Слово « время » имеет два главных смысла : время , как философская категория , и время , как физическая величина . Мы будем говорить о времени , как физической величине – которая входит в уравнения , описывающие физические процессы .
Понятие "время"
Понятие « время » является , наверное , самым парадоксальным понятием в мировоззрениях людей . Едва ли можно оспорить то , что представления о времени находятся в фундаменте мировоззрения . Ведь физические явления представляют собой процессы , а в рассуждениях о процессах никак не обойтись без представлений о времени . Но , при всей фундаментальности понятия « время », никому не удалось чётко сформулировать – что же это такое . « Объяснители сути времени » дают нам , в лучшем случае , поэтические образы , вроде « время подобно текущей реке ». Очаровательно !..
Нас могут упрекнуть в том , что мы слишком много требуем от « объяснителей сути времени ». Ведь дать определение какому - либо понятию возможно , мол , только через подведение его под более фундаментальное понятие – а понятие « время » настолько фундаментально , что дальше уже некуда . Хорошо , можно принять такой подход в качестве оправдания того , что у мыслителей категорически не получается добраться до сути времени . Но если суть времени от мыслителей ускользает – то как им можно с умным выражением на лице рассуждать о свойствах времени ? Свойства могут быть у того , что является объективной реальностью . А является ли объективной реальностью время ?
Многие сочтут этот вопрос странным . Никаких , мол , сомнений в том , что время объективно реально , ведь его свойства – в частности , способность к замедлению хода – подтверждаются экспериментами ! Тогда , прежде всего , не мешало бы честно ответить себе на простой вопрос : может ли какой - то эксперимент подтвердить для вас то , о чём вы понятия не имеете ?
А как же эталоны времени?
В этом месте многие вспоминают , что некоторое понятие о времени всё - таки имеется : мы все интуитивно понимаем , что такое время , и мы , как - никак , умеем его измерять ! Да неужели ?! Вот , автор этих строк более двадцати лет работал на Госэталоне времени - частоты ( ВНИИФТРИ , Менделеево ) и имел дело с аппаратным и программным обеспечением прецизионных время - частотных измерений . И вот какая картина сложилась : словосочетание « измерение времени » годится лишь для красного словца . Потому что время , как физическая величина – недоступно для наших физических приборов .
Хотите с этого места – поподробнее ? Пожалуйста ! На практике , время исчисляют по количеству свершившихся циклов того или иного периодического процесса . У квантовых стандартов частоты точностные характеристики оказались лучше , чем у повторяющихся астрономических событий , и теперь метрологи , которые « на переднем крае » занимаются измерениями времени , имеют дело с выходными сигналами квантовых стандартов – последовательностями импульсов , для засечки их фронтов , или синусоидами , для фазовых измерений . Любая процедура измерения заключается в сопоставлении измеряемой величины с той , которая считается эталонной . Что же сопоставляется при измерениях времени ? А вот что : определяется , сколько раз , за измеряемый « интервал времени », « пикнет » эталонный генератор . При этом , мерой той или иной длительности является не ход времени , а поведение сделанного человеком генератора . Не будем же мы настолько наивны , чтобы отождествлять ход этого генератора с ходом времени ! В итоге , физическое время остаётся совершенно незатронутым : специалисты сопоставляют поведение искусственных генераторов друг по отношению к другу , и ничего сверх этого нам на опыте не дано .
Следует добавить , что в ведущих национальных лабораториях практические шкалы времени формируются на основе выходных сигналов не одного генератора , а группы генераторов . Такая шкала представляет собой не просто последовательность импульсов от генератора , а ещё и систему поправочек , в которых учитывается поведение всех генераторов из группы хранителей . Групповая шкала времени имеет повышенную надёжность и улучшенные точностные характеристики – но её « щелчки » не совпадают со « щелчками » ни одного физического прибора . Будучи виртуальной , такая шкала времени ещё дальше отстраняет нас от того , что мы интуитивно понимаем под физическим временем . Таким образом , даже при нашем прекрасном интуитивном понимании того , что такое физическое время , оно остаётся никак не проявляющейся на практике абстракцией – несмотря на все технические ухищрения .
Является ли физическое время объективной реальностью?
При таком положении дел , к реалиям « цифрового » физического мира наилучшим образом подходят представления о времени А . Николаевского [ Н 2]. Речь о том , что физическое время не является объективной реальностью . Понятие « время » порождается работой специального фильтра в мыслительном аппарате человека . Приоритетность работы этого фильтра – весьма высока : ни одна мысль , затрагивающая идею движения , не может сформироваться « в обход » этого фильтра . А нужен этот фильтр затем , чтобы упорядочивать наше мышление для его наиболее адекватного соответствия реалиям физического мира , в котором происходят физические процессы , т . е . последовательности изменений состояний ( по логике « цифрового » физического мира , на микроуровне изменения состояний происходят скачкообразно ).
