СТРЕЛА ВРЕМЕНИ
КЫРГЫЗСКО-РОССИЙСКИЙ СЛАВЯНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЕСТЕСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:
«СТРЕЛА ВРЕМЕНИ»
ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. ИВТ-1-97
ШИЛОВ ПАВЕЛ
БИШКЕК 2000
Понятие субстанции.
Понятие субстанции крайне не однозначно как в естествознании, так и в
методологии науки. Часто под субстанцией понимают те сущности, бытийный
статус которых отличен от статуса материальных частиц-фермионов, например,
пространство, поле, физический вакуум или в историческом плане — флогистон,
упругий светоносный эфир, энтелехию...
В контексте проблематики работ о времени предлагаю понимать под
субстанцией вид материи, отличный от представленных частицами-фермионами,
атомами и молекулами субстратов, принадлежащий глубинным уровням строения
материи и, возможно, непосредственно не идентифицируемый существующими
экспериментальными технологиями.
Прежде, чем сделать выбор между реляционной и субстанциональной
концепциями времени, рассмотрим примеры реализации каждой из них.
Примеры конструкций времени
В современном естествознании время — исходное и неопределяемое понятие.
Содержательное обсуждение свойств времени становится возможным только после
перестройки понятийного каркаса отдельных дисциплин (Левич, 1993). А именно
— после замены времени в исходных понятиях на иные базовые постулаты. На
основе новых постулатов становится возможным построение моделей
(конструкций) времени, где его свойства становятся не аксиомами, имплицитно
порождаемыми интуицией исследователя, а “теоремами” (буквально или
фигурально). При этом представления о времени оказываются (Левич, 1996а)
расщепленными на конструкцию изменчивости объектов (“время-явление”, по
Л.С.Шихобалову (1997а), “природа времени”, “предвремя”) и конструкцию
измерения этой изменчивости с помощью эталонной изменчивости — часов
(“параметрическое время”). Среди многочисленных мотивов изучения времени
(Левич, 1993) отмечу необходимость явной конструкции времени при поиске
фундаментальных уравнений обобщенного движения объектов естествознания.
Собственно, сами уравнения движения представляют собой описание
изменчивости интересующих исследователя объектов с помощью изменчивости
некоторых эталонных объектов — часов. Так что, от исповедуемой
исследователем природы и конкретной реализации эталонов изменчивости сильно
зависит способность исследователя вывести или “увидеть”, угадать нужный
закон изменчивости.
Реляционные подходы. В.В.Аристов (1996) вводит реляционную
статистическую модель часов. Постулируются: трехмерное пространство,
существование большого числа материальных частиц, механическое движение
этих частиц в пространстве и последовательность “опытов” по измерению
положения частиц. Вводится интервал времени между “опытами” как среднее от
квадратов приращений радиусов-векторов частиц. Модель позволяет выводить
преобразования Галилея, аналоги уравнений движения механики, обсуждать
свойства равномерности хода и необратимости времени. Модель допускает
релятивистское обобщение.
Ю.С.Владимиров (1996а,б) предлагает реляционную трактовку физического
пространства-времени в рамках нетрадиционного аппарата бинарной
геометрофизики, которая обобщает на комплекснозначные отношения теорию
физических структур Ю.И.Кулакова (1968). В этой теории постулируются два
базовых множества элементов (частиц), для каждой пары которых задано
комплексное число (отношение). Постулируются ранг рассматриваемой структуры
— количество произвольных элементов их исходных множеств, для которых
записывается основной закон в теории физических структур. Этот закон
постулируется в форме: для полной совокупности отношений на выбранных
произвольных элементах определитель Кэли-Менгера равен нулю. Такой закон
ранга 3 порождает прообраз 4-мерного классического пространства-времени
Минковского с его размерностью, метрикой, топологией.
В случае ранга 4 можно получить геометрию искривленного пространства-
времени риманова типа. В теориях ранга 5 и 6 возникают средства для
описания физических взаимодействий в духе многомерных теорий Калуцы-Клейна.
В бинарной геометрофизике естественно появляются спиноры, массивные частицы
— лептоны и адроны, группы калибровочных, суперсимметричных и
квазиконформных преобразований, выводится прообраз уравнения Дирака. Два
исходных множества теории интерпретируются как начальное и конечное
состояния исследуемой системы, что может рассматриваться как основа для
конструирования течения и направленности модельного времени.
Еще одни пример реализации реляционного подхода дает типологическая
концепция времени С.В.Мейена (Шаров, 1996). В этой биологической концепции
постулируются: совокупности индивидуальных организмов или таксонов
(классов) однотипных организмов, пространства возможных состояний или
признаков этих объектов, траектории в таких пространствах. Время в
типологической концепции выступает как изменчивость индивидов или таксонов,
регистрируемая по положению объектов в пространствах их состояний или
признаков. Время наблюдаемых объектов проецируется на собственную
изменчивость наблюдателя, воспринимаемую им как нечто априорное. “При
расширении таксона уменьшается степень общности составляющих его
индивидов... и обедняется признаками соответствующий класс времени.
