[MIF-zgyri]

ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ВРЕМЯ, МОЖНО ЛИ ЕГО ОСТАНОВИТЬ, ПОЧЕМУ ОНО ВСЕГДА ТЕЧЕТ В ОДНУ СТОРОНУ? ВОЗМОЖНЫ ЛИ ОБРАТНЫЕ ПРОЦЕССЫ? МОЖНО ЛИ ПУТЕШЕСТВОВАТЬ В ПРОШЛОЕ ИЛИ БУДУЩЕЕ?

© к.т.н., Е. Мохов ( незнаю кто это, но написал очень интересно и познавательно)

Что есть время? Это вовсе не показания стрелок часов, и даже не показания сверхточных атомных часов, а нечто иное, трудное для восприятия понятие.

Современная наука утверждает, что раскрыла связь времени с физическими процессами, научилась выявлять некоторые звенья цепи времени в прошлом и следить за его свойствами в будущем. Но так ли это на самом деле? Какое именно время мы научились определять, и что осталось "за кадром"?

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

Есть общепринятое определение понятия пространства и времени. Оно звучит так: "Пространство - форма существования материальных объектов и процессов (характеризует структурность и протяженность материальных систем); время - форма последовательной смены состояний объектов и процессов (характеризует длительность их бытия). Пространство и время имеют объективный характер, неразрывно связаны друг с другом, бесконечны. Универсальные свойства времени - длительность, неповторяемость, необратимость; всеобщие свойства пространства - протяженность, единство прерывности и непрерывности".

При этом стоит отметить, что последовательная смена состояний объектов и процессов происходит строго в направлении от прошлого к будущему.

На примере механических задач и законов движения небесных тел это никак не проявляется. Законы движения ньютоновской механики одинаково описывают и прямое и обратное движение небесных тел по орбитам, совсем их не различая. Данное свойство физики было названо Т-инвариантностью (симметрией). Этими же свойствами обладают законы электродинамики.

Данное свойство позволяет рассчитывать события, как в направлении будущего, так и прошлого, по одним и тем же законам. Собственно так и рассчитываются орбиты небесных тел, искусственных спутников, траектории баллистических ракет. А французский астроном и математик П. Лаплас, считал, что прошлое и будущее Вселенной могут быть точно вычислены, исходя из точного определения положения и скорости всех частиц во Вселенной, заданными в какой-то момент времени.

Время же всегда течет строго в одном направлении.

Но почему оно не течет в обратную сторону и возможно ли это вообще?

Чтобы ответить на данный вопрос, нужно изучать данную проблему, учитывая, что все процессы в природе взаимосвязаны, и их нельзя рассматривать по отдельности, если мы хотим познать такое понятие как время.

Для начала докажем следующее: Если хотя бы один процесс из всех идущих во Вселенной не будет обладать свойством Т-инвариантности, то он увлечет за собой и все остальные, нарушив и их свойства Т-симметрии.

А такие процессы, зависящие от направления течения времени есть и не одно!

Это не только такие сложные физические процессы как распад частицы нейтрального К-мезона, который происходит так, что он как бы "чувствует" направления течения времени. Есть и более простые для нашего восприятия явления. Например, хорошо знакомое со школы Броуновское движение. Этот процесс необратим. Капнув кусочек краски в стакан с водой, частицы первой распространяются через некоторое время, равномерно по всему сосуду.

Обратные процессы трудно себе представить, хотя теоретически они могли бы быть. Но этого никогда не произойдет, даже если всем частицам воды и краски, рассеянных в сосуде, придать точно противоположные направления скорости, исключив при этом всякие внешние воздействия. Частицы краски никогда не соберутся обратно воедино, поскольку данное событие настолько маловероятно, что можно считать вероятность развития событий по данному сценарию нулевой. При этом прямой процесс Броуновского движения выполняется со стопроцентной вероятностью.

Есть и другие примеры. Например, передача тепла происходит всегда от горячего тела к холодному. Можно, конечно, и обратить этот процесс, но придется затратить при этом энергию.

Все эти процессы хорошо известны и изучены. Между тем, свойства Т-инвариантности рассматриваются физиками для каждых тел и явлений почему-то в отдельности. Но ведь все процессы в природе взаимосвязаны между собой, и даже простейшее объединение рассматриваемого комплекса процессов механики и гравитации, уже нарушает свойства Т-инвариантности, не смотря на то, что по отдельности они им соответствуют.

Пример можно привести довольно простой.

Снимаем на кинопленку движение людей, идущих по улице, один человек из которых спотыкается о камень и падает. Попробуем прокрутить теперь пленку в обратном направлении. Может ли быть такое в реальности, что показывает кинопленка, прокрученная назад? Можно проанализировать.

