О времени — без загадок и парадоксов
Владимир Леонович
Введение
Время – привычно и естественно, пока не задумаешься над его природой. Попытка понять механизм формирования времени, сразу переводит время в разряд таинственного и загадочного. По этой причине о времени много пишут. Каждая статья обогащает читателя новым знанием. Но знанием о чем? Еще раз о загадке времени! И, возможно, еще об одном специфическом проявлении времени, проанализированном автором. А хочется знать: как и почему. Поскольку авторы ответа не знают, в чем охотно соглашаются, то многие их работы написаны в обобщенном стиле. Сначала автор дает понять читателям, что обладает некоторым сокровенным и очень интуитивным знание, а затем начинает просвещение читателя в менторском стиле. Это конечно – слабость таких работ, но она не относится к слабости авторов. У них просто нет иного выбора. А где выход?
Вот мнение авторитетного исследователя А. Левича.
«В нынешней науке время — исходное и неопределяемое понятие. Поэтому основная задача, как исследователей времени, так и специалистов-дисциплинариев — необходимость создания явной конструкции времени, или его модели. Другими словами, необходима замена времени в исходных понятиях на иные базовые постулаты. После такой замены свойства самого времени можно будет формулировать не в качестве аксиом, а в качестве теорем дедуктивной теории. Обсуждение каких-либо свойств времени становится возможным только в рамках определенной его модели» [1].
Путь к выходу, по крайней мере, определен очень четко.
И вот, как отклик на этот призыв, появляется статья [2], отвечающая на вопросы «как и почему», причем выводы статьи основаны именно на физической модели. В статье приведены ответы на ключевые назревшие вопросы и разрешены все парадоксы времени. Вполне возможно, что предложенная модель ошибочна, и её автор заблуждается. Но, казалось бы, что статья с таким содержанием, даже если она в корне ошибочная, должна вызвать хотя бы дискуссию. Ведь, впервые предложена физическая модель времени, и, главное, впервые предложено решение самого невероятного из всех парадоксов – моментального распространения гравитационного взаимодействия.
Однако реакция на статью отсутствует – ни резонанса, ни критики. Может быть статья вызывающе вздорна? Но статья прошла классификационный отбор, и опубликована уважаемым господином Левичем в интернетовском сборнике статей, посвященных проблеме времени.
Автор не знает причин равнодушного отношения к найденному им решению, и у него нет иных путей, как искать причину общего молчания, в своей работе, т.е. в непонятном и неубедительном изложении материала.
Статья посвящена дальнейшему развитию идей квантового представления времени.
Для большей ясности в понимании излагаемой проблемы, необходимо пояснить её отношение к квантовому мировоззрению.
Квантовая концепция, используемая в работе, практически не имеет отношения к тем разделам квантовой теории, которые сейчас бурно развиваются. В основу положен философский, принципиально квантовый подход, который лишь находит подтверждение своих выводов в достижениях современной квантовой теории, которую правильнее было бы назвать теорией математического аппарата процессов, тяготеющих к квантованию.
На наших глазах фактически разрабатывается теория сопрамата квантовых взаимодействий.
Упреки к квантовой теории в отсутствии физического смысла её моделей в свое время будут преодолены. Не следует только из временного непонимания физического смысла творить мистических кумиров [6].
Концептуальный подход к рассматриваемой проблеме выражается коротко и ясно: весь реальный мир является принципиально квантовым и никаким более.
Предлагаемая концепция является следствием гармоничного объединения современного комплекса знаний и представлений о материи, произведенного на основе последовательного квантового анализа. Результирующие выводы, противоречат некоторым общепринятым, фундаментальным положениям об устройстве мира, однако это обстоятельство не является разрушающим, т.к. новые положения лишь ограничивают область применения некоторых старых законов, которые ранее были декларированы как фундаментальные.
Часть 1
Классическая механика, декларируя конечность скорости любого контактного взаимодействия, тем не менее, все математические модели своих статических законов приводит без фактора времени. Как следствие, красивые и простые формулы, преподносимые в учебных заведениях, при пристальном рассмотрении оборачиваются парадоксами.
