Анатолий Бич - Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени

Эйнштейн установил, что время зависит от условий взаимодействия материальных систем и от точки зрения наблюдателя (системы отсчета), и это, безусловно, был революционный прорыв в понимании времени. Но при этом закрадывается смутное подозрение, что его совершенно не интересовала природа времени. Очевидно, это впечатление ложное, не мог он не задумываться над вопросом: «Что такое время, какова его природа?» Тем не менее, факт остается фактом: занимаясь временем значительную часть своей жизни, Эйнштейн проблему физической сущности времени не решил. (Не решена эта проблема и сегодняшней теоретической физикой.)

Причин этого у Эйнштейна, очевидно, было несколько. Может быть, одна из них заключалась в том, что слишком близко (по времени) было ньютоновское понимание абсолютного времени и подспудно постоянно довлела внутренняя потребность дистанцироваться от Ньютона.

Переход от абсолютного времени к относительному на первоначальном этапе создания релятивистской физики был не просто новым, а в какой-то мере и потрясшим воображение. Возможно, поэтому и сам Эйнштейн так много уделял внимания относительности времени.

Но, все-таки эта причина не могла быть главной. Впоследствии Эйнштейна захватили идеи взаимозависимости гравитации и кривизны пространства-времени, и тут собственно время не было главным объектом внимания ученого. Потом Эйнштейн трудился над квантовой теорией и единой теорией поля, и работа по изучению сущности времени была отодвинута в сторону.

Как бы то ни было, но великий физик, которому, казалось бы, и нужно-то было сделать всего маленький шажок, чтобы разобраться в природе времени, этого шага не сделал. Может быть, существует еще одна причина, возможно, не самая главная, но достаточно глубокая и мировоззренческая. Как реликт прошлого, над всеми физиками — современниками Эйнштейна (да и над многими сегодняшними) витала (и витает) тень представления о времени как о некой единой мировой универсальной сущности (или субстанции). Удивительным образом это представление сочетается с пониманием относительности времени. Все знают, что время различных тел сопоставимо только с учетом факторов относительности. Но ведь это если сопоставлять… А если время существует где-то там, в безбрежной Вселенной, и никаким наблюдателям до него нет дела? Тогда как? И вот за спиной физиков, как призрак прошлого, незримо и негласно маячит и воздействует представление не просто об универсальном по природе времени, но о едином мировом времени, которое существует как бы само по себе (пока его не оценивают через критерии относительности или пока не воздействует на него изменяющееся гравитационное поле). И существует такое время как бы параллельно с материей (веществом), и хотя и взаимодействует с материей, но генетически, т. е. по происхождению, с ней не связано.

Не знаю, ощущал ли Эйнштейн присутствие этого «призрака» у себя за спиной. Но если нет, то как объяснить, что Эйнштейн допускал возможность существования времени без материи? Напомним, что ньютоновская физика также считала, что Мир — это пространственно-временное «вместилище» всего сущего, независимое от материи.

Вот что пишет У. Каспер: «…частная и общая теории относительности не отказывают»! от представления о том, что пространство-время может существовать независимо от материи». У. Каспер как бы оценивает это представление с современных позиций: «В настоящее время… это фундаментальное предположение выглядит недостаточно обоснованным». И далее несколько пессимистично завершает фразу: «Однако вряд ли мы можем предложить другую структуру теоретической физики и указать то место на пути развития этой науки, начиная с которого она могла бы отклониться от выбранного ею магистрального пути» {41}.

Можно предположить, что Эйнштейн и его строгие последователи допускали относительную независимость времени от материи, так как наделяли пространство гравитационными свойствами. Получается, что если пространство может изменяться-искривляться (а пространство и время существуют как бы в неразрывном единстве), то и время, следовательно, может изменяться без участия материи.

Допуская, что время может существовать без материи, Эйнштейн не обратил внимания на состояние материи, из которой состоит сам физический объект, собственное время которого может изменяться в зависимости от скорости и гравитации. Странно это, хотя Эйнштейна можно понять. Ко времени создания специальной теории относительности только-только появилась первая модель атома Э. Резерфорда, а в год завершения общей теории относительности не было еще ни разработанной теории поля, ни представлений о физическом вакууме. В его абстрактную, практически идеализированную модель взаимоотношений скорости и времени, гравитации и пространства-времени конкретное состояние реальных тел просто не вписывалось. Из всех возможных физико-химико-механических взаимодействий, которые могли бы изменить собственное время объекта, в классической теории относительности участвует только гравитация. Еще более странно, что законсервированное отстранение собственного состояния тела от его собственного времени вполне устраивает современное видение времени.

Итак, выбрав в качестве исходной базы теорию относительности Эйнштейна, мы выдвигаем наше первое концептуальное положение, отличное от классического представления теории относительности: время не может существовать независимо от материи.

Второе наше концептуальное положение можно сформулировать так: собственное время любого материального субъекта Вселенной зависит, кроме всего прочего, и от состояния самого субъекта, а именно от энергии внутренних процессов, протекающихв субъекте.

Уже не в первый раз мы используем термин «собственное время». При всей кажущейся очевидности это понятие совсем не простое. Собственное время — это пространственно-временной интервал между двумя событиями; происходящими в объекте (с объектом), т. е. двумя точками, взятыми на траектории движения материального объекта (тела). В этом случае собственное время тела измеряется по часам, совмещенным с телом (по часам системы отсчета, относительно которой тело покоится), или по часам инерциальной системы, относительно которой движется тело. В соответствии с величиной скорости тела относительно системы отсчета его собственное время будет тем более замедленно, чем больше эта относительная скорость, чем ближе она к скорости света; при этом временной интервал на часах движущегося тела будет растянут по сравнению с собственным временем покоящегося тела, а темп его времени — замедлен.

Если с первым концептуальным положением сегодня, как мне кажется, согласны большинство физиков и философов (на это намекал и У. Каспер) и это положение можно оставить без специальной аргументации, как постулат, то второе положение требует обоснования.