Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени
Шрифт:
Странно, но в наше время наряду с серьезными работами, посвященными времени, встречаются труды, в которых реанимируется статическая концепция времени. Например, индийский философ Ш. Ауробиндо (1872–1950) создал привлекательное учение о высшей форме сознания, но, в частности, время там понимается «не как поток постоянно исчезающих мгновений, а как категория, в которой Прошлое, Настоящее и Будущее существуют одновременно и вечно» {33}.
Интересна проблема тахионов. Тахионами названы гипотетические частицы, которые могут двигаться со скоростями, превышающими скорость света. Естественно, что понимание времени связано с этой проблемой. Тахионам нет места в теории Эйнштейна. «Наиболее серьезные возражения против гипотезы о существовании тахионов… выдвигаются со стороны принципа причинности… Однако должной ясности в вопросе о том, действительно ли принцип причинности запрещает такие движения, еще нет» {4}. Правда, пока нет и надежной теории, и неопровержимых фактов, подтверждающих существование самих тахионов. (Интересно, что сам Эйнштейн не исключал нарушения принципа причинности, когда «достигаемое действие предшествует причине» { 11 }.) Периодически тахионы внезапно врываются в наше понимание и… разбиваются о железобетонную стену второго постулата Эйнштейна. Тем не менее, прблема существует. Такие ученые, как Д. Блохинцев, В. Гинзбург, В. Силин, Я. Терлецкий, Д. Киржниц, Дж. Фейнберг, О. Биланюк, Е. Сударшан, П. Чонка, С. Баладман и ряд других, допускали возможность физических взаимодействий, скорость осуществления которых превышает скорость света {4}.
Я не хотел бы, чтобы у читателей создалось впечатление, что современные ученые только тем и занимаются, что критикуют теорию относительности Эйнштейна или невольно ей противоречат. Нет, конечно. Есть глубокие исследования, в которых эта теория развивается, а основы ее получают дополнительную аргументацию.
Чрезвычайно интересны работы киевского физика-теорети ка, профессора Политехнического института В. П. Олейника {34, 35, 36}. Автор специализируется в области квантовой электродинамики, в течение 15 лет изучает электрон. Не имея возможности подробно остановиться на работах В. Олейника, приведу отдельные выдержки из них: «…за сто лет, прошедших после открытия электрона, не решена… главная проблема электродинамики — проблема электрона… Предположение о точечности и бесструктурности электрона, на котором возведен фундамент КЭД (квантовой электродинамики. — А. Б.), приводит к расходимости собственной энергии электрона и к невозможности объяснить его стабильность — серьезным трудностям, свидетельствующим о том, что мы не в состоянии дать удовлетворительный ответ на вопрос: что такое электрон».
По мнению автора, электрон — это не точечный заряд, а квант поля — «сгусток электрически заряженной материи». «Электрон представляет собой открытую самоорганизующуюся систему, неразрывно связанную с окружающей средой через посредство полей, которые он в ней порождает». В. Олейник утверждает, что движущийся электрон порождает электрическое поле, которое обладает как потенциальной, так и вихревой компонентами… Вихревое собственное поле электрона имеет двойственный характер. Это поле «…порождается электрическим зарядом электрона, неотделимо от электрона и, следовательно, является составной частью частицы. Главное отличие состоит в том, что собственное поле не может быть сведено к совокупности отдельных квантов… и способно переносить возбуждения со сколь угодно большой скоростью». По мнению В. Олейника, «электрон… занимает сразу все пространство, всю Вселенную… По этой причине, каким бы ни было внешнее воздействие на электрон, возникающее в ограниченной области пространства, информация об этом воздействии становится тотчас же достоянием всей Вселенной, которая мгновенно «узнает» о событии, происходящем с электроном. Мгновенный перенос информации осуществляется через посредство среды, порождаемой самим электроном».
Это очень серьезное утверждение. Автор неоднократно в своих работах возвращается к его аргументации, в частности, подчеркивает, что вывод о возможности мгновенной передачи сигнала не противоречит специальной теории относительности.
В последние два года проф. В. Олейника заинтересовало время. Это замечательно, хотя бы потому, что в отличие от многих других исследователей он является профессиональным физиком-теоретиком. Его сегодняшние представления о времени объективно отражают взгляды на сущность времени большой группы ученых и, в какой-то мере, демонстрируют тенденцию развития науки о времени. Показательной в этом отношении является одна из его последних работ «Время, что это такое? Динамические свойства времени» {36}. Отметив в начале, что «время остается одним из самых загадочных понятий физики, сущность которого не раскрыта в достаточной мере до сих пор», автор напоминает нам, что и сегодня некоторые считают, что «время совершенно пассивно, оно существует само по себе, не испытывая воздействия со стороны материальных процессов». С такой (в чистом виде ньютоновской) позицией В. Олейник не согласен. «Возникает вопрос о существовании физических свойств времени, т. е. вопрос о том, могут ли физические процессы, происходящие в системе, повлиять на течение времени в ней». Первым, кто, по мнению В. Олейника, выдвинул идеи о существовании физических свойств времени, был Н.А. Козырев.
Сам В. Олейник вопрос о возможности существования физических свойств времени аргументирует следующими соображениями: «Силовые поля (гравитационное, электромагнитное и др.), создаваемые материальными телами в окружающем пространстве, изменяют пространство, наделяя его физическими свойствами. В виду того, что пространство и время неразрывно связаны между собой, образуя единое целое, наличие в пространстве силового поля должно неизбежно привести к появлению физических свойств времени, обусловленных движением тела в этом поле».