Для уравнений, описывающих полевые взаимодействия, отсутствие времени в формулах приходится интерпретировать как моментальное распространение рассматриваемого поля, что часто противоречит общепринятой парадигме.
Казалось бы, моментальное распространение гравитации, подтверждаемое экспериментально, находится в согласии с формой своей записи, но это создает свою парадоксальную ситуацию, в связи с незнанием (и неверием в такую возможность) способа реализации. Парадокс тихо замалчивается, и с молчаливого общего согласия откладывается до выяснения новых обстоятельств.
Для контактных взаимодействий, отсутствие времени в формулах приходиться интерпретировать как совпадение во времени причины и следствия, что несовместимо с диалектической логикой и нарушает принцип причинности.
Выход из этой ситуации предложил замечательный эвристик Н.А.Козырев.
Козыревым введены три аксиомы, которые использованы им при построении разработанных им основ причинной механики. Вот эти аксиомы.
«Время обладает абсолютным свойством, отличающим будущее от прошедшего, которое может быть названо направленностью или ходом. Этим свойством определяется отличие причин от следствий, ибо следствия находятся всегда в будущем по отношению к причинам.
Причины и следствия всегда разделяются пространством. Поэтому между ними существует сколь угодно малое, но не равное нулю пространственное различие dх.
Причины и следствия всегда разделяются временем. Поэтому между ними существует сколь угодно малое, но не равное нулю временное различие dt». (Процитировано по [1]).
Козырев вводит единое представление о пространстве-времени, где пространство и время представлены в неразрывном единстве, выражаемом связкой причина-следствие, которую он называет «действие». Материя проявляет себя только действием (излучением и поглощением, притяжением и отталкиванием, давлением и сопротивлением и т.д.). Любое действие приводит к изменению состояния материального объекта. Наблюдаемый процесс изменения состояния материи трансформируется нашим мозгом в образ времени.
Последовательность действий складывается в процессы, которые заполняют всю Вселенную и делают её единой системой. Таким образом, становится очевидным, чтобы понять суть времени, необходимо исследовать общий механизм объектных материальных взаимодействий. Вот этот плодотворный принцип и положен в основу аналитического метода данной работы.
Предельный подход, предложенный Козыревым, непринужденно решает проблему «стрелы времени», но приводит при этом к огромным трудностям при попытке построения математического аппарата. Эти трудности Козырев обошел, следуя примеру Эйнштейна, т.е. сразу предложил готовые, эвристические уравнения взаимодействия и движения.
Однако, трудности, которые обошел Козырев, становятся вполне осознаваемыми и преодолимыми, если аксиоматику Козырева отнести к квантовому представлению пространства-времени. В этом случае неопределенный предел естественным образом ограничивается конечными параметрами квантовых констант, dх и dt.
Итак, для анализа проблемы времени нам надо обратиться к объектным взаимодействиям в общем виде.
Для начала откажемся от привычного макро представления, и рассмотрим с точки зрения квантовых и атомарных представлений пример столкновения двух упругих шаров, один из которых неподвижен в начальный момент времени.
Твердое тело состоит из достаточно плотно уложенных атомов. Расстояния между центрами соседних атомов практически равны диаметру атомов. Для облегчения образного восприятия пространственной ситуации внутри твердого тела, применим привычный бытовой масштаб. Представим, что нуклоны имеют размер теннисного шарика, тогда электроны будут порядка пшеничного зернышка. Соберем из шариков-нуклонов ядро атома, получится конструкция с небольшой детский мяч. Поместим ядро в центре футбольного поля. Размер атома (диаметр орбит электронов или граница облака электронной вероятности) в этом масштабе будет соизмерим с размерами футбольного стадиона. С точки зрения заполнения пространства массивным веществом, конструкция получается весьма просторная. Но оказывается в этом просторе очень тесно, т.к. он весь без остатка заполнен сложнейшей суперпозицией быстро меняющихся электрических и магнитных полей. Похоже, осознание этого обстоятельства ускользает от академических теоретиков.
