Николай Скурихин - О движении, пространстве и времени

А кстати, что происходит со временем в такой части космоса, где один протон на всю окрестность? Да, и там должно быть время, и там есть движение известной нам частицы материи, протона. Но еще больше неизвестной нам субстанции должно присутствовать в космическом пространстве. И та субстанция, представимая ли в виде струн, гравитонов, микроволновых частиц излучения, бран, свернутых пространственных измерений, и пр. и пр., – это все объекты движения. И движение всех этих не найденных и еще не установленных элементарных субстанций, и должно образовывать собой первичное движение, определяющее и обусловливающее наименьшие элементы времени, отражающие наименьшие элементы движения материи, будь она энергией или веществом.

Возвращаемся к СТО. Оставляя в стороне общий вопрос о равенстве систем отсчета: движущейся и неподвижной, мы примем их различными. Одна система статична, неподвижна (хотя она и обязана двигаться относительно своего окружающего пространства), другая находится в состоянии движения относительно первой, неподвижной. Существенное их отличие в том, что подвижная система оказалась движущейся не беспричинно. Она была до момента начала своего движения такой же неподвижной и статичной, как и первая. В некоторый момент времени неподвижность одной из этих систем нарушилась, она пришла в движение. Суть этой причины не важна. Важно то, что движение ее началось под действием некоторой силы. При известной массе системы эта сила придала системе некоторое ускорение, система приобрела скорость перемещения относительно неподвижной системы.

Наше сознание может представить себе действие такой силы на систему, ускорение которой вызвало перемещение системы со скоростью в половину скорости света. Ни самолет, ни ракета, ни какое иное техническое средство современности не способно ни так двигаться, ни достичь такой скорости перемещения. Ни в течение одной секунды, ни в течение одной минуты, ни в течение года, и так далее. То есть эксперимент такой сейчас невозможен. Но нам известно, что действие на движущиеся объекты ускорения равноценно действию гравитации. Поскольку есть больший гравитационный потенциал, постольку есть и большее замедление времени, поскольку существует ускорение, постольку и возникает замедление, и чем больше ускорение, тем больше и замедление времени. Этим обстоятельством устанавливается общность свойств СТО и ОТО.

Но мы считаем время не сущностью самого по себе, а отражением движения. И когда речь идет о влиянии ускорения на движущийся объект, то мы говорим об изменении, прежде всего, скорости этого объекта, то есть его движения, под которым понимается сама скорость перемещения объекта, самим ускорением, как изменение скорости. И не только движения, в качестве которого здесь выступает скорость, являющаяся характеристикой движения объекта, но и самое движение объекта. Кроме такого количественного влияния ускорения на скорость движения и на самое движение, ускорение оказывает чисто качественное влияние на самое движение и на пространство, в котором осуществляется это движение. Именно качественное изменение ускорением пространства, свойств заполняющего это пространство элементов энергии и вещества, является причиной изменения движения этих элементов и, как следствие, изменение времени, как основной характеристики этого движения.

Изменение скорости при механическом перемещении объекта в пространстве влечет за собой изменение времени, выражающего и это изменение скорости и само перемещение объекта в пространстве. Общая продолжительность времени: обусловленная ускорением объекта и определяемая скоростью его перемещения, распадается на две составляющие, как и самое движение объекта, перемещение его в пространстве. Величина ускорения влияет на замедление времени, и поскольку есть ускорение, постольку есть и замедление: когда есть преодоление сопротивления самого пространства движению объекта в продолжение действия силы, вызывающей это ускорение, тогда происходит и замедление времени. Прекращение действия силы на объект, снимая ускорение, проявляется в приостановке замедления времени. Его течение при движении объекта по инерции обусловливается его естественным ходом, присущим той части космического пространства, в котором находится движущийся объект.

Но что происходит с часами на движущемся объекте? Их ход также складывается из двух параллельно идущих, или длящихся, промежутков, или интервалов времени. Могут ли быть различные часы на движущемся объекте, одни бы измеряли время движения объекта по инерции, другие бы отсчитывали изменение времени, вызванное ускорением? Не в то время, когда объект движется так или иначе, то есть с ускорением или по инерции. А в любой момент движения объекта одни часы отсчитывали бы время, независимое от влияния ускорения на ход часов, и другие часы, величина хода которых отражала бы влияние на них только самого ускорения?

Необходимо здесь отметить, что ускорение, которое испытывает движущийся объект, также испытывает каждая частица вещества или энергии этого объекта. В этом мы видим качественное влияние ускорения, подобно влиянию гравитации, на движущийся объект. И каждый элемент пространства, вовлеченный в движение этим объектом. «Атом поглощает или испускает свет, частота которого зависит от потенциала гравитационного поля, в котором находится атом», – это суждение А. Эйнштейна применимо и для оценки влияния ускорения на свойства материальной частицы. То есть здесь мы видим непосредственное изменение частоты излучаемого фотона, отождествляющего собой одно из самых первичных движений материи. И это движение выражается в изменении свойств материалов, использованных для изготовления часовых механизмов. И мы можем видеть влияние потенциала гравитационного поля, а соответственно и ускоряющегося пространства в движущемся объекте, на квантовый периодический процесс, принятый за основу при определении длительности «атомной» секунды. То есть сам эталон времени, реализующийся изменениями квантовых состояний атома цезия – 113, оказывается подверженным воздействию ускорения. Механическое перемещение движущегося объекта, самое непосредственное движение, оказывается не могущим быть выраженным через время, измеряющее это движение, которое оказывается само переменной величиной, представляющей собой конкретную частную форму движения – изменения периода квантования при изменении величины ускорения объекта с такими атомными часами.

Такая качественная оценка применимости для измерения времени часов, подверженных действию ускорения, как будто показывает практическую невозможность количественного установления влияния ускорения на замедление времени. Время замедляется, но фактическая оценка этого замедления оказывается невозможной. Такая ситуация имеет место, если рассматривается движение объекта внутри движущейся системы отсчета. Передача информации из такой системы отсчета в преференциальную систему отсчета, считающуюся неподвижной, позволяет обнаружить влияние ускорения, а следовательно, и силы, вызывающей это ускорение, на объект и на его движение. Для этого рассмотрим формирование импульсов в движущейся системе и их передачу в преференциальную систему отсчета. Объект перемещается в пространстве с ускорением, настолько превосходящим ускорение свободного падения на поверхности земли, что все процессы на этом объекте по прошествии некоторого времени, или что то же самое, по преодолении такого пространства, позволившего получить скорость и соответствующую этому движению замедление, например, вдвое относительного аналогичных процессов на Земле.