Но если время не является независимой от нас сущностью , а является порождением наших мыслительных аппаратов , то легко разрешается этот набивший оскомину парадокс : интуитивная ясность , что такое время , но невозможность внятно сформулировать , что же это такое . Дело в том , что при постановке вопроса « что такое время ?» наши мыслительные аппараты вынуждены исследовать самих себя – а результат подобной процедуры ( в программировании она называется рекурсией ) непредсказуем и неадекватен .
Время не является независимой сущностью
Будем же следовать подходу , согласно которому , представления о времени , заботливо встроенные в наши мыслительные аппараты , обеспечивают упорядоченное восприятие реалий физического мира , в котором мы живём . Если признать , что время не является какой - то не зависящей от нас сущностью , то вскрывается нелепость тех вольностей , которые позволяют себе теоретики в обращении со временем .
Во - первых , нелепо приписывать времени какие - то объективные свойства – вроде тех , что время обладает физической энергией , или что течение времени является движущей силой могучих физических процессов , или что время имеет количество измерений , большее единицы ... По логике « цифрового » физического мира , физической энергией обладает только вещество , а « движущей силой » физических процессов является программное обеспечение этих процессов . Что же касается количества измерений времени , то получается так : не разобравшись даже с одним его измерением , приписывают ему несколько измерений . Смешно даже комментировать .
Во - вторых , нелепо фантазировать о прыжках физического объекта во времени . Допущение таких прыжков немедленно приводит к возможности нарушения причинно - следственных связей – например , к возможности отправиться в прошлое , убить там своего дедушку и , в результате , самому не родиться . А ведь если физический мир стоит на своём программном обеспечении , которое , из множества вариантов , всегда делает однозначный выбор ( 1.3 ), то нарушения причинно - следственных связей в физическом мире исключены . И если чья - то теория допускает возможность таких нарушений – значит , что - то некорректно в этой теории .
В - третьих , нелепо утверждать , что ход физического времени может изменяться . Декларации Эйнштейна о релятивистском и гравитационном замедлениях времени до сих пор не имеют никакого теоретического обоснования – ибо как можно объяснить поведение того , сущность чего остаётся непонятой ? Когда Эйнштейн выдал эти декларации , не было ещё возможностей для их экспериментальной проверки – не было ни мёссбауэровской спектроскопии , ни атомных часов . Сегодня - то хорошо известно , что ход атомных часов , действительно , зависит от состояния их движения и от гравитационного потенциала , в котором они находятся . Но ход атомных часов – это не то же самое , что ход физического времени , и известны неопровержимые свидетельства о том , что кинематические и гравитационные изменения хода атомных часов обусловлены вовсе не изменениями темпа течения времени . Имей место изменение темпа течения времени – оно одинаково ( в относительном исчислении ) сдвигало бы частоты всех генераторов , независимо от их типов и конструкций . А оказалось , что частоты квантовых стандартов испытывают кинематические и гравитационные сдвиги , а частоты кварцевых генераторов – этих сдвигов не испытывают ( 2.10 ). Значит , релятивистского и гравитационного замедления времени в Природе нет , а поведение атомных часов имеет другое объяснение ( 2.8 , 3.7 ).
Говоря далее о « цифровом » физическом мире , мы , конечно , будем использовать слово « время », к которому все привыкли . Но , как ясно из вышеизложенного , мы полагаем , что никакого « физического времени » объективно реально не существует – на опыте мы имеем дело лишь с физическими процессами , т . е . с последовательностями смен состояний . На наш взгляд , понятие « смен состояний » более фундаментально , чем понятие « время ». Как обсуждалось выше ( 1.4 ), даже каждая элементарная частица вещества существует , что называется , во времени , пока происходят циклические смены соответствующих состояний . В принципе , для представления о каком - то отдельно взятом процессе , можно обойтись понятием « смен состояний » - без использования понятия « время ». Но когда обнаруживается , что такое - то количество смен состояний в одном процессе соответствует совсем другому количеству смен состояний в другом процессе , то вывод о различной быстроте протекания этих процессов требует понятия « время ».
Статья из книги А. Гришаева "Этот цифровой физический мир". Глава 1.7 Является ли физическое время объективной реальностью ?
Скачать книгу А. Гришаева "Этот цифровой физический мир" можно здесь.
В статье даны ссылки на другие главы книги: 1.3, 1.4, 2.8, 2.10, 3.7
Дополнительно:
Н 2. А . Николаевский . Пространство и время : понятия , порождаемые фильтрами нашего мышления . – Доступна на : http://newfiz.info , папка « Статьи моегоУчителя ».