И еще: «Согласно результатам теоретических и экспериментальных исследований, проведенных Козыревым и его последователями… события могут происходить не только во времени, но и с помощью времени, при этом информация передается не через силовые поля, а по временному каналу, и перенос информации происходит мгновенно».
Профессор Олейник с присущей профессионалу строгостью с математическими выкладками доказывает правоту своих выводов о том, что время обладает физическими свойствами и что эти свойства могут изменяться под воздействием физических процессов. Он делает вывод: «В настоящей работе показано, что для доказательства динамической неоднородности времени нет необходимости выходить за пределы релятивистской механики и вводить какие-либо гипотезы… и становится очевидно, что развитие исследований о времени как об активном участнике физических процессов не только необходимо, но и находится на переднем крае современной физики».
Да, это замечательный вывод и прогрессивное понимание сущности времени, особенно по сравнению со взглядами тех, кто считает, что времени нет совсем, что это только придуманная абстракция, а также тех, кто, оставаясь до сих пор на субстанциальных позициях классической механики, полагает (как Исаак Ньютон), что время — это нематериальная(невещественная) субстанция (что-то вроде бестелесного духа), которая никак не зависит от материи.
Украинский профессор В. Олейник твердо уверен, что время влияет на все материальное и само зависит от всего материального. Примерно также полагают и российский академик М.М. Лаврентьев, и. множество других академиков и профессоров и на Украине, и в России, и во всем мире. Но весьма знаменательно, что, стоя на плечах Эйнштейна, они, тем не менее, (а может быть, именно поэтому), продолжают считать, что время — это некая природная субстанция, существующая сама по себе. Да, взаимодействующая с материей, но существующая как бы самостоятельно. Кто-то такую субстанцию называет материальной, иные — нематериальной, но главное, что это нечто, объективно сосуществующее рядом с материей (веществом). Увы, нет в природе такого времени. Это, может быть, и реляционное, но какое-то половинчатое представление о времени, что-то вроде «полу-субстанциальной» концепции понимания сущности времени.
По моему мнению, это принципиальное мировоззренческое заблуждение, тысячелетние корни которого глубоко укрепились в мировой науке. Утверждать сегодня, что время зависит от воздействий на него материи, хорошо, но недостаточно и почти тривиально. Хорошо только в том смысле, что это позволяет понять, как изменяется время под влиянием того или иного взаимодействия. Но недостаточно с позиций физического смысла явления, поскольку оказывается наглухо завуалированной сама сущность времени. Ибо времени вообще нет вне материальных взаимодействий. (Допускаем при этом, что и кривизна пространства, в конечном счете, зависит от состояния материи.) Доказывать сегодня, что время зависит от физических процессов, — это все равно, что, стоя у полуоткрытой двери, ведущей к загадкам времени, долго и мучительно обдумывать, как бы ее взорвать, да при этом еще убеждать себя и других, что дверь по-прежнему закрыта.
Безусловно интересной является монография В.Я. Бриля {37}. Развивая теорию «сильно вытянутых струнообразных частиц», автор предлагает нам, по существу, единую теорию Материи. А в частности, доказывает независимость скорости света от скорости его источника. Что касается времени, то автор считает, что «время, как и пространство, — понятия основные для естественных наук, а как известно, основные понятия не определяются… (и поэтому) могут быть приняты лишь из соображений удобства…» Автор предлагает использовать (очевидно, ввести, как Ньютон? — А. Б.) понятие «идеального времени как некоего идеального эталона, без сравнения с которым невозможно судить, постоянен ли период того материального процесса, который положен в основу измерения относительного, неравномерного, зависящего от материального окружения реального местного времени».
Такое представление о времени — это, может быть, типичный пример отрицания объективности реального физического времени.
И, конечно, это не научный курьез (тем более в основательной работе такого серьезного исследователя, как профессор Бриль). У такого понимания природы времени уходящая в глубь веков предыстория и знаменитые предшественники. Эта нигилистическая (если так можно выразиться) концепция времени существует в умах исследователей природы. Согласно этой концепции, в чистом виде никакого времени нет, а значит, можно за систему временного отсчета принять то, что удобно. Но сосуществует она и с субстанциальной концепцией ньютоновского толка. Например, в таких рассуждениях: если время — это некая невещественная субстанция, которая объективно существует, но на которую невозможно воздействовать, то за эталон времени можно принять некий периодический процесс, лишь бы он, с одной стороны, был удобен, ас другой — по возможности соответствовал реально текущему времени.
В пользу нигилистической концепции можно привести некоторые доводы, которые, однако, с позиций гипотезы локально-когерентного времени не выдерживают никакой критики. И об этом подробнее во второй главе.
Новую интерпретацию теории относительности разработал белорусский ученый А.Л. Клемец {38}. Автор, в частности, исходит из того, что «свет есть физическое явление, которому следует приписать совершенно самостоятельное существование». Говоря о преобразованиях Лоренца, А Клемец утверждает, что в них «речь идет не об абстрактном времени вообще, а о времени как характеристике движения светового сигнала по отношению к той или иной системе отсчета. Между тем, общепризнано, что теория относительности описывает пространство и время «вообще», т. е. все временные процессы, происходящие в той или иной системе отсчета: физические, биологические, социальные и т. п. Как же разрешить это противоречие между единичным и всеобщим? Вывод заключается в том, что физическое время «вообще» в своей основе определяется движением световых сигналов (или ему подобных), и только. То есть движение светового сигнала и физическое время «вообще» — это понятия тождественные… Физическое же время является основой, фундаментом для биологического, социального и прочих времен. Под физическим временем мы подразумеваем не время существования, а время сосуществования материальных объектов. Световой сигнал строит пространственно-временные отношения между телами, создает метрику. Ясно, что такое пространство-время может быть только относительным» {38}.