Электронное облако одиночного, невозмущенного атома считается шарообразным, хотя этого никто не видел. В центре облака парит (мы же в условиях земной лаборатории) атомное ядро. Оно парит, т.к. сила гравитации точно компенсируется динамическим электрическим полем, создаваемым электронным облаком с соответствующей асимметрией. Ядро атома должно не только парить, но и перемещаться в пространстве в соответствии с перемещениями твердого тела, к которому принадлежит атом, оставаясь в центре облака. Отсюда сразу следует, что навязываемое учебниками представление о жесткой стабильности состояний электронов на квантовых уровнях, весьма сомнительно.
Чтобы сместить наш атом, необходимо надавить на него другим атомом. При этом, естественно, сначала исказится, а затем сместится его электронное облако. Каждый может представить неимоверную сложность этого процесса. Ядро начнет смещаться с отставанием от смещения оболочки, деформированной требуемым образом, и вряд ли сразу остановится. Оно начнет колебаться, тем самым, превращая кинетическую энергию подвижки в тепловую. И все это точнейшим образом дозируется электрическими полями, которые описать в рамках закона-запрета Паули вряд ли возможно.
Всем должно быть понятно, что электроны двух сближающихся атомов не могут сталкиваться между собой (точно также как и электроны из собственного облака). Возникает вопрос, когда же электроны атомов ощутят взаимное приближение? Во всех учебниках и справочниках сказано, что атомы нейтральны, т.е. у них нет внешнего электрического поля. Получается, что электроны атомов почувствуют друг друга только в момент условного контакта границ облаков. Проверим, так ли это.
Для наглядности рассмотрим сближение двух атомов водорода. При расстоянии между атомами, равном трем радиусам, вполне возможна ситуация, при которой между протонами, удаленными друг от друга на 3R находятся два электрона, удаленных друг от друга всего на R, при этом атомы обязаны отталкиваться. Отсюда ясно, что внешнее поле у атомов есть, и оно только в среднем равно нулю, и только для невозмущенных атомов. А всякое импульсное (не усредненное) поле за границей атома является возмущающим фактором для соседнего атома. Это приводит к тому, что оболочки начинают перестраиваться гораздо раньше, чем соприкоснутся условные границы электронных облаков, и результирующее внешнее поле сближающихся атомов, а вместе с ним и форма электронного облака, становятся зависящими от характера сближения, в том числе и от случайной начальной конфигурации электронов в момент начального возмущения.
В момент условного контакта, сферические границы атомов уже не будут сферическими. Весьма вероятно, что вокруг точки соприкосновения сфер образуются два одноосевых вихря, которые либо сформируют магнитную межатомную связь, либо создадут дополнительную силу отталкивания. В центре вихрей возникнет дефицит электрического заряда, а по периметру вихря образуется его избыток. Нетрудно понять, что эта конфигурация и образует так называемую водородную связь. Необходимо отдавать себе отчет в том, что уплотнения электронов по периферии конуса не являются замкнутыми траекториями электронов. Явление это групповое.
Рассмотрим далее процесс упругого столкновения двух равновеликих твердых тел в принятом стадионном масштабе, ориентируясь на квантовые представления. Вот тела сближаются так, что их геометрическое место электронных оболочек соприкасается. Электроны не могут столкнуться, т.к. очень велики силы отталкивания. В результате оболочки внешних слоев атомов каждого сталкивающегося шара заблаговременно деформируются и взаимно останавливаются этим полем деформации. Ядра атомов при этом продолжают движение по инерции, чем еще более деформируют результирующее поле атома, которое их и останавливает. Далее процесс остановки развивается вглубь шаров, от одного слоя атомов к другому слою, а вслед за этим следует алгоритм аналогичной волны отталкивания. Тела разлетаются, а электроны и ядра атомов возвращаются почти на прежние уровни, — это в идеале. На практике часть энергии соударения переходит в колебания атомов, что приводит к повышению температуры и, при соответствующей интенсивности процесса, к фотонному излучению. Единичные атомы с одного шара могут оказаться на другом шаре, чем дадут возможность криминалистам установить факт столкновения.
Таким образом, любое кинетическое взаимодействие вещественных тел (а можно показать, что и всякое другое, не кинетическое) реализуется посредством бесконтактного взаимодействия массивной материи. Но такое взаимодействие не имеет критерия границы, критерий может быть введен только условно.
