Дискуссии - Наука

В.К. Павлов

«Видимо, время – все-таки таинственная субстанция,

проникновение в которую идет трудно и не быстро.

Разгадаем ли мы природу этой загадки?

Пожелаем себе успеха…»

(Коганов Александр Владимирович. к.ф.-м.н. член

Ученого совета ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Заместитель

заведующего отделом прикладной математики и информатики.

Сотрудник института исследования природы времени

созданного при биофаке МГУ А.П.Левичем в 1984 г.)

Американский астрофизик Шон Кэрролл, в своей книге “В поисках

окончательной теории времени” пишет: “ Время — одна из главных тем

религиозных, философских и научных изысканий, но даже

в е л и ч а й ш и м ученым не удается дать определение времени

в непротиворечивой форме, применимой ко всем областям исследований”.

За последние 2500 лет человеческой истории сложилось множество различных наивных представлений и наукообразных теоретических концепций времени. Время всегда привлекало умы любознательных людей своей таинственной загадочностью. Время пытались разгадать и умудрённые античные философы глубокой древности: Гераклит, Демокрит, Сократ, Платон, Аристотель, Плотин, Августин и другие философы, а так же и мыслители средневековья: Фома Аквинский и Суарес, а в исторический период нового времени, с 16 века по 18 век, понять его физический смысл пытались такие выдающиеся мыслители как: Галилей, Декарт, Ньютон, Лейбниц, Юм, Кант, Гамильтон, Гегель, и многие, многие другие учёные серьёзно воспринимавшие проблему времени. Однако, уже в 20 -ом веке проблема времени многими учёными была признана как наивная и «надуманная», а потому и не заслуживающая серьёзного внимания, поскольку она, как принято считать, была успешно решена Эйнштейном в ОТО, где время утратило свою самостоятельность, войдя как составной параметр — t в пространственно временной континуум. Немецкий математик Герман Минковский считал, что: «Отныне пространство само по себе и время само по себе должны обратиться в фикции, и лишь некоторый вид соединения обоих должен ещё сохранить самостоятельность». Вызывает недоумение и высказывание известного американского физика — теоретика 20 — го века Ричарда Фейнмана о невозможности определения времени. «…следует признать тот факт, - говорил он, - что время – это одно из понятий, которое определить невозможно…»

Но несмотря на это и в 21 -ом веке не малое число энтузиастов от науки и любознательных дилетантов, озабоченных проблемой времени, всё ещё продолжают попытки сформулировать его определение.

Основными направлениями в решение проблемы времени были признаны две концепции: субстанциональная и реляционная. В субстанциональной концепции время представляет собой самостоятельно существующую отдельно от объектов некую материальную субстанцию, которая как поток увлекает и изменяет все объекты. Наиболее известными сторонниками субстанциональной концепции времени были: в античный период - философы Демокрит и Эпикур, в 17 - 18 веке - Исаак Ньютон, а в 20 - 21 веке - Н.А.Козырев и А.П.Левич.

Определение «абсолютного» времени, сформулированное Ньютоном, как «безотносительному к чему-либо внешнему», положило начало созданию различных метафизических и субстанциональных концепций времени, которые усложнили его понимание, направив исследования по ложному пути. Однако, метафизическое «абсолютное» время Ньютона, несмотря на его непререкаемый авторитет, не было признано его выдающимися современниками - Гюйгенсом и Лейбницем.

В формирование реляционной концепции в античный период внёс свой вклад Аристотель, а в исторический период нового времени развивал эту идею Лейбниц (1646 — 1716) и в период новейшей истории реляционную идею продолжал развивать Эрнст Мах (1838 — 1916) - философ позитивист. В реляционной концепции время представляет собой процесс необратимых изменений самих объектов и оно не отделимо от них. Из всех вариаций реляционных концепций, основной и наиболее перспективной является эволюционная концепция времени, физическую сущность которой мы и попытаемся сформулировать и обосновать в заключительной части статьи.

