06.12.2023 15:32
arheo_pterix 29 12000 Источник

Title:  The Time

Abstract: Some thoughts about The Time

«И колёса Времени
Стачивались в трении
(Всё на свете портится от трения),
И тогда обиделось Время —
И застыли маятники Времени.»

В. Высоцкий

Ход времени нельзя повернуть назад. Время своими свойствами резко отличается от трех других пространственных компонент в пространственно‑временном континууме. Время может замедлиться или ускориться, что доказывается экспериментальными данными.

Такие вот случайно выхваченные из разных теорий свойства. Такое вот оно — это обидчивое время. Но, дальше‑больше.

«На границе наблюдаемой Вселенной происходит нечто»,‑ считает Кэти Мак, астрофизик из Института теоретической физики Периметра в Канаде. «Вселенная расширяется после Большого взрыва, и это расширение растягивает время. Когда вы видите вещи в очень далекой Вселенной, из‑за расширения Вселенной для того, чтобы все произошло, требуется больше времени» — говорит она.

Там где гравитация очень сильна, время, как мы его понимаем, может полностью разрушиться. Возле горизонта событий черных дыр мощное гравитационное притяжение резко замедляет время. А при пересечении горизонта пространство и время «меняются» местами.

Поинтересуемся, как же ведут себя взаимодействия между различными системами, а также непосредственно пространство, материя и энергия в замедленном или почти «остановившимся» времени. Ученые практически не озадачиваются этим вопросом — говоря «ведут себя одинаково», точно так же как и в любом временном масштабе, вводя при этом понятие собственного (внутреннего) времени. То есть, не смотря на то,

  • что мы имеем «проблемы» с малыми размерностями в пространстве (неопределенность Гейзенберга),

  • что мы почти уверены в существовании квантов пространства (петлевая квантовая гравитация),

  • что мы почти подошли к признанию неделимого (в очень малых масштабах) промежутка времени (планковское время)

нам без всякого доказательства постулируется тезис: ни при каком замедлении, ни при каком ускорении (течении) времени никаких дополнительных эффектов не происходит ни у энергии, ни у материи, ни у пространства. То есть, замедлив течение времени при ускорении ракеты (конечно же, для внешнего наблюдателя) мы не заметим ничего, так как живем по внутренним часам.

Давайте снова обратимся к черным дырам. Теория говорит: материя, падающая в черную дыру упадет в неё за ограниченное время по внутренним часам, за «спагетифицируется» и приблизится к сингулярности. Странность заключена в том, что масса черной дыры растет, горизонт событий увеличивается, а материя и энергия в черную дыру по нашим часам не попадает. Да ладно бы наши часы, она не попадает за горизонт по часам всей окружающей Вселенной. По часам всех законов Вселенной снаружи от горизонта событий, по часам всех взаимодействий, происходящих снаружи черной дыры. За все время жизни Вселенной материя не упадет в черную дыру по часам внешнего наблюдателя.

1. Обычно дотошные наблюдатели говорят о том, что «застревает» свет — мы не увидим падение частицы в черную дыру, но это оптическая иллюзия, а реально частица падает за короткий срок. Однако, изучение движения частицы в поле Шварцшильда в свободном падении по геодезической приводит нас к выражению

где rg - радиус Шварцшильда, m – масса покоя частицы, с –скорость света и Е полная энергия частицы. Время движения частицы от r = r1 к горизонту события rg определяется интегрированием указанного выражения, причем интеграл расходится при r → rg .  Это означает, что по часам далекого наблюдателя частица никогда не пересечет горизонт событий, так как время до горизонта будет равно ∞ [1].  Следовательно, речь идет не только о застрявшем свете, как оптической иллюзии, но и застрявшем гравитационном эффекте и всем, что наблюдается и соответственно откликается в этом процессе с внешней стороны от горизонта событий.

2. Ничего, скажет дотошный наблюдатель, все черные дыры ДОЖИВУТ свою жизнь по своим внутренним часам, по которым материя попадет внутрь черной дыры за конечный срок. А кто сказал, что окружающее пространство позволит ДОЖИТЬ? Умирающее окружающее пространство, живущее в своем «коротком» времени свой «короткий» срок. Перестанет существовать пространство, кончится время жизни Вселенной, каждого, каждого листа времени, окружающего черную дыру. Куда черная дыра будет испаряться и главное в чем существовать — Вселенная умерла.

Конечно же, выше приведены гипотетические рассуждения, но подобных «аргументов» найдется великое множество. Это говорит о том, что имеют право на обсуждение и альтернативные точки зрения на время, поскольку в фундаменте этого явления есть неприятные «шероховатости».

Некоторые ученые, изучающие микроскопические взаимодействия фундаментальных частиц, ставят под сомнение саму идею времени. Почти сорок лет назад известный физик Джон Уилер из Принстона и Брайс де Витт из Университета Северной Каролины разработали экстраординарное уравнение, которое обеспечивало возможную платформу для объединения относительности и квантовой механики [2]. Уравнение Уилера‑Де Витта не содержит временной переменной. Он сразу стало спорным, в частности, потому, что добавляло еще один непонятный поворот в нашем понимании времени. «Времени никогда не было, нет и никогда не будет. Оно только в наших головах и уравнениях, которые мы используем каждый день. Во Вселенной процессы не обязаны подчиняться какой‑то периодичности и интервалам. Нам неизвестны явления способные описать время», — говорил при жизни Джон Уилер.