Пространственные масштабы и характерное время взаимодействий этих процессов так малы, что мы физиологически воспринимаем их как точечные и моментальные, создавая при этом соответствующие абстрактные образы, которыми и руководствуемся при формировании представления о времени. Эти образы, являются мало адекватными по отношению к реальной структуре твердых тел, но позволяют осуществлять вполне адекватную практическую деятельность. В свое время проблема математического описания сложнейших взаимодействий статистических ансамблей даже не возникла; не будучи даже осознанной, она была решена путем внедрения в практику статистических законов макро механики, трактуемых как точечно-геометрические.
Это достаточно ошибочное представление, тем не менее, безукоризненно служит человечеству на протяжении всей его истории. И только в настоящее время, когда на основе этих абстрактно механистических представлений попытались понять законы контактных взаимодействий элементарных частиц, исследователи столкнулись с проблемами, вызванными явной неадекватностью сложившихся представлений.
После тренировки на атомарном уровне рассмотрим процесс контактного столкновения вещественной материи непосредственно на квантовом уровне, с учетом выводов из проведенного атомарного анализа. А вывод пока всего один — нам ничего не известно о законах столкновения квантов, зарядов и элементарных частиц, кроме законов сохранения при рассеянии.
Выход из ситуации – конкурс гипотез. А их почему-то очень мало, хотя моделей пространства предостаточно. Но в предлагаемых моделях нет механизма причинности, отвечающего аксиоматике Козырева. О времени из этих моделей ничего не узнать. Приходится согласиться с Ф.М. Канарёвым, который категорически призывает выбросить такие модели [4]. Выбросить – это наверное слишком, а вот отправить на доработку – это пожалуй.
Часть 2
Итак, в нашем распоряжении только авторская гипотеза. Если автор ошибается, то не по злому умыслу, а по неведению. Пишите автору и в Институт Времени А. Левичу.
Рассмотрим единичный вещественный квант, перемещающийся в свободном от массы квантовом пространстве со скоростью V. На его пути находится точно такой же, но неподвижный квант. Не вызывает сомнения утверждение, что признак величины скорости и её направления находится в самом кванте, и имеет конкретное физическое воплощение. Массивное тело без параметров абсолютного движения делает физику абсурдной и мистической. Инерционное скатывание массивных тел по искривленному пространству, придуманное Эйнштейном, не выдерживает примитивной критики. Ну, катится тело (скользит) по кривизне пространства. Затем столкнулось с другим телом под некоторым углом – и заскользили микро тела в разные стороны. Что кривизна пространства изменилась во время столкновения?
В соответствии с Первым закона Ньютона, всякое тело, находящееся в состоянии внутреннего равновесия и не испытывающее внешних воздействий, сохраняет СВОЕ физическое состояние. В том числе и скорость. Это утверждение — ни постулат, ни аксиома, — это теорема, которая строго доказывается от противного. Действительно, если в однородном изотропном пространстве инерционно перемещается тело с заданными характеристиками движения относительно пространства, то эти характеристики могут быть только параметрами тела. Если это не так, то укажите другую возможность. Эта теорема является актом восстановления торжества здравого смысла, временно повергнутого произволом поборников абсолютной относительности. Последствия всем известны.
Первый закон Ньютона является условным и нуждается в комментариях, без которых его применение может привести к искажению картины мира. В своем абсолютном смысле закон никогда не реализуется, т.к. условие отсутствия внешних воздействий является принципиально невыполнимым. Каждый квант, каждое мгновение является элементом системы Вселенная и находится в состоянии постоянного взаимодействия с системой.
Наличие физических признаков определяющих параметры инерционного движения является еще одним важнейшим критерием при разработке новых моделей пространства.
