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

А в частности, такое объяснение делает понятным и причину, по которой сталкивающиеся с преградой частицы — это всегда корпускулы, которые можно подсчитать (фотоэффект).

Предложенное понимание природы квантовой неопределенности позволяет превратить соотношение неопределенности из явления, непонятно чем вызванного, в неопределенные отношения, вызванные понятными причинами.

Для того чтобы эти отношения стали количественно определенными, необходимо научиться определять изменение внутренней энергии и скорости взаимодействующих частиц. Минимальное соотношение неопределенности возможно при минимальной разнице в моментах времени, соответствующих определенным событиям. И оно не может быть меньше, чем обусловленное изменением темпа времени, вызванного воздействием в один квант энергии.

Завершая подраздел, я с большой долей пессимизма задаю себе вопрос: помогут ли эти мои, по необходимости, слишком умозрительные рассуждения вернуть квантовой механике здравый смысл? И с оптимизмом отвечаю: весьма сомнительно. Но, может быть, они породят плодотворное возмущение…

Сегодня общепринятым считается космологический принцип, согласно которому Вселенная не статична, но однородна и изотропна в любую космологическую эпоху.

К такому представлению ученые пришли не сразу. Еще в 1917 г. Эйнштейн полагал, что Вселенная статична, однородна и изотропна. Вот что пишет проф. Джайант Нарликар из индийского Тата-института фундаментальных исследований в Бомбее: «Смысл этих терминов легко пояснить на примере. Представим себе, что галактики — это своеобразные наблюдательные пункты… однородность Вселенной означает, что, из какой бы галактики мы ни смотрели на Вселенную, она одинаково выглядит. Изотропия означает, что если смотреть на Вселенную из произвольной галактики, то в больших масштабах она одинаково выглядит во всех направлениях (т. е. обладает одинаковыми свойствами. — А.Б.).

И, наконец, в статичной Вселенной отсутствуют крупномасштабные систематические движения ее составных единиц — галактик. Иными словами, Вселенная выглядит одинаково в любой момент времени… Обратите внимание, что первое свойство согласуется с идеей Коперника: ни одна область во Вселенной не имеет выделенного положения. Второе свойство делает равноправными все направления, а третье — все моменты времени (выделено мною. — А.Б.)» {50}.

Проблема, однако, заключалась в том, что Эйнштейну никак не удавалось решить свои знаменитые уравнения тяготения так, чтобы решение соответствовало его космологической модели. «И тогда он видоизменил уравнения, предположив, что в природе существует еще один новый тип сил отталкивания» между любыми двумя массами…

…Эйнштейн решил уравнения, показав, «каким образом распределение материи определяет характерные черты неевклидовой геометрии Вселенной».

Но оказалось, что привлечение в уравнения Эйнштейна дополнительных сил отталкивания позволяет иметь и другие решения его уравнений. В том же 1917 г. нидерландский астроном де Ситтер предложил свое решение и свою модель пустой, однородной и изотропной, но уже расширяющейся (не стационарной) Вселенной. В 1924 г. советский математик А А. Фридман предлагает свою модель: Вселенную, заполненную материей, однородную и изотропную. Решение Фридмана (как и Ситтера) показало, что Вселенная расширяется. Точнее, они создали модели, в которых Вселенная расширяется.

Идея расширяющейся Вселенной необыкновенно быстро стала господствующей. Этому способствовали несколько обстоятельств. Во-первых, сам Эйнштейн отказался от своей модели в пользу нестатичной модели Фридмана, а во-вторых, этому помогло привлечение эффекта Доплера [27] Эффект Доплера применительно к излучению показывает, что если излучающий объект удаляется от нас, то длина излучаемой им волны будет казаться нам увеличенной и сместится к красному концу спектра (красное смещение); если же излучающий объект приближается, то длина излучаемой им волны будет восприниматься как укороченная и тут будет проявляться эффект синего смещения. Напомним читателю: если у спектральной линии с нормальной длиной волны Х 0 наблюдается волна X, то красное смещение Z = (λ — λ 0 )/ λ 0 для объяснения красного смещения в спектрах излучения далеких небесных объектов. Этот эффект как бы неопровержимо подтверждал, что галактики разлетаются друг от друга, при этом вскоре было установлено, что скорость удаления галактик тем больше, чем дальше они от нас находятся (Хаббл, 1929).

Итак, сегодня общепринятым считается, что Вселенная не статична (расширяется), однородно заполнена веществом и проявляет одинаковые свойства во всех направлениях.

Для нас особенно важно, что космологический принцип также допускает, что Вселенная выглядит одинаково в любой момент времени (выделено мною. — А.Б.), из какой бы галактики на нее ни смотрели.

Из этого последнего утверждения космологического принципа следуют два фундаментальных (но различных по сути) положения:

1. Время во Вселенной однородно во всех направлениях.

2. Темп времени во Вселенной одинаков во все космологические эпохи.

Последнее утверждение совсем не очевидно, и, тем не менее, современная космология как будто не сомневается в том, что темп времени, присущий Метагалактике, не претерпевает никаких изменений в процессе эволюции Вселенной.

Как согласуются эти утверждения, принятые как аксиомы традиционно мыслящим большинством, с нашей гипотезой неоднородного времени?

Казалось бы, противоречие явное и положение наше безнадежно, ибо «совершенный космологический принцип» узаконивает существование во Вселенной единого мирового или даже единого универсального времени, как бы изначально и навсегда присущего Вселенной.

И это представляется нам, осторожно выражаясь, несколько странным. Во всяком случае, картина получается любопытная: несмотря на почти всеми принятое положение теории относительности о том, что время каждого тела, в общем случае, зависит от гравитации и системы отсчета (скорости), и, таким образом, каждое тело обладает относительным собственным временем, и говорить вообще о времени каждого тела не имеет смысла (в том числе и по причине фактической неоднородности гравитационного поля). Несмотря на это, уживается представление о как бы едином в мировом масштабе времени, и тут уже время у всех тел принимается как бы одинаковым вне зависимости от времяформирующих факторов, принятых в теории относительности. Это странно, но, будем объективны, некоторые основания для такого утверждения есть, если рассматривать огромные объемы Вселенной.