Для того чтобы любознательный читатель смог оценить всю сложность развития представлений о времени, мы предлагаем ему ознакомиться с некоторыми образцами определений времени предлагавшимися выдающимися мыслителями в разные исторические периоды.

Из бесчисленного множества «определений» ВРЕМЕНИ и предпринимаемых попыток его осмысления, приведём, на наш взгляд, наиболее характерные, представленные разными мыслителями.

Ньютон 1687 год

В «Математических началах натуральной философии» Ньютон пишет: «Время, пространство, место и движение составляют понятия общеизвестные. Однако необходимо заметить, что эти понятия обыкновенно относятся к тому, что постигается нашими чувствами. Отсюда происходят некоторые неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведённые понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные. 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. Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движе- ния, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как-то: час, день, месяц, год».

Иммануил Кант 1781 год

«Время не есть эмпирическое понятие, выводимое из какого-нибудь опыта. В самом деле, одновременность или последовательность даже не воспринимались бы, если бы в основе не лежало априорное представление о времени. Только при этом условии можно представить себе, что события происходят в одно и то же время (вместе) или в различное время (последовательно).

Время есть необходимое представление, лежащее в основе всех созерцаний. Когда мы имеем дело с явлениями вообще, мы не можем устранить само время, хотя явления прекрасно можно отделить от времени. Следовательно, время дано а priori. Только в нем возможна вся действительность явлений. Все явления могут исчезнуть, само же время (как общее условие их возможности) устранить нельзя.

Время есть не дискурсивное, или, как его называют, общее, понятие, а чистая форма чувственного созерцания. Различные времена суть лишь части одного и того же времени. Но представление, которое может быть дано лишь одним предметом, есть созерцание. К тому же положение о том, что различные времена не могут существовать вместе, нельзя вывести из какого-либо общего понятия. Это положение синтетическое и не может возникнуть из одних только понятий. Следовательно, оно непосредственно содержится в созерцании времени и в представлении о нем».

«Время следует считать действительным не как объект, а как способ представлять меня самого как объект. Но если бы я сам или какое-нибудь другое существо могли созерцать меня без этого условия чувственности, то те же определения, которые теперь представляются нам как изменения, дали бы знание, в котором вообще не было бы представления о времени и... представления об изменениях» Это «значит лишь, что мы сознаем их как сменяющиеся во времени, т.е. согласно форме внутреннего чувства. Поэтому время не есть нечто само по себе существующее, оно не есть также определение, объективно присущее вещам» Время есть «способ, которым душа воздействует на себя своей собственной деятельностью, а именно полаганием своих представлений, стало быть, через самое себя, т.е. внутреннее чувство по своей форме»

Фридрих Энгельс 1878 год

Приведём полностью высказывание Энгельса о времени, чтобы каждый мог оценить сделанный им вклад в сокровищницу НАУЧНОГО МАТЕРИАЛИЗМА.

Энгельс пишет: «Согласно г-ну Дюрингу, время существует только благодаря изменению, а не изменение существует во времени и благодаря времени. Именно потому, что время отлично, независимо от изменения, его можно измерять посредством изменения, ибо для измерения всегда требуется нечто отличное от того, что подлежит измерению. Затем, время, в течение которого не происходит никаких заметных изменений, далеко от того, чтобы совсем не быть временем; оно, напротив, есть чистое, не затронутое никакими чуждыми примесями, следовательно, истинное время, время как таковое. Действительно, если мы хотим уловить понятие времени во всей его чистоте, отделенным от всех чуждых и посторонних примесей, то мы вынуждены оставить в стороне, как сюда не относящиеся, все те различные события, которые происходят во времени рядом друг с другом или друг за другом, - иначе говоря, представить себе такое время, в котором не происходит ничего. Действуя таким путем, мы, следовательно, вовсе не даем понятию времени потонуть в общей идее бытия, а лишь впервые приходим к чистому понятию времени»

Эйнштейн 1916 год

А.Эйнштейн считал, что «деление на время и пространство не имеет объективного смысла, так как время больше не является „абсолютным“». Как пишет И.Пригожин, Эйнштейн, в своём диалоге с Рабиндранатом Тагором «подчёркивал, что наука должна быть независима от существования наблюдателя. Такая позиция привела его к отрицанию реальности времени как необратимости, эволюции». Эйнштейн считал, что «необратимость есть лишь иллюзия, обусловленная «неверными» начальными условиями». Это показатель того, как нелегко даётся постижение Истины даже для таких, безусловно, выдающихся мыслителей каким был Альберт Эйнштейн.