Предельно широкий таксон — это материальные объекты вообще... Тогда место
архетипов займут материальные точки, изменчивость которых вырождена до
изменчивости вообще — абсолютного времени...” (Мейен, 1982, сс.365-366).
Типологическая концепция снимает противоречие между представлениями об
универсальном и специфическом времени: степень универсальности зависит от
объема таксона. Практическим приложением типологической концепции времени
является принцип исторических реконструкций (Мейен, 1984). Предложенное
А.А.Шаровым (1996) развитие типологического подхода может стать удобным
инструментом анализа изменчивости. Подход позволяет разделить понятия
времени и процесса, определить понятие одновременности, вывести закон
изменчивости.
А.Д.Арманд (1996) считает представления о времени в науках о Земле
абстракцией, обобщающей свойства многочисленных реальных земных и
астрономических процессов. При этом отрицается существование естественного
эталонного процесса, а его выбор полностью относится к соображениям
удобства, оформленными в виде договоренности между исследователями. То есть
время рассматривается не только как реляция, но и как конвенция.
Субстанциональные подходы. В середине нынешнего века астрофизик
Н.А.Козырев ввел в динамическое описание Мира новую, обладающую “активными”
свойствами сущность, не совпадающую ни с веществом, ни с полем, ни с
пространством в обычном их понимании (Козырев, 1991). Сам автор, называя
эту сущность “потоком времени”, никогда не связывал ее с какой-либо из
философских концепций. Однако его интерпретаторы (Еганова, 1984; Жвирблис,
1994; Арушанов, Коротаев, 1995; Korotaev, 1996; Levich, 1996; Shichobalov,
1996a; Шихобалов, 1997а), как правило, относят взгляды Н.А.Козырева к
субстанциональным воззрениям. Действительно, Н.А.Козырев описывал новую
сущность в явно “субстанциональных” терминах: “время является грандиозным
потоком, охватывающим все материальные процессы во Вселенной, и все
процессы, происходящие в этих системах, являются источниками, питающими
этот общий поток” (Козырев, 1963, с.96). Автор пишет об интенсивности или
плотности этого потока, о его энергии, излучении или поглощении, о
прямолинейности его распространения, об отражении от препятствий или о
поглощении веществом. По Н.А.Козыреву, время “втекает в систему через
причину к следствию” (Kozyrev, 1971, p.118), вызывает впечатление, будто
оно “втягивается причиной и, наоборот уплотняется в том месте, где
расположено следствие” (Kozyrev, 1971, p.129), демонстрирует, что “в каждом
процессе природы оно может затрачиваться или образовываться” (Kozyrev,
1971, p.129). Поток Козырева обладает весьма экзотическими свойствами: он
переносит энергию, но не переносит импульс, “не распространяется, а
появляется” (т.е. распространяется с бесконечно большой скоростью),
“превращает причины в следствия” со скоростью, пропорциональной
произведению скорости света на постоянную атомной тонкой структуры.
В концепции Н.А.Козырева можно выделить несколько дополняющих друг
друга аспектов:
Утверждение об открытости Вселенной по отношению к энергии “потока
времени”, вследствие чего этот поток является одним их источников энергии
астрономических тел и причиной несоблюдения второго начала термодинамики в
масштабах Вселенной.
Утверждение о потоке как о некотором “носителе”, необходимом для
“превращений причин в следствия”, то есть поток Козырева оказывается
источником возникновения нового в Мире.
Утверждение об “излучении” или “поглощении” потока любым неравновесным
процессом и о влиянии потока на многие свойства тел — модуль упругости,
вес, теплопроводность, плотность, сопротивление электрическому току, выход
электронов в фотоэффекте, объем и др.
Утверждение о силовом неклассическом влиянии потока на вращающиеся тела.
Утверждение о переносе потоком информации о нынешнем, прошлом и будущем (!)
положении звездных объектов.
Если первое и второе утверждения на современном этапе являются
неверифицируемыми символами веры разрабатывавшейся парадигмы, то на опытную
проверку других постулатов потрачены десятилетия труда Н.А.Козырева, его
соратников, последователей и независимых исследователей. Ряд авторов
(Козырев, 1991; Hayasaka, Takeuchi, 1989; Qwinn, Picard, 1990; Лаврентьев и
др., 1990а,б; 1991; 1992) обнаруживают искомые эффекты, другие авторы
(Faller et al., 1990; Nitschke, Wilmarth, 1990; Барашенков, 1996; Chigarev,
1996; Parchomov, 1996) или не обнаруживают эффекты вовсе, или,
последовательно исключая возможные причины погрешностей, доказывают, что
имеющиеся эффекты могут быть полностью объяснены традиционными для физики
причинами — электростатическим или магнитным слабым влиянием;
электромагнитным, в частности, тепловым излучением; механическими
