Клуб фундаментальных
естественнонаучных идей «ФЕНИД» (выпуск 3 «Теория
относительности: за и против», тематический сборник №1, г.Гомель, 1991.- С.121-128
– по материалам конференции
нетрадиционных научных идей) Научно-практический вестник «Энергия»,
№1(7), 1992. – С. 74-79 ВРЕМЯ — КАК ВЫСШИЕ ФОРМЫ ИЗМЕНЕНИЯ В. Н. Воробьев В данной работе предлагается принципиально новая концепция времени. Суть ее, по утверждению автора, в том, что время имеет сложную структуру, соответствующую структурным уровням материи. Понять суть времени пытались со времен глубокой древности. Но,
несмотря на все усилия, этот вопрос остается открытым и по сей день. Время определяли через другие понятия. Как отмечает В. П. Казарян
[6, с. 14—17], все попытки приводили к одному и тому же логическому
кругу: время определялось через понятия, в явной или неявной форме
включавшие в себя временные представления. Естественно, ничего не
зная о сути времени, невозможно объяснить его свойства. В понимании времени в истории философии существуют две противоположные точки зрения. Одна из них принадлежит Платону и
Ньютону. Суть их взглядов заключается в том, что время есть особая, абсолютная, самостоятельная реальность, та самая «река времени», куда «погружено» все, в том числе и мы с вами. Вещи сами по себе, а время само по себе, и одно никак не зависит от другого. Представители другой точки зрения, в частности Аристотель, связывают время с реальным движением, со структурой реальных процессов и утверждают, что время вне этих процессов не существует: «Итак, что время не есть движение, но не существует без движения, это ясно»
[2, с. 78]. Этой точки зрения придерживался и Ленин: «Движение есть
сущность времени и пространства» [1, с. 231]. Но как именно движение
связано со временем, остается загадкой и сегодня. Существует еще одна, третья, промежуточная точка зрения, которая на сегодняшний день безраздельно господствует в науке. Она вытекает из теории относительности Эйнштейна. Ее суть заключается в том, что в «реке времени» Ньютона существуют более медленные «течения», возникающие при огромных скоростях и массах. Механизм этой связи
неизвестен. Построить принципиально новую теорию можно только исходя из
Аристотелевой точки зрения. Стратегией данной концепции должно
стать положение о том, что время, как и движение, является свойством
элементов материи, а не самостоятельной сущностью. Исходя из этого
нет и быть не может одного обобщенного времени. Время имеет сложную структуру, соответствующую структурным уровням материи. Структурные уровни материи Структурные уровни существуют в неживой, живой природе и обществе. В неживой природе можно выделить основные структурные
уровни материи: это элементарные частицы и поля, атомные ядра, атомы, молекулы, агрегаты молекул, макроскопические тела, геологические образования, Земля и другие планеты, Солнце и другие звезды, местные скопления звезд, Галактика, системы Галактик, Метагалактика. Наиболее ярко выражены те или иные свойства материи в элементе
структурного уровня. Элемент не состоит из элементов, и в этом главная его особенность. Как только мы начнем разбираться, из чего состоит элемент, он исчезнет, исчезнут свойства этого элемента (рис. 4.1, 3.1, 2.1). Мы перейдем на более низкий структурный уровень. Например: мозг как элемент, как нечто единое, обладает определенными свойствами. Клетки мозга — это более низкий структурный уровень. Простая
совокупность клеток не обладает свойством целого. Атом как элемент
обладает определенными физическими свойствами. Совокупность элементарных частиц относится уже к другому, более низкому уровню и
этими свойствами не обладает. Если между совокупностью элементов одного структурного уровня
возникают связи любого вида, то образуется система, обладающая качественно новыми свойствами (рис. 2.1, 3.1). Например, из атомов углерода получается алмаз. Совокупность людей, объединенных определенными связями, становится трудовым коллективом. Увеличение числа элементов, в соответствии с законом перехода
количества в новое качество, приводит к усилению новых свойств системы (рис. 3.1). Но система — это еще не элемент более высокого структурного
уровня. Отличие первого от второго заключается в том, что система
имеет составные части, а элемент нет. Если относительные размеры системы уменьшаются и стремятся к точке, то система переходит в Элемент (рис. 4.1, 7.1). Совокупность элементов через систему качественным образом переходит в элемент более высокого структурного уровня. Многое проявляет себя как единое целое (рис. 2.1, 3.1, 4.1 или 5.1, 6.1, 7.1). Качественный переход в структуре — вторая очень важная особенность. Она проявляется на всех структурных уровнях, от микромира до