Квант перемещается дискретно, в соответствии с темпом системного (Вселенского) квантового времени. Если в каждый квант времени наш вещественный квант будет смещаться вперед на размер одного пространственного кванта, то его скорость будет равна максимально возможной скорости С = dx/dt [2], которая явно очень близка к скорости света. Но мы знаем, что наш квант перемещается с ничтожной скоростью по сравнению со скоростью света, т.е. V˂ C. Значит, наш квант, неизбежно пропускает определенное количество тактов, и лишь при выполнении некоторого определяющего условия, перемещается на один квант. Это очевидно. Из этого однозначно следует, что признак скорости, находящийся в кванте, должен интегрироваться во времени (суммируется и накапливается) до некоторого предельного значения, после достижения которого, реализуется перемещение. Логично предположить, что таким предельным значением является величина признака скорости С.
Таким образом, средняя скорость движения в бытовом (макроскопическом) представлении реализуется последовательностью единичных квантовых перемещений, следующих друг за другом через определенный интервал времени, т.е. с пропуском N квантов времени. Чем больше N, тем меньше скорость. N=0 соответствует скорости С.
Получается, что вещественный квант, перемещающийся с доступными человечеству скоростями, т.е. V ˂ C, большую часть времени, необходимую на преодоление заданного расстояния, находится в неподвижном состоянии. Более того, получается, что когда квант перемещается, то в этот непосредственный момент он движется с предельно возможной скоростью С. Отсюда простой и очень важный вывод: в квантовом мире (а мы в нем живем) возможны только две дифференциальные скорости перемещения, это «0» и «С».
В связи с этим возникают вопросы, связанные с реализацией законов сохранения. Действительно, если «движущийся» квант большую часть времени неподвижен, то как определить его импульс или энергию? Ответ может быть только один. Энергия и импульс кванта определяются не его перемещением, а его внутренним состоянием, которое определяет и скорость движения. Перемещение является внешним, зато измеряемым признаком.
Внутреннее состояние кванта непременно имеет конкретное физическое воплощение, которое нам пока не дано знать. Но у нас нет насущной необходимости знать способ реализации квантового состояния, мы можем сформировать в меру адекватный абстрактный образ (модель), который позволит нам продолжить познание мира в его метафизическом представлении. Соответствующий обобщенный абстрактный образ уже создан – это понятие информация.
Используя понятие «информация», нам легко преодолеть трудности, связанные с внутренним устройством кванта, и перейти от общего к частному, сформулировав уже почти очевидную теорему.
Всякий вещественный квант содержит в себе физическую квантовую информацию о своем состоянии: скорости перемещения, направлении перемещения и своей массе.
Любой принцип относительности не противоречит этому утверждению. Ему противоречат искусственные и практически бессмысленные дополнительные условия к этим принципам, выражающиеся в утверждении о невозможности определения параметров состояния тела наблюдателем, находящимся в той же ИСО, но лишенным возможности наблюдать объекты, относящиеся к другим инерционным системам. Смысл этого условия-ограничения абсурден, т.к. любое движение в изолированной лаборатории наблюдателя фактически относится к дугой ИСО. Таким образом, чтобы выполнить условие изоляции от внешних ИСО в буквальном смысле, необходимо остановить все движения в ИСО наблюдателя, исследующего инерционное тело. И тело тоже должно быть неподвижным.
Предложенная для анализа ситуация с двумя квантами является некорректной, т.к. во Вселенной нет, и не может быть никаких взаимодействий и движений тяжелого вещества вне гравитации. Гравитация — это системное свойство материи, обеспечивающее единство Вселенной.
В силу этого положения, введем в наш пример гравитационное взаимодействие. Тогда из самых общих соображений получим, что в каждый момент времени, каждый массивный квант (тело) реализует конкретное усилие (ускорение или давление), точно соответствующее состоянию всех окружающих тел. Для этого, вне зависимости от предлагаемой модели пространства, каждое тело должно обмениваться с другими телами информацией о своем состоянии. От выбора модели зависит только удобство и полнота отображения процесса обмена. Следует обратить внимание на то, что закон всемирного тяготения реализуется с нулевой погрешностью, а это выполнимо только в квантовом представлении. При этом не следует путать нулевую погрешность исполнения закона с погрешностью возможных измерений, которая в принципе не может быть равной нулю.