«В настоящее время, (примечание автора - вторая половина 20 века), - как пишет Пригожин, - ни у кого не вызывает сомнений, что необратимость существует на макроскопическом уровне и играет важную конструктивную роль».

В своих работах СТО и ОТО Эйнштейн показал, что время не абсолютно, а его темп зависит от не инерциального движения и потенциала гравитационного поля.

Вернадский В.И. 1931 год

«Что такое пространство и время? Вот те вопросы, которые столько веков волнуют человеческую мысль в лице самых сильных ее представителей. И если бы мы, отрешась по возможности от всех тех представлений о пространстве и времени, которые господствуют в философии, запутавшейся в сложных явлениях человеческих впечатлений, здравого смысла, обыденного знания, перенесли решение этого вопроса на более абстрактную почву, может быть, мы достигли бы какого-нибудь результата.

Бесспорно, что и время и пространство отдельно в природе не встречаются, они неразделимы. Мы не знаем ни одного явления, которое не занимало бы части пространства и части времени. Только для логического удобства представляем мы отдельно пространство и отдельно время, только так, как наш ум вообще привык поступать при разрешении какого-нибудь вопроса.

В действительности ни пространства, ни времени мы в отдельности не знаем нигде, кроме нашего воображения. Что же это за части неразделимые – чего? Очевидно, того, что только и существует, это – материи, которую мы разбиваем на две основные координаты: пространство и время» .

«По-видимому, … можно проникать в изучение физического времени путем исследования жизненных явлений.

Время физика, несомненно, не есть отвлеченное время математика или философа, и оно в разных явлениях проявляется в столь различных формах, что мы вынуждены это отмечать и нашем эмпирическом знании. Мы говорим об историческом, геологическом, космическом и т.п. временах. Удобно отличать биологическое время, в пределах которого проявляются жизненные явления.

Это биологическое время отвечает полутора – двум миллиардам лет, на протяжение которых нам известно на Земле существование биологических процессов, начиная с археозоя. Очень возможно, что эти годы связаны только с существованием нашей планеты, а не с действительностью жизни в Космосе. Мы ясно сейчас подходим к заключению, что длительность существования космических тел предельна, т.е. и здесь мы имеем дело с необратимым процессом. Насколько предельна жизнь в ее проявлении в Космосе, мы не знаем, так как наши знания о жизни в Космосе ничтожны. Возможно, что миллиарды лет отвечают земному планетному времени и составляют лишь малую часть биологического времени

В пределах этого времени мы имеем необратимый процесс для жизни на Земле, выражающийся в эволюции видов». «Дление характерно и ярко проявляется в нашем сознании, но его же, по-видимому, мы должны переносить и ко всему времени жизни и к бренности атома» .

Козырев Н.А. 1975 год

Астрофизик Пулковской обсерватории Н.А.Козырев в статье «Об исследованиях физических свойств времени», выдвинул новую гипотезу субстанционального времени. Он считал, что время – это «некая физическая среда», которая «может воздействовать на вещество, на ход процессов», что время обладает свойством направленности, а так же свойством «плотности или интенсивности», что «время не распространяется, а появляется сразу во всей Вселенной». Козырев предлагал использовать время для связи, считая, что «связь через время должна быть мгновенной».

Илья Пригожин 1984 год

Во второй половине 20 века Илья Пригожин, (лауреат Нобелевской премии по химии), как физик, впервые обратил внимание на связь необратимых эволюционных процессов с пониманием времени. Это был исторический период когда проблема необратимости в физике ещё не имела общепризнанного решения.

