь с законами живой природы. Нельзя отрывать период с момента посадки зерна до его созревания от общего процесса жизни и полагать, что этот период и есть время. Этот период является частью общего процесса развития Земли, созревания почвы, посадки зерна, его созревания. Зерно затем упадёт в землю и даст новую жизнь, и так без конца. И здесь понятие времени выглядит субъективным. Заблуждение состоит в том, что процесс развития обосабливается и отождествляется со временем.
Часы
Ричард Фейнман (1918-1988), американский физик-теоретик, один из основателей квантовой электродинамики придерживался определения: время – это просто часы. «Московское время 12 часов, – слышим мы по радио, – в Новосибирске 16 часов, во Владивостоке 19. У японцев в Токио разница с Москвой всего пять часов. Им так удобнее. Что же это за такое абсолютное понятие Время, с которым можно так вольно обращаться? Поищем ответ на этот вопрос. Для этого произведём эксперимент. Мысленно. Представим, что мы на стадионе и видим, как спортсмен пробежал стометровку за 11 секунд. Во втором забеге он улучшил свой результат до 10,5 секунд. Что же произошло? Произошло вот что: второй раз спортсмен бежал быстрее, и время его забега сократилось. Время величина вторичная, время зависит от того, как быстро бежал спортсмен и расстояния. Оставим пока понятие абсолютного времени в покое, а сами вернёмся к удобному для понимания бытовому времени. Возникновение его в сознании человека уходит вглубь веков, с ним удобно, и человечество всегда старалось держать его под контролем. Изобретали и строили всевозможные приборы: солнечные, водяные и песочные часы, маятниковые часы с гирей. Изобрели пружинные часы, хронометр, секундомер и, наконец, электронные и атомные часы. И все они заменяют нам то, чего нет в природе. На Руси не было понятия времени. Говорили так: встретимся на два лаптя. Это когда твоя тень будет равна длине двух твоих лаптей. Причём у людей разного роста и длина лаптя разная, но пропорциональна его росту. Получалось довольно точно, но лишь в солнечную погоду.
Из прошлого в будущее
Говоря о времени неплохо вспомнить слова из песни: «…Есть только миг, между прошлым и будущим…» – миг это ничто. Строго говоря, настоящего нет, оно не существует. Будущее постоянно перетекает в прошлое. В настоящем, в этом миге, в этом ничто и находится время, точнее иллюзия существования времени. Если определить время как понятие, охватывающее прошлое и будущее, то оно состоит из прошлого, которого уже нет и будущего, которого ещё нет. В таком случае время состоит из двух величин, которых нет. Следовательно, нет и целого.
Время рядом?
Время существует всегда и везде. Созданное человеческим разумом время обступает нас со всех сторон: в повседневной жизни, в науке, искусстве, философии. В философском осмыслении бытия материи мы соглашаемся с тем, что одна из мельчайших частиц вещества – атом, медленно движется в пространстве и что движение и пространство, быстрота и расстояние определяют время. Но тут же из подсознания возникает контраргумент: всё существует во времени! Время существует всегда! И неосознанно время делается каким-то над пространственным образованием, время становится неким всепоглощающим монстром и только потому, что временем переполнено подсознание. Предположить, что время существует параллельно с пространством тоже нельзя потому, что пространство бесконечно. Ничто, в том числе и время не может существовать «рядом» с пространством.
Самолёт
В небе с рёвом пролетел самолёт. Наблюдатель на земле полагает, что пока самолёт летел из одной точки неба в другую, прошло время. Такова нормальная повседневная оценка события. Первопричиной этого события был Разум, создавший самолёт, аэродромы и наземные службы. Самолёт был создан для перевозок. Пока он стоит на земле время для него отсутствует. Когда же самолёт наберёт скорость и взлетит то, так называемое, полётное время будет зависеть от скорости и проделанного самолётом пути. Время величина производная. Сначала была скорость, быстрота.