В нашем примере вещественные кванты в начальный момент испускают гравитоны (носители гравитационного поля), которые распространяются на строго определенное расстояние, зависящее от массы единичного кванта, и взаимодействуют с доступными массивными объектами, после чего возвращаются в испустивший их квант с новой информацией [5]. Можно не верить в такой ход событий, но он реализуется природой, а при других условиях законы сохранения невозможны. (Подробно и аргументировано механизм такого взаимодействия представлен в [5]).
В момент распространения гравитонов все физические объекты Вселенной находятся в состоянии пространственной неподвижности, т.е. во Вселенной для макромира реализован режим стоп-кадра, хотя движения в ней в этот момент, скорее — больше, чем — меньше. В результате произведенного одномоментного (т.е. за дление одного временного кванта) взаимодействия наш квант получит информацию об ускорении в направлении неподвижного кванта. Это ускорение выразится в приращении dV к имеющемуся признаку скорости V. Как мы уже знаем, произошедшие изменения перемещения кванта могут не вызвать. Но непременно вызовут сокращение времени до момента перемещения, т.е. сокращение количества пропущенных временных квантов, что будет воспринято нами в макромире как ускоренное перемещение, которое неизбежно приведет к сближению и последующему контакту двух наших квантов.
Таким образом, принцип причинности (а с ним и стрела времени) заложен в алгоритм гравитационного, и любого полевого квантового взаимодействия. Сначала обследование окружающего пространства, и лишь по результатам обследования происходит соответствующее действие. Алгоритм не допускает изменения направления последовательности, а аналитическая аппроксимация, являясь всего лишь приближением, — допускает. Для исправления ситуации, математики должны усовершенствовать свой аппарат, например, наравне со знаком равенства, должны освоить знак «стрелка», что давно уже применяют химики.
Действие всегда вызывает следствие (изменение внутреннего состояния), но это следствие, как мы видели, не всегда может быть измерено как перемещение. С точки зрения метрологии, следствие не может проявить себя в отсутствии причины, выражаемой действием, но наличие действия не гарантирует моментального возникновения следствия, которое может быть измерено. Таким образом, действие может накапливаться для последующего проявления в своем следствии, т.е. причина в общем случае носит потенциальный характер.
В момент контакта сталкивающихся квантов, попытка (действие) продолжить свое перемещение, вызовет полный обмен информацией о состояниях квантов, а кванты на этот момент останутся на прежних местах. Затем движение возобновится по прежнему алгоритму, но в обратные стороны.
Предложенный выше процесс взаимодействия вещества является максимально обобщенным. Имеющаяся ссылка на [5] может быть заменена на любую иную, соответствующую из другой модели, но автор считает предложенный вариант достаточным. Предложенный процесс совершенно естественен и подчинен квантовой логике природы. Этот процесс самым естественным и непосредственным образом реализует принцип причинности и определяет минимально возможный интервал между причиной и следствием. Минимальный интервал, формирующий чувство темпа времени, при любых формах взаимодействия, равен одному временному кванту – и это самоочевидно, и соответствует аксиоматике Козырева.
Из предыдущих расшифровок наших стереотипов видно, что природа явно избегает истинно контактные взаимодействия.
Рассмотренный алгоритм столкновения двух квантов имеет ничтожную вероятность, даже без учета электрических и магнитных взаимодействий. Столкновение массивной материи – редчайшее событие во Вселенной. Вот точка зрения, которая должна стать новым стереотипом.
Наш пример контактного взаимодействия демонстрирует простой и естественный принцип: причина и следствие при контактном взаимодействии – понятия относительные и абсолютно симметричные. Но задержка времени исполнения следствия в любом случае не зависит от выбора наблюдателя, она определяется временем (интервалом) контактного обмена информацией, которая всегда равна одному кванту.
Таким образом, абсолютное природное время может иметь только один простой смысл – смена квантовых состояний во всех вселенских процессах, происходящая одномоментно, если речь идет о единичном событии. Если речь идет о процессе, то можно говорить о совпадении длительности в идентичных процессах. Но это только при наличии интеллекта.
Приведенное определение позабавило бы Эйнштейна. Он бы сказал, что согласен с определением, если будет дано определение одновременности и, главное, способ его проверки.