Метагалактики, в структуре всего живого, в структурных отношениях
общества. Высшие формы изменения Аристотель сказал: «Итак, что время не есть движение, но не существует без движения, это ясно» [2, с. 78]. Осталось ответить на вопрос: «В чем же качественное отличие времени от движения?» Время — это свойство целого структурного уровня
(рис. 3.6, 6.6), и поэтому следует задать более простой вопрос: «В чем
качественное отличие временных свойств (рис. 1.6, 4.6. 7.6) от движения элемента?» Чтобы ответить на него, воспользуемся житейским опытом. Мы говорим, что предмет постарел. В чем это выражается? Изменяется форма и структура этого предмета. Элементы любого уровня
имеют свою собственную форму изменения, например, химическую, биологическую, социальную. Подобные изменения принято называть
высшими формами движения (забегая вперед, скажем, что это название
не совсем корректно). Одна форма изменения качественно отличается
от любой другой, точно так же, как один структурный уровень отличается от другого. Рассмотрим простой пример. Капля жидкости изменяет свой цвет
вследствие химической реакции. Отчего это происходит? Совокупность
молекул более низкого структурного уровня (рис. 6.1) перемещается в пространстве. Возникают химические связи. Совокупность молекул через систему качественным образом переходит в элемент более высокого структурного уровня — каплю жидкости (рис. 7.1). Следствием качественного перехода в структуре является качественный переход простой формы движения в более сложную. Движения
совокупности элементов в пространстве переходят в изменение элемента более высокого структурного уровня (рис. 6.6, 7.6). Движение элемента выражает пространственные свойства материи. Изменение элемента
выражает
временные свойства материи. Этот
вывод можно сделать
на
основании того, что все свойства изменения элемента принято называть временными свойствами материи. Обычно проявляются сразу два свойства. Элемент движется в пространстве
и изменяется, порождая
временные свойства (рис, 7.6, 7,6). Материя существует в движении,
и поэтому она не может не изменяться, это
форма ее существования. Одно состояние сменяет другое. Это временное свойство называется длительностью. Понятие длительности
выражается еще и
в том, как
долго длится
одно изменение относительно другого, взятого за эталон (при условии, что такое сравнение возможно. Здесь мы сталкиваемся с понятием одновременности). В качестве эталона обычно принимаются циклические, стабильные изменения. Но, в принципе, можно взять любые изменения, например, движение трамвая. На вопрос: «Сколько времени? — вам ответят: «Вторая остановка третьего рейса». Чтобы вам такой ответ не показался шокирующим, вспомните: когда-то время измеряли лунами (четвертая луна), а по солнцу измеряют и сейчас (через три дня в полдень). Точность таких измерений, конечно, невелика. Здесь следует сделать одно очень существенное замечание. В процессе измерения .времени на самом деле мы измеряем не время, а только лишь одно-единственное свойство времени — длительность. С таким же успехом можно выбрать эталоны и других временных свойств, например, скорости различных изменений элемента. Скорость изменения элемента высшими формами, или попросту старение, не является постоянной величиной. Эйнштейн показал, что существуют условия, при которых все известные процессы в материи замедляются (при скоростях, близких к скорости света, или в сверхмощных
гравитационных полях). При этом медленнее изменяется вся совокупность элементов нескольких структурных уровней, находящихся в данных условиях, и, как следствие, замедляется время. Очевидно, могут существовать условия, способствующие убыстрению времени. В своей концепции времени талантливый ученый Н. Козырев утверждал, что время может производить работу. Это подтверждалось на оригинальных опытах. Недоразумение заключается в том, что все происходит наоборот. Козырев открыл какое-то новое поле, которое воздействует на вещество, изменяя интенсивность происходящих там процессов, и как следствие изменяется ход времени. Элемент не может иметь разрывов временных свойств. Это бы означало исчезновение самого элемента. Прерывность заключается в конечности существования самого элемента. Если он распадается на несколько частей, то каждая часть, как элемент, обладает своими временными свойствами. Поэтому временные свойства элемента непрерывны. Одномерность временных свойств означает, что каким бы сложным образом ни изменялся элемент, он изменяется в «одном лице». Двумерность (многомерность) временных свойств означала бы, что