Большой взрыв
Если рассматривать гипотезу о Большом взрыве, в результате которого появилась Вселенная, то возникает вопрос: когда появилось время? До взрыва, в момент взрыва или когда появился хомо сапиенс, человек думающий? Создатели гипотезы ответа не дают. Человек думающий задаёт вопрос: если Время когда-то появилось, то в виде чего? И с какими свойствами? Нам могут ответить, что Время – это промежуток между двумя событиями. Но этот промежуток появляется только в результате осмысливания его человеком. Если мы не фиксируем их в нашем сознании, то объективно события разнесены в пространстве с необратимым движением материи. Время возникает в нашем сознании. И наше сознание подменяет необратимость движения материи – течением времени, полагая, что это и есть свойство Времени. Не менее интересна теория анизотропной Вселенной, по которой материя сжимается и расширяется в разных частях Вселенной. Подтверждением сжимающейся материи могут служить чёрные дыры, в которых пространство и время сжимаются. Как следствие появляется тезис об изменении направления времени: в чёрной дыре оно становится обратным. Во времени с изменённым направлением последующее событие должно произойти раньше предыдущего. Образно говоря, под влиянием времени в чёрной дыре можно увидеть, как оживает умерший человек, как он молодеет и возвращается туда, откуда родился. Тем самым можно поставить под сомнение всю стройную теорию анизотропной Вселенной, если не принять во внимание иллюзорность существования времени.
Маятник Фуко
Маятник, совершая колебательные движения, очень наглядно иллюстрирует наличие объективно существующего времени. Находясь в крайней точке, он как бы замирает, и затем движется к другой своей крайней точке. Если маятник Фуко там будет висеть неподвижно, мы увидим, что время остановилось (фото с сайта spauda.lt). Он перемещается в пространстве и времени. Для прохождения из одной крайней точки до другой маятнику нужно время. Более того, если посмотреть на маятник Фуко, мы увидим и графическое изображение времени в виде полос оставленных на песке металлическим стержнем, укреплённом на шаре маятника. Каждая последующая полоса несколько повёрнута по отношению к предыдущей полосе. Концы этих полос располагаются на некотором расстоянии друг от друга. Это хорошо видно любому наблюдателю. Но если этот наблюдатель захочет поделиться с нами своим открытием и пошлёт за нами в Москву, то когда мы приедем в Исаакиевский собор в Санкт-Петербурге, где находится маятник, то маятник там будет висеть неподвижно, и мы увидим, что время-то остановилось! Если маятник поместить на любом космическом теле, эффект будет тот же: маятник будет останавливаться и не только потому, что существует сопротивление воздуха на Земле, но и потому что существует трение, гравитация и не может существовать вечный двигатель.
На бытовом уровне
Сел человек на диван, посмотрел телевизор и встал с дивана. Между «сел» и «встал» прошло время, полагает человек. Он вышел на улицу и перешёл на другую сторону. Пока он переходил улицу, прошло время, рассуждает человек. Непрерывный процесс жизни человек неосознанно дробит на отдельные события и промежуток между ними воспринимает как время. Все процессы, от мельчайших, происходящих в жизни человека, до глобальных, таких как вспышки на Солнце, существуют независимо от времени. Обнаружив две вспышки на Солнце, мы воспринимаем промежуток между ними как время. Неосознанно выделяя промежуток между вспышками из всего процесса существования Солнца, мы впадаем в иллюзию существования времени.
От части к целому
Наши мыслительные процессы невольно расставляют вехи, ориентиры. Человек не может охватить всё сразу. Мы видим большое здание, и наш взгляд начинает скользить по его деталям. По этим деталям мы судим о здании в целом. И вот здесь кроется возможность ошибки. При ближайшем рассмотрении здание может оказаться бутафорией, сделанной на кинофабрике. В этом макете нельзя жить. Сделав обобщение по деталям, можно сделать ошибочные выводы о целом. В мировом пространстве обнаружены сжимающиеся и разбегающиеся Галактики. После сжатия, вероятно, происходит взрыв и появляется новая звезда, идёт процесс расширения. В другом месте появляется ещё одна, и мы делаем вывод, что одна звезда появилась раньше, а другая позднее во времени. На самом деле процессы сжатия и расширения происходят постоянно. Они многочисленны и не совпадают по амплитуде. В противном случае Вселенная была бы однородной. Поставив вехи в моменты обнаружения новых звёзд, мы поддаёмся, иллюзии времени, в котором разнесено их появление и, обобщая, говорим, что и сами звёзды и Галактики существуют во времени.