В наше время уже ничего придумывать не надо, т.к. все придумано и апробировано в кибернетике, являющейся разделом новой науки – информатики.
В любой квантовой системе события являются одновременными, если они реализовались в одном тактовом интервале, выполняющем роль кванта времени. Интервал при этом должен быть таким, чтобы за его дление смогли реализоваться все единичные смены состояний во всех абсолютно циклах, но не больше одного раза. Описание временного кванта Вселенной, соответствующее данному определению, приведено в [5].
Часть 3
Осознание квантовой компьютерной одновременности, для не знакомых с особенностью организации компьютерного времени, откроет им одно замечательное, фундаментальное свойство квантового эталона времени. Продемонстрируем его на следующем примере.
Предположим, что имеется неограниченное количество идеальных идентичных часов с набором необходимых нам функций. Часы синхронизированы, т.е. все одновременно выставлены на «0». Процедура одновременной установки на «0» обеспечивается конструкцией часов и выглядит следующим образом. Все часы пронумерованы от 1 до N, и на всех часах изначально выставлено свое время, равное «минус N». Пуск часов происходит последовательно, начиная с № N и через каждый тик. К моменту, когда запустятся все часы, они все будут показывать время «0». Часы показывают только номер тика, т.к. это модель квантового тика, и он не дробится.
Разнесем синхронизированные часы по всем объектным процессам Вселенной. При таком метрологическом обеспечении, мы вынуждены одновременность событий определять по принадлежности к N-ому интервалу, другой возможности нет. Каждое, интересующее нас событие, зарегистрированное своими часами, регистрируется в памяти любого типа. При таком обеспечении можно проводить любой эксперимент, связанный с синхронизацией. Последующее одновременное включение исследуемых процессов обеспечивается запрограммированной методикой, которая учитывает и расхождение времени доставки часов в соответствии с коэффициентом Лоренца (не путать с преобразованиями Эйнштейна).
На следующем этапе нашего мысленного эксперимента начнем синхронное увеличение частоты хода наших часов, уменьшая, таким образом, погрешность временных измерений. Когда длительность тика сравняется с длительностью временного кванта Вселенной, процесс вынужденно остановится, т.к. достигнет предела своих возможностей. При этом возникнет интересная ситуация. Система наших часов будет дублировать время Вселенной.
Отключим теперь механизм времени Вселенной, и сделаем на некоторое время наши часы управляющими всеми процессами. Во Вселенной при этом ничто не изменится. Проверьте.
А теперь самое главное, ради чего приведен пример. Нарушим одновременно у всех часов равномерность хода следующим образом. Пусть все нечетные тики останутся прежней протяженности, а четные увеличатся на заданное и равное для всех часов число. Предоставим каждому самостоятельно уяснить суть эффекта. А произойдет следующее: ни один процесс Вселенной, а также и вся совокупность процессов, не заметят возникшего перекоса. Все будет идти как раньше. Может кого-то это удивит, но это давно известное метрологам фундаментальное свойство всех первичных пространственно-временных эталонов. В максимальном своем проявлении этот эффект проявляется следующим образом. Если наши часы запрограммировать так, что они будут изменять длительность своих тиков произвольным образом, но одинаково для всех часов, то квантовая Вселенная снова ничего не заметит. А это значит, что природный механизм времени Вселенной, который мы отключили и хотим понять, не должен решать проблему равенства протяженности своих тиков – временных квантов. Главное, чтобы за один тик Вселенной, все процессы Вселенной продвинулись на один квантовый такт, и не больше. А это и есть правило квантовой одновременности.
Модель механизма, обеспечивающего квантовую одновременность по всей протяженности Вселенной, приведена в [5].
Теперь для большей простоты и наглядности сведем наш пример к минимуму. Пусть в нашем распоряжении трое часов. Первые моделируют механизм времени Вселенной, а вторые и третьи – множество процессов Вселенной. Эти часы запускаются от каждого тика часов №1 и имеют тик равный секунде, но и длительность хода часов №2 №3 тоже равна секунде. Запустим часы №1, и будем произвольно менять длительность их тика. Часы №2 и №3 при этом всегда будут показывать одинаковое время, равное времени часов №1, но в секундах.