элемент должен изменяться одновременно в «двух лицах», независимых друг от друга (одновременно находиться в двух разных состояниях). Подобные свойства на сегодняшний день неизвестны. В живых и социальных структурах сохраняется та же самая закономерность. Временные свойства и время имеют ту же самую природу, что и в неживой материи. Усложнение этих уровней происходит за счет информации. Но и она подчиняется тем же самым законам, так как носителем информации является неживая материя. Более сложные формы изменения включают в себя более простые. Чем сложнее форма изменения, тем ярче проявляются временные свойства элемента и свойства времени структурного уровня. Глубочайшим заблуждением являются попытки приписать специфические свойства определенных структур к свойствам времени. Таким путем искусственно получают геологическое время, биологическое, социальное и еще много других. Это происходит только от полного непонимания сути времени. Наш структурный макроуровень имеет бесконечное множество изменяющихся элементов и, естественно, он изменяется весь целиком. Каким бы сложным ни было это изменение, оно происходит в «одном
лице», и поэтому время данного структурного уровня одномерно. Необратимость этого времени также не вызывает сомнений. Ведь число
элементов бесконечно, этим же определяется непрерывность и связность времени (изменение уровня происходит постоянно). Искусственно заставить идти изменения в
обратной последовательности практически невозможно. Уровень нашей техники не позволяет сделать это, за
исключением самых простых вариантов. Это свойство времени
называется однонаправленностью. Две составляющие перемещения Анализируя формы (перемещения) движения, Ф. Энгельс сформулировал свою мысль следующим образом: «Движение, рассматриваемое в самом общем смысле слова, т. е. понимаемое как форма бытия
материи, как внутренне присущий материи атрибут, обнимает собой все
происходящие во вселенной изменения и процессы, начиная от простого перемещения и кончая мышлением» [3, с. 44]. Под движением диалектический материализм понимает не только
механическое перемещение тел в пространстве, но и всякое изменение
вообще. В связи с этим возникает естественный вопрос: «Какой смысл
второй раз называть уже названное понятие, сопровождая его комментариями, как его нужно понимать? Корректно ли распространять частное название «движение» на всеобщее изменение?». Движение — это
только частный случай, оно переходит в высшие формы изменения. Изменение является формой бытия, способом существования материи. Перемещение является простой формой изменения. Казалось бы, что здесь мы наконец-то дошли до самой сути. Начиная от самого простого с помощью найденных закономерностей мы
можем последовательно проследить все шаги усложнения материального мира как в структуре, так и в соответствующих ей изменениях. Но
здесь возникает законный вопрос: «А является ли перемещение самой
простейшей формой изменения или есть еще какие-то, более элементарные формы изменения?». Этот вопрос аналогичен тому, что задали
себе когда-то физики: «А элементарны ли элементарные частицы?». Традиционно принято считать, что перемещение обладает только
пространственными свойствами. Это не так. Одновременно с пространственными проявляются и временные свойства. Вспомните, что время
можно измерять движением трамвая. Задача заключается в том, чтобы наиболее полно перемещение отражало или временные или пространственные свойства. Это значит, что в первом случае должно доминировать изменение, а во втором движение. При этом элементы не должны изменяться высшими формами изменения — цвет, объем, форма
и т. д. останутся прежними. Анализ показывает, что при перемещении элемента по прямой к
другому элементу, взятому за точку отсчета, или от него доминирует
изменение (рис. 1.2). Это специфическое изменение возникает за счет
изменения угловых размеров элемента, хотя сам элемент при этом не
меняется. При перемещении элемента по сфере вокруг другого элемента, .взятого за точку отсчета, доминирует движение (рис. 1.3). В данном случае ярко проявляется одна особенность — пространственно-временной дуализм свойств. С одной стороны, движение выражает пространственные свойства, а с другой — временные, так как
движение есть изменение положения относительно выбранных координат. «Поэтому единство пространства и времени следует фактически из
того, что они суть разные (и в известном смысле даже противоположные) аспекты движения. Лишь в ходе диалектического анализа движения понятия пространства и времени выделяются как самостоятельные»
[4, с. 89]. Это свойство принято называть пространственно-временным континуумом.