Чтобы упавший человек, вновь, опершись на камень, о который споткнулся, поднялся и пошел назад, нужно обратить силы инерции, механики и силу тяжести. Тогда, действие процесса падения обратимо. Но вся проблема будет состоять в том, что рядом с падающим человеком тоже шли люди, и если обратить описанные процессы, в том числе и силу тяжести, то идущие люди, просто не удержатся на Земле, а из-за силы антигравитации взлетят в облака.

Это относится и к небесным телам.

Например, происходит столкновение кометы с Луной. Если мысленно запустить затем процессы в обратном порядке, то Луна вернется на исходную точку орбиты, а вот комета как тело не возродится. Миллионы частиц кометного вещества не соберутся во едино и не вытянутся затем в кометный хвост. С соблюдением всех законов движения в обратном порядке (со знаком минус), вместо кометы будет облако пыли, разлетающееся в разные стороны.

По этой самой причине мы не можем узнать о форме и орбите тех комет и метеоритов, которые когда-то столкнулись с Землей, Луной или Марсом. Мы можем только приблизительно оценить их массу, опираясь на размер оставленного кратера.

В этом и состоит противоречие объединения двух сил.

Из всего выше сказанного можно сделать следующие выводы:

1) справедливо, что комплекс одновременно идущих взаимосвязанных процессов, обладающих по отдельности свойствами Т-инвариантности, сам по себе не обязательно будет обладать этими свойствами;

2) в природе всегда есть хотя бы одно тело или процесс, не обладающий свойствами Т-инвариантности;

3) все процессы в природе происходят взаимосвязано (данное утверждение давно научно доказано);

Таким образом, комплекс 1)+2)+3) доказывает, приведенное нами ранее определение, что если хотя бы одно тело или явление не обладает Т-инвариантностью, ей не будут обладать и все остальные тела и явления.

Тем самым, мы дали ответ на вопрос, почему время всегда течет в одном направлении. Если бы оно могло бы течь по другому, то наше пространство и движение в нем не имели бы той привычной для нашего восприятия формы стабильного существования. Не известно, могло ли вообще бы в таком случае существовать само пространство и Вселенная?

Таким образом, для существования и развития нашей Вселенной заложен принцип стабильного течения времени и всегда в одну сторону - от прошлого к будущему.

Все процессы, идущие в природе, стремятся прийти к наибольшему хаосу, наибольшему беспорядку, одновременно поддерживая существование материи во Вселенной. Эти самые процессы обеспечивают выравнивание температуры. Тоже относится и к Броуновскому движению и ко всем процессам, действующим в комплексе, зависимо друг от друга.

Если любой, даже самый упорядоченный процесс начнет развиваться без внешних воздействий, то он всегда будет стремиться к наибольшему беспорядку. Навести порядок в системе можно лишь из вне, воздействуя на нее, затрачивая при этом энергию.

Сама мера беспорядка определяется величиной, введенной еще Л.Больцманом, и называемой - энтропия. Таким образом, в природе, постоянно идет необратимый процесс увеличения энтропии.

Зависимость необратимости роста энтропии и протекания времени строго и согласовано в одну сторону, очевидна. Другое дело, что мы пока не знаем степень этой зависимости.

Но что же такое время?

Формальное определение, гласящее, что время - "...форма последовательной смены состояний объектов и процессов (характеризует длительность их бытия)...", по меньшей мере обобщающее. Данное определение не конкретизирует конкретных объектов и конкретных процессов, по которым определяется смена их состояний, и, следовательно, измеряется само время.

Согласно общепринятым понятиям, эталоном измерения скорости течения времени являются показания атомных часов, идущих по КВАНТОВЫМ СТАНДАРТАМ ЧАСТОТЫ. "Они представляют из себя устройства для точного измерения частоты излучения при квантовых переходах (в СВЧ- и оптических спектрах) атомов, ионов или молекул из одного состояния в другое. В пассивных квантовых стандартах частот, используются частоты спектральных линий поглощения (цезиевая атомно-лучевая трубка), а в активных - вынужденное испускание фотонов (квантовые стандарты частоты на пучке молекул аммиака, атомов водорода). Стабильность частоты атомно-лучевого квантового стандарта частоты, достигает 10-14. Квантовые стандарты частоты используются в навигации и службе времени в качестве эталонов частоты (времени)".

Сами КВАНТОВЫЕ ЧАСЫ (атомные часы), - "устройства для измерения времени, содержащие кварцевый генератор, управляемый стандартом частоты. Роль "маятника" в квантовых часах играют атомы. Частота излучения атомов при переходе их с одного уровня энергии на другой регулирует ход квантовых часов..."

