Продолжаем рассуждать об относительности Эйнштейна (см. начало здесь: https://dzen.ru/media/id/5cfdf20823e30800b09e7e0f/idealnoe-prostranstvo-i-materiia-63a6d174a2dd226fdecf1fc1).
Напомню, что я пытаюсь привести свой субъективный здравый смысл в согласие с теориями относительности Эйнштейна (специальной и общей). Думаю, что у многих (если не у всех) существует похожая проблема в восприятии этих теорий. Даже шарообразность Земли до сих пор у некоторых вызывает взрыв мозга. Большинство, к счастью, уже справились с головокружением и легко воспринимают эту реальность. Фото с орбиты не убеждают в этом факте разве что идиотов и сектантов. С относительностью гораздо сложнее: фотографий искривленного пространства-времени предъявить никто не может.
Эйнштейн предложил считать время четвертой координатой некоего комплексного пространства с очень странными свойствами. Время в этом пространстве отсчитывается по мнимой координатной оси. С точки зрения математики - ничего экстраординарного. Привыкли же мы к отрицательным числам. Мнимые числа столь же приемлемы, раз они помогают упростить формализацию расчетов: минус на минус дает плюс, мнимый на мнимый дает минус. Просто и удобно. Но ведь физика - это прежде всего философия, а не математика. Математика в физике используется только в качестве инструмента. И да - если инструмент удобен, то его надо использовать. Но не инструмент первичен, не он должен использоваться в качестве ключа к разгадке механизма природных явлений.
Должен быть чертеж, проект, по которому мы можем добраться до мельчайших тайн этого механизма, используя инструменты математики.
Я считаю, что идея использовать четвертую координату в качестве изначальной концепции мироздания не верна. Такое представление может быть вспомогательным, частным случаем, но никак не фундаментальным представлением о природе.
Если принять концепцию об идеальном пространстве, то из нее следует, что в идеальном пространстве времени вообще нет. Идеальное пространство неизменно по определению. И раз в нем ничего никогда не меняется, значит и время в нем не течет. Его просто нет. Для идеального пространства оно не имеет никакого физического смысла. Оно избыточно.
Собственно, мы так и воспринимаем пространство, просто не уточняя, что обычно имеем в виду именно идеальное пространство.
Это легко представить на примере чертежника, делающего чертеж на миллиметровке. Чертежник уверен, что миллиметровка не изменяется со временем. Она не растягивается, не сминается. Она всегда одинакова, она не зависит от времени. Это идеальная сетка. Но что если эта координатная сетка оживет и будет произвольным образом разбухать, сморщиваться, искривляться? Попытка начертить прямую линию на такой миллиметровке станет сложной задачей.
Итак, Эйнштейн поставил нас перед фактом, что наше пространство ведет себя как эта ожившая миллиметровка. Мы чертим прямую линию (движемся прямо) или вообще стоим на месте, а пространство под нами ползет, растягивается, сжимается, подчиняясь распределению масс. Как-то не очень неуютно прокладывать свой жизненный путь на такой зыбкой основе.
Но эта ли основа является основной? Извините за тавтологию, но именно она точно отражает суть вопроса. Гораздо устойчивее была бы стабильная, неизменная во времени основа.
В начале XX века мы отказались от концепции эфира и абсолютного пространства. Принципы релятивизма, казалось бы, окончательно раздавили гипотезу о существовании этой незыблемой платформы мироздания. Мы оказались в подвешенном положении, словно путешественники, заблудившиеся на болоте, где почва дрожит под нами, словно студень. Но под этим разъезжающимся под ногами студнем может прятаться действительно монолитная, прочная основа, которую я и называю идеальным пространством, в котором нет времени, которое спокойно лежит под зыбкими и вечно меняющимися топями.
Эти топи тоже можно расчертить координатными осями и сверять свой путь по ним. По сути такой способ и используется в ОТО (общей теории относительности). И действительно, все измерительные инструменты, которые мы реально можем использовать в своем материальном мире могут быть изготовлены тоже только из материи, которая меняется вместе с разметкой, нанесенной на зыбкую почву материального пространства. С практической точки зрения это естественно. ОТО создана для практического применения. Мы чертим прямые линии на кривой поверхности и должны уметь с ними работать, чтобы решать задачи в материальной реальности.
Но с точки зрения природы гораздо естественнее наблюдать картину из неизменной системы координат, связанной с идеальным пространством, в котором понятие время вырождено, то есть избыточно. Это нулевой уровень. И время не является изначальной, фундаментальной субстанцией. Оно появляется только в материальном мире. И оно действительно связано с материальным пространством. В каждой его точке оно свое. То есть имеет смысл только местное время.
И Эйнштейн фактически определяет время через скорость света. Это один из фундаментальных постулатов теории относительности. Синхронизация часов осуществляется световым сигналом. Этот способ определения времени является произвольным, но вполне логичным. Можно по-другому определять время, но этот способ ничем не хуже других. Фотон - одна из наиболее стабильных частиц во Вселенной. И ее выбор в качестве калибровочной частицы вполне обоснован.
Кстати, стоит заметить, что скорость света можно непротиворечиво измерить только на пути туда-обратно (подробнее об этом здесь: https://www.youtube.com/watch?v=Yh3StOAutgk).
Мы можем послать фотон в соседний (ближайший) узел материального пространства и получить отраженный сигнал и принять этот промежуток за единицу времени. Только это будет не абсолютная величина. По сути она не имеет никакого смысла. Один акт обмена фотоном с соседним узлом ничего не стоит. Нам не с чем сравнить этот промежуток. Промежуток чего? В каких единицах? Долго или быстро путешествовал сигнал? Если с нами (с нашим узлом) "за это время" ничего не произошло, то и времени никакого не прошло, а значит скорость сигнала можно считать бесконечной. Это так, если понимать время как характеристику происходящих изменений. Если бы человек совсем не менялся, он бы не старел. Время бы остановилось!
Для оценки промежутка времени его нужно с чем-то сравнить. Невозможно сказать, насколько большой урожай собран в этом году, если не сравнить его с урожаем соседнего фермера или с прошлогодним урожаем. Возникает вопрос калибровки часов. Как его можно решить, чтобы реально измерить время?
Для этого пошлем не один сигнал в соседний узел, а будем посылать сигналы постоянно, каждый раз в момент получения отраженного сигнала. Правда, если признать, что, находясь в своем локальном узле, мы фактически слепы, то есть находимся в абсолютном неведении о том, где находятся другие узлы в окружающем пространстве, то как мы будем знать, что получили сигнал от ближайшего (соседнего) узла. Очевидно, что от ближайших соседей сигнал будет возвращаться чаще. От более далеких узлов сигнал будет приходить реже. Так мы можем выделить минимальный промежуток "времени" и принять его за единицу. Но если узлы вокруг нас начнут разбегаться с одинаковым ускорением друг относительно друга, то мы не заметим разницу в соотношении частот возврата сигналов. Мы будем считать, что все вокруг покоятся, а время течет так же, как и раньше.
Вот так по сути разрешается частный парадокс "разбегания" Земли, затронутый в прошлой статье.
Продолжение, может быть, следует...