Если пойти еще дальше, то можно выбрать эталон движения и эталон изменения, или простейших временных свойств, .что одно и то же. Таким образом, любую траекторию перемещения элемента относительно точки отсчета можно разложить на две составляющие и оценить количественно (рис. 1.4). Следует
отметить, что наиболее
труден анализ вращающегося тела (рис. 1.5). В этом случае вся площадь разбивается
на отдельные точки и проводится анализ каждой из них. Результат суммируется. Полученные значения характеризуют движение и временное
свойство данного элемента относительно данной точки отсчета. Можно
провести анализ двух элементов (рис. 2.1) или целой системы (рис. 3.1). В этом случае мы получим численное значение времени данной системы
относительно данной точки отсчета. Относительно другой точки отсчета результат будет другим. Что касается практического использования
данного анализа, то, очевидно, он может быть применен в каких-либо
компьютерных моделях, там, где нужно оценить количественно какие-либо изменения. Реальный мир оценивать таким образом очень сложно, ведь количество изменений неимоверно велико. Некоторые специфические свойства На разных структурных уровнях временные свойства и время могут
быть совершенно иными. В мире элементарных частиц действует принцип неопределенности. «Что же касается соотношений неопределенностей Гейзенберга, то
необходимо помнить, на что особенно обращал внимание Бор, что в них
мы сталкиваемся не просто с ограничениями точности измерений, а с ограниченной применимостью пространственно-временных понятий и
динамических законов сохранения, основанных на концепции классического континуума» [5, с. 226, 227]. Мы не можем определить изменение частицы, сказать, постарела
она или помолодела. В данном случае временные свойства материи
просто неопределенны, Нельзя сказать, что они есть, но нельзя сказать, что их нет. Аналогичное понятие неопределенностей существует и в математике [0:0]. Такое состояние по праву можно назвать «вечность
материи». Все это продолжается до тех пор, пока частица каким-либо
образом не изменится, например, начнет распадаться. Временные свойства появляются скачком, и опять наступает неопределенность. Это своего рода порция изменения, квант временных свойств (и одно из проявлений дискретности). Так как порции изменения могут быть самые, разные, то соответственно различны и кванты времени. Очевидно, если происходит обратное изменение, то можно говорить об обратимости временных свойств данной частицы. Среди необозримого множества всех частиц какая-то часть постоянно изменяется. За счет них и появляется такое свойство материи, как
время данного структурного уровня. Какими специфическими свойствами оно может обладать? Если в какой-то момент в какой-то локальной области не окажется ни одной изменяющейся частицы, это означает, что могут быть разрывы в локальном времени. Связность такого
времени тоже остается под вопросом. Как сейчас предполагают, материя до «большого взрыва» существовала в виде прачастицы. Тогда и на нее распространяется неопределенность временных свойств. Об этом состоянии материи говорят: «Было время, когда времени не было». Если смотреть с позиции данной»
концепции, то становится очевидным, что там, где нет совокупности
элементов, нет и времени. Оно появится позже, после начала «большого взрыва». В отличие от элементарных частиц, атомы постоянно изменяются. Прерывность заключается в конечности существования каждого конкретного элемента. Специфической особенностью данного структурного уровня является циклическая повторяемость временных свойств. Наиболее ярко
это выражено в атоме водорода. С увеличением числа электронов цикл
все время увеличивается и стремится к бесконечности. Предел этой величины означает необратимость временных свойств. Время данного
структурного уровня также необратимо. Список примеров можно продолжать и дальше. Их огромное количество в неживой, живой природе, в структурных отношениях общества. Но, пожалуй, не это главное. Целью статьи является выявление основных законов развития материи. Это открывает путь для дальнейших исследований. ЛИТЕРАТУРА 1. В. И. Ленин. ПСС, т. 29. — М: Госполитиздат. 1958. 2. Аристотель. Физика. — М: Мысль. 1976. 3. Ф. Энгельс. Диалектика природы. Политиздат. 1955. 4.
Материалистическая
диалектика. Под общ.
ред. Ф.
В. Константинова. — М: Политиздат. 1982. 5. М. Д. Ахундов. Проблема
прерывности и непрерывности
пространства и времени. М: Наука. 1974. 6. В. П. Казарян. Понятие времени в структуре научного знания. М: Изд-во МГУ. 1980.
|