Созданный нашим мозгом образ времени, характеризуется вызывающей неадекватностью с природой, но эта неадекватность вызвана практической целесообразностью.
Мозг в силу своих ограниченных физиологических возможностей, реализуя принцип экономии мышления, создал с использованием своей памяти образ сиюминутно наблюдаемых процессов, которые мы можем воспринимать как протяженные в «образном абстрактном времени» (по аналогии с протяженностью в пространстве). Это искусственное искажение имеет для человека огромную практическую ценность, но влечет значительные трудности при попытке преодоления полезнейших стереотипов, необходимого для проникновения в суть истинных механизмов процесса взаимодействия.
Мы называем процесс соударения упругих шаров мгновенным, прекрасно понимая, что это вовсе не так. Зная, что все предметы состоят из атомов и молекул, мы практически никогда не вспоминаем об этом, пользуясь этими предметами в их абстрактном геометрическом представлении. Мы живем в абстрактном мире наших физиологических, полубессознательных представлений, и при необходимости корректируем их еще более абстрактными образами, сформированными нашим интеллектом с помощью математики.
Нас устраивает такое положение вещей, пока цель наших действий не вступает в конфликт с результатом деятельности. Но исследователь, желающий построить адекватную модель мира, должен суметь преодолеть массу полезных стереотипов, которые созданы для оптимизации удовлетворения наших насущных потребностей, но не нашего любопытства, и которые мешают в достижении поставленной цели.
Заключение
Таким образом, время, как содержание и неотъемлемое проявление любого взаимодействия, предстает перед нами в нескольких ипостасях.
Первая (не в порядке познания). Метафизическое представление о времени, проявляющееся пока только в моментальности распространения гравитации. Метафизическое представление предполагает абсолютную недоступность для проведения прямых измерений, т.к. реализуется в режиме стоп-кадра.
Вторая. Практическое, субъективное представление о времени, как потоке событий и процессов, имеющего только одну направленность — в будущее, и имеющего неизменную и повсеместно равную скорость. Бытовое представление о времени прочно вошло в сознание подавляющего большинства людей, и благодаря стихийно возникшей парадоксальности этого образа, поставило в тупик многих исследователей. Проблема абсолютного времени возникла как проблема метрологическая. Как измерить скорость идентичных процессов в отдаленных областях и как измерить её в системах, движущихся с разной скоростью. И вот тут началось смешение законов физических и законов метрологических. Одна из удачных (на первый взгляд) комбинаций послужила основой для создания СТО Эйнштейна.
Третья. Локальное время движущихся относительно абсолютного пространства объектов в соответствии с коэффициентом Лоренца. Прямолинейность и равномерность скорости не играет никакой роли на темп протекающих процессов. Только относительная скорость.
Четвертая. Субъективно-объективное время биологических и технических процессов, а их множество. Ходики, ресурс которых рассчитан на тысячу тиков, на Луне проживут гораздо больше, чем на земле.
Источники информации
- А.П.Левич, журнал «Новый Акрополь», № 6, 2002, с. 12-15.
- В.Н. Леонович, «Время и парадоксы Ньютона». Интернет http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10364.html.
- H.А.Козырев, «Время как физическое явление», Пулковская астрономическая обсерватория АH СССР (Ленинград).
- Ф.М. Канарев, «Судейские функции аксиомы единства пространства-материи-времени», Интернет http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10066.html.
- В.Н. Леонович, «Концептуальная физическая модель квантовой гравитации». Интернет http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10168.html.
- М.Б. Менский, «Квантовая механика: новые эксперименты, новые приложения и новые формулировки старых вопросов», Интернет http://www.chronos.msu.ru/RREPORTS/mensky_mehanika.pdf.
- Н.А. Козырев, «О возможности экспериментального исследования свойств времени»,
- Интернет, http://re-tech.narod.ru/fizique/hrono/kozyrev/time_exp_prop.htm.
- А.П. Левич, «Моделирование времени как методологическая задача физики».
- А.П. Левич, «Чего мы ждем от изучения времени», Интернет, http://www.chronos.msu.ru/RREPORTS/levich_chego.htm.su.