Таким образом, мы все дружно взяли и подстроились под некую скорость течения процессов, идущих при квантовых переходах атомов из одного состояния в другое. Данный эталон применили ко всем телам и явлениям природы, считая скорость течения времени одной и той же для всех других идущих процессов. Но так ли на самом деле?

Ведь существует и так называемый психологический фактор времени, по которому мы обладаем способностью чувствовать его течение, причем также строго в одну сторону.

По официальным стандартам эталона времени человек живет в среднем - 65-70 лет. Но это в среднем. Ведь не все люди, животные и растения каждой особи живут одинаковый срок. Они все и стареют с разной скоростью. А ведь живут все вместе на одной планете - Земля, где согласно ученым, скорость течения времени можно считать постоянной.

Другое дело, если рассматривать зависимость скорости течения времени от гравитации и ускорения. Относительность времени, открытая Альбертом Эйнштейном в начале 20 века, в этом смысле реальна и подтверждается на практике. Но почему мы зациклились на механике и гравитации?

Почему мы завидуем исполинским черепахам, живущим при оптимальных условиях свыше 100 лет, завидуем деревьям, некоторые виды которых (например, тисс ягодный) живут тысячи лет, и в тоже время, сочувствуем насекомым, некоторые особи которых живут всего один летний сезон. А стоит ли это делать?

Ведь все эти цифры - это измерения согласно скорости течения физических процессов атомного мира, в частности частота излучения атомов цезия. А много ли в нас с Вами содержится цезия?

Вот процентное содержание основных химических элементов в организме человека:

Кислород - 65%, Углерод - 18%, Водород - 10%, Азот - 3%, все остальное меньше 1%. Цезием здесь и не пахнет.

Официально наука признала, что существуют так называемые "биологические часы", которые определяют срок жизни каждого живого существа на Земле. И у каждого они идут по своему, со своей скоростью.

Например, скорость реакции комнатной мухи в 10 раз превышает скорость реакции человека. Когда мы заносим над ней рукой свернутую газету и со всей нашей быстротой пытаемся ее шлепнуть, ей видно, что некое существо плавно что-то опускает на нее, создавая ей угрозу. Муха успевает сориентироваться, что есть угроза, откуда она исходит и куда ей лучше отлетать для сохранения жизни, после чего поднимается в воздух и улетает, делая десятки взмахов крыльями в секунду. При этом чаще всего избегает удара.

Таким образом, она успевает за свой короткий период жизни познать в десятки раз больше, чем человек, за этот же период времени. То есть она успевает зафиксировать в десятки раз больше событий и интервалов между процессами. Для мухи, один световой день длится примерно один наш месяц.

С черепахой все по-другому. Она живет дольше человека. Но скорость ее реакции в 2-3 раза меньше, чем у человека. Для нее, прошедший пешком мимо человек, пролетает с такой скоростью, будто он проехал на мотоцикле со скоростью 50 км/ч. Тем самым, за свою жизнь черепаха видит и познает в 2-3 раза меньше, чем человек.

Подобная картина характерна и для деревьев-долгожителей. Чем медленнее растет дерево, тем дольше оно живет. Если срубить дерево, то верхняя часть кроны умрет не сразу, а иногда даже через неделю-две. Помимо этого, у дерева есть еще периоды спячки, в то время, когда мы активны.

Так кто же живет дольше?

Понятие времени на самом деле намного шире, чем мы его себе представляем. Чтобы оценить скорость течения времени в каждой конкретной точке пространства - это одно. Чтобы оценить скорость течения времени для каждого конкретного индивидуума - это другое.

По видимому, есть нечто обобщающее между этими, и еще другими понятиями "времени", которые характеризуют иные идущие процессы. Обобщив эти понятия и оценив степень связи между ними, можно оценить и скорость течения истинного времени для каждого объекта и процесса, идущего во Вселенной.

Под другими процессами, кроме механики, гравитации и биологических, следует понимать: скорость течения химических реакций, которые очень часто зависят от катализатора, ускоряющего эти процессы; силы и процессы электромагнитных полей; электродинамика; квантовые поля; и еще масса тех, о которых мы до сих пор ничего не знаем.

Таким образом "время" в современном его понимании - это только вымеренная скорость излучения атомов при переходе их с одного уровня энергии на другой. То есть, прошло, к примеру, N-цать колебаний частоты некоего атома химического элемента - вот вам и прошла секунда.

"Время" в реально текущих событиях и процессах, происходящих в природе - есть величина не только относительная, но и сильно различающаяся между собой. У нее нет общего критерия скорости, поддающегося какому-то ни было закону, как, например, зависимость скорости течения времени (общепринятого) от силы гравитационного поля и ускорения.