Как пишет Пригожин: «люди в нерешительности колебались между двумя крайностями: исключением необратимости из физики (сторонником этого направления был Эйнштейн) и признанием необратимости как важной особенности природных явлений (выразителем этого направления стал Уайтхед).

«Необратимость есть источник порядка на всех уровнях, необратимость есть тот механизм, который создаёт порядок из хаоса».

Именно благодаря осознанию необратимости, считает Пригожин, «обрела новое звучание проблема времени», а «проблема необратимости распространилась на всю физику – от теории элементарных частиц до космологии».

«Мир динамики, классической или квантовой - мир обратимый… в таком мире эволюция невозможна».

Он считает, что для того чтобы эволюция стала возможной «сложность системы должна превышать определённый порог…примечательно, что восприятие ориентированного времени возрастает по мере того, как повышается уровень биологической организации и достигает, по-видимому, кульминационной точки в человеческом сознании».

Очень жаль, что сам И.Пригожин не формулирует определение времени и не раскрыл как проявляет себя эволюционная необратимость, однако, на наш взгляд, приведённые нами его высказывания дают основание считать, что его "эволюционная парадигма", по существу, является признанием им э в о л ю ц и о н н о й концепции в р е м е н и.

Левич А.П. 1996 год

А.П.Левич считал, что «все существующие в Мире меняющиеся системы открыты по отношению к некоторой материальной субстанции, состоящей из дискретных элементов».

В одной из своих статей он писал, что «субституционное движение в пространстве происходит не путем “раздвигания” элементов субстанции, а путем “проникновения” элементов в объект и замены уже имеющихся в объекте элементов». Процесс изменения объектов – «субстратов», он рассматривает как «метаболическое» усвоение ими поступающего извне вещественно – энергетического потока в виде «шлейфа дискретных элементов субстанции»,

В результате, подводится итог: «Появления (исчезновения) элементов субстанции в системе, - говорит Левич, - буду отождествлять с течением в ней метаболического времени».

Относительно природы субстанционального потока он высказывает новое предположение: «…предлагаю понимать под субстанцией вид материи, отличный от представленных частицами-фермионами, атомами и молекулами субстратов».

То есть, субстанциональный поток это не частицы – фермионы, ( лептоны и адроны), а «вид материи… не идентифицируемый существующими экспериментальными технологими».

 

Васильев А.И.

Проблема времени и пространства одна из ведущих проблем науки.

Ноосферная парадигма познания, включающая в себя как новое направление – теорию мегакосмической проскопии коллективного Разума человечества – общественного интеллекта, опирается по автору на системогенетическую и циклическую картину мира и вытекающую из неѐ креативную онтологию мира, включает в себя системную (системогенетическую) теорию времени и пространства. О познании времени:

Осмысливая отмеченные выше результаты познания, можно сделать следующую методологическую рекомендацию. Надо исходить из того, что человек отражает реальное движение (процессы изменений), в том числе внутреннее, и абстрактно осмысливает его относительно дискретной динамики и информационной специфики процессов мозга. То есть, осмысливая уже достигнутые результаты познания, не следует пытаться постичь некую субстанцию «времени» в космосе, в земном движении и в движении биологических объектов. Не следует «искать время», а необходимо сосредоточиться на познании процессов отражения человеческим мозгом сигналов внешних и внутренних изменений, выявленных системами рецепции, и понять «то», что человеческое сознание назвало «временем».

***

Время: Тезисы к осознанию реальности

Если «посмотреть» из Вселенной, то можно сказать и так :

Время не атрибут материи, а реализованная человечеством социосистемная

информация самоорганизации и отражения движения средствами социосознания.

Можно еще более возвысить рефлексию и осмыслить такое определение:

время есть многофункциональное средство информационного действия,

выработанное природой и человечеством в процессах самоорганизации и отражения окружающего мира, которое обусловило прогресс этих же и многих других процессов всеобщего развития на основе стационарности организаций движения.