Тем самым, подводя итоги, сказанного, мы не только ответили на вопрос - что же такое время, но и подошли к ответу на другой вопрос - возможно ли путешествовать человеку в прошлое или будущее?

Ответ на данный вопрос достаточно просто понять, если удалось понять, о каком времени спрашивается в данном вопросе.

Если об общепринятом, то да, конечно же, можно путешествовать в будущее (это уже реальный факт), правда, на доли секунд, но все же - результат. Например, дольше живут по общепринятому времени те, кто живет этажом выше или в горах.

На счет прошлого - можно говорить пока только о теоретической возможности, хотя все известные теоретические модели опираются на возможность путешествия в прошлое только при наличии в природе так называемых "белых дыр", представляющих собой выходное отверстие черной дыры. Однако, существование белых дыр еще никем не подтверждено. Поэтому говорить о путешествии в прошлое на данный момент - это фантазировать.

Если же мы ставим вопрос о реально идущим для каждого процесса или объекта понятии времени, то чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала разобраться с ним самим. Мы мало знаем о процессах, идущих у нас под боком, например, таких как шаровая молния, не говоря уже о том, что мы ничего не знаем о существовании миров за пределами нашего понимания. А ведь, в случае их существования, они могут всецело влиять на нас, а, следовательно, и на временные процессы. Поэтому, ответить на данный вопрос удастся лишь тогда, когда мы сможем узнать обо всем, что происходит во Вселенной и за ее пределами. То есть, ответ на данный вопрос будет самым последним, из всех вопросов, ответы на которые будут возникать по жизни.

Опираясь на все сказанное нами ранее, можно попытаться разобраться в вопросе - можно ли остановить время?

Здесь также нужно разобраться - что за время мы будем останавливать. Остановить время для квантов света или химических реакций - это остановить их процессы. Наукой это дело сделано.

Остановить биологические часы человека - это остановить все биологические процессы, без ущерба для жизни, что уже сложнее. Но попытки уже давно ведутся. Имеется в виду - замораживание. Удачных экспериментов по замораживанию и размораживанию человека, еще не было. Были только замораживания.

Однако есть подвижки в экспериментах над холоднокровными пресмыкающимися - змеями и ящерицами, которых удается замораживать и размораживать, без ущерба для их здоровья. В свое время даже наделала много шума история с удачным размораживанием ящерицы, замерзшей во льдах полярного круга, возможно, тысячи лет назад.

Остановить силу гравитации и обратить ее, пока не удалось никому. Если это удастся - это будет настоящая научно-техническая революция. Пока даже не удалось поймать и зафиксировать гравитационные волны, которые по теории должны служить средством распространения и воздействия гравитационных сил.

Удачных попыток полностью остановить (заморозить) процессы электричества пока не было. Ток как бежал со скоростью света или чуть медленнее, так и бежит.

Остановить свет (фотоны) можно. Это уже давно используется, а не так давно раструбили об этом на весь мир, как будто это столь удивительно. О возможности замедления света в среде известно с момента покорения ядерных реакций и строительства первых АЭС.

Процессы передачи тепла удалось не только остановить, но даже обратить вспять. Правда, пришлось затрачивать при этом энергию и воздействовать из вне. Пример довольно простой - холодильники.

С квантовыми полями и субатомным миром наука пока толком вообще не разобралась. Еле-еле удается ловить периодически по одному нейтрино. Что уж тут говорить, о попытках остановить распад тех или иных субатомных частиц.

Однако стоит заметить, что все эти удачные попытки с остановкой течения процессов явили место только при условии воздействия из вне и грубого вмешательства иных процессов. Остановка всех идущих в природе процессов в комплексе - не удалась никому и не удастся еще, наверное, по меньшей мере, миллион лет.

Одно можно сказать уверенно - не будет пространства и всех процессов и явлений, присущих ему, не будет и времени как такового, в любой его форме. Поэтому, самым загадочным и манящими объектами, для познания этих процессов служат черные дыры. Внутри черной дыры пространство и время меняются местами. Помимо этого, любой объект или масса, будь то космический корабль или звездный газ, попавший в черную дыру, будет силой ее гравитационного поля разобран в доли мгновения на такие мельчайшие частицы суб-суб-...-субатомного мира, которые являются кирпичиками, служащими для создания всей существующей материи во Вселенной. Этот материал, вероятно, служит передаточным звеном связи между временем и пространством, который можно использовать как для создания временной сетки трехмерных координат, временем для которой будет служить пространство, так и для создания обычной трехмерной материи пространства, временем для которой будет наше теперешнее время. Какую из моделей строить решается не на уровне нашего понимания. Время же необходимо для каждой трехмерной модели, чтобы развиваться. Без текущих процессов, движения и событий, что существует благодаря течению времени, не будет никакого развития.