***

Время как важнейшее функционально-организационное средство и как устойчивая иллюзия в познании реальности

Здесь же представляется целесообразным завершить изложенные выше и ранее [2] авторские соображения предельно кратким определением (в первом приближении), позволяющим сконцентрировать мышление исследователей на сущностных сторонах «времени».

«Время» есть информационный продукт общественного сознания, выработанный, технически обеспеченный и развитый в качестве функционально-организационного средства общественного назначения, которое обеспечило наблюдаемое в современности научно-техническое развитие, функциональную цельность и информационное совершенство всего содержания общественной формации.

Необходимо перейти, таким образом, к пониманию, что соответствующие научные исследования в физике и биологии должны быть направлены на выяснение фундаментальных оснований не времени и «биологического времени», а стационарности, и не «темпоральных», а динамических и частотных характеристик биологических органов и систем.

***

Все, вышеприведённые определения и толкования времени, сделанные известными мыслителями, были сосредоточены, главным образом, только на относительной временной д л и т е л ь н о с т и, при этом они, к сожалению, не заметили и оставили без внимания э в о л ю ц и о н н ы е процессы, которые как раз и составляют физическую сущность объективно существующего е с т е с т в е н н о г о физического времени.

Основные положения эволюционной концепции физического времени

Физическое время это объективное физическое явление, но для его понимания нет необходимости обращаться к сложным экспериментальным исследованиям и абстрактным физическим теориям, поскольку представление физического времени, как эволюционного процесса, естественно и достаточно самоочевидно, и оно полностью раскрывает его физическую сущность воспринимаемую познающими субъектами как индивидуальные для каждого объекта Вселенной, (исключая обратимые изменения фундаментальных частиц), необратимые и нелинейные вещественные изменения их фазовых состояний.

Таким образом, решение проблемы физического времени сводится к принятию соглашения констатирующего как неоспоримый факт, что физическое время это не что иное как Вселенский эволюционный процесс - необратимый и нелинейный, и ни каких иных альтернатив физическому времени - нет. Сущностными характеристиками эволюционного процесса является время и длительность, но время это абсолютная характеристика самих эволюционирующих объектов, тогда как длительность - это всего лишь относительная характеристика их изменений. Время фиксируется непосредственно самими эволюционирующими объектами в виде вещественных изменений своих фазовых состояний, а длительность может фиксироваться только субъектами, то есть, живыми существами, как внешними наблюдателями, относительно длительности их жизненно важной защитной реакции, используемой ими в качестве м е р ы. Эволюционирующие объекты непосредственно длительности своих изменений не фиксируют, но они фиксируют их опосредованно в виде вещественных изменений своих фазовых состояний, как этапов своей эволюционной истории, которые и представляют для внешних наблюдателей, на момент наблюдения, их возраст и естественное физическое время .

Приведём определения естественного физического времени и искусственного (инструментального) метрологического времени как следствия эволюционной концепции

Определение физического времени

Естественное, физическое время - это индивидуальный для каждого объекта Вселенной, (исключая молекулы, атомы и элементарные частицы), необратимый и нелинейный эволюционный процесс вещественных изменений их фазовых состояний - F(i) первопричиной которых являются фундаментальные физические взаимодействия: электромагнитные - E, сильные - S, слабые - W и гравитационные – G . Физическое время, как абсолютная характеристика эволюционирующих объектов, представляет их возраст, который отсчитывается не мерой длительности, а мерой вещественных изменений фазовых состояний - F(i), как этапов их эволюционной истории.

Метрологическое (практическое) время

Метрологическое время - это инструментальное эвристическое средство представляющее собой условно выбранную эталонную <длительность> в одну секунду, которая <равномерно> отсчитывается часовым механизмом и используется ПС-ми в качестве <меры> для измерения длительностей различных процессов как обратимых так и необратимых.

Одна секунда равна длительности 9.192.631.770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия Cs-133.

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]