«Можно сказать, что время просто исчезло из уравнения Уилера‑Де Витта. Это вопрос, которым озадачены многие теоретики. Возможно, лучший способ мышления о квантовой реальности — отказаться от понятия времени, чтобы фундаментальное описание вселенной было вневременным» — говорит Карло Ровелли, физик из Университета Средиземноморья в Марселе, самый продвинутый теоретик в вышеупомянутой петлевой квантовой гравитации.

 В рамках квантовой химии явным образом определяется и решается стационарное уравнение Шредингера не зависящее от времени  для молекулярных систем с большим набором ядер и электронов  ĤΨ = ЕΨ , где Ĥ –оператор Гамильтона, а Е полная энергия системы [3].

В микромире есть элементарные процессы в которых элементы пространства и материи (или энергии) непрерывно взаимодействуют друг с другом с определенными скоростями и для описания этих взаимодействий время не нужно. Периодически появляются работы, в частности по исследованию квантовых систем, в которых предполагается независимость от причинно‑следственных связей. С другой стороны в квантовом мире время должно квантоваться и демонстрировать вероятностную неопределенность. Эти требования вносят заметный дискомфорт и разлад в сложившуюся картину мира и описывающие его модели.

Ньютон, вводя в своем труде «Математические начала натуральной философии» писал, что нельзя измерить Абстрактное время, но если предположить, что оно существует, получается удобная и эффективная конструкция для описания природы. Таким образом, наше обыденное чувство времени есть лишь некое приближение, некая абстракция, которая хорошо работает в макромире.

Обратившись к сути вопроса времени и его измерению, можно увидеть, что мы просто измеряем скорости тех или иных процессов. В химии, например, время это скорость химических реакций. И для человека время это скорость его химических реакций, скорость взаимодействия химических процессов, а деградация этих процессов соответственно старость. В квантовом мире время это скорость взаимодействия ковариантных квантовых полей. Упрощенно, время это счетчик этих взаимодействий.

Время это придуманная человеком удобная абстракция для обобщения скоростей миллионов различных взаимодействий и характеризирующая эти взаимодействия одним параметром. Нам удобно манипулировать этим усредненным параметром вместо наблюдения за каждым взаимодействием в отдельности, нам удобно считать, что существует единое время, которое лежит в основе каждого движения или процесса.

Заменяя абстрактное понятие времени на скорость взаимодействия, можно прийти к более удачным конструкциям в уравнениях и избежать многочисленных временных парадоксов. К примеру, квантовые события в планковских масштабах в новой парадигме больше не упорядочены ходом времени, изменения в квантовых полях происходят и они характеризуются скоростями протекания при взаимодействии между собой. В квантовой физике «не существование» привычного времени и обыденного пространства просто характеристика квантового взаимодействия.

Добавим, что скорость обладает «временными» свойствами, такими как одно направленность и квантовая не детерминированность. Скорость взаимодействий может меняться, увеличивать или уменьшаться. Выраженное через нее время также приобретает эти свойства, убирая логический дискомфорт в формулах и придавая значимость в рассуждениях и доказательствах.

Нам не надо заботиться о сохранении всех законов природы для малых и больших времен (в парадигме самого времени), все достигает логичной гармонии в рамках взаимодействий между системами и скоростей этих взаимодействий.

Итак, в моделях мира одним из основных параметров по сути является скорость, а время его удобное, постоянно применяемое, но абстрактное обобщение.

Литература

  1. Новиков И.Д., Фролов В.П., Физика черных дыр., Москва "Наука", 1986, (  стр. 14)

  2. Торн К., Уилер Дж., Гравитация.

  3. Новаковская Ю.В., «Квантовая химия - Общие представления об описании молекулярных систем».

Комментарии (29)


  1. Keeper10
    06.12.2023 15:54
    #26237658
    +1

    Есть ли на нашей планете естественный язык, в котором бы не было понятия времени?


    1. gatoazul
      06.12.2023 15:54
      #26238024
      +2

      Скорее надо спросить, есть ли на нашей планете естественный язык, в котором время - самостоятельная сущность, а не перенос пространственных представлений?


      1. yurate
        06.12.2023 15:54
        #26239696
        +1

        Во всех языках, с которыми я знаком, есть понятие "долго" и такие меры этого долго, как число дней, число лет/зим и др.


        1. gatoazul
          06.12.2023 15:54
          #26240418

          Долго - это длина. Все тот же перенос пространственных представлений. Аналогично число дней.


          1. yurate
            06.12.2023 15:54
            #26240516

            Насчёт долго, тянуть и проч. согласен. Насчёт количества дней и лет - не вижу связи с длиной. Равно как и в раньше и позже.


    1. ya_prost_otvetit_zashel
      06.12.2023 15:54
      #26239698
      +1

      Наверное, только если на нашей планете есть неизведанные обитаемые места, где не происходит смена дня и ночи, а так же смена времен года. И там умудряются существовать существа, которые мало того, что выживают в таких условиях, дык еще и создали вербальное общение со своим языком.

      По-моему мнению только в таких условиях это возможно.


    1. Apxuej
      06.12.2023 15:54
      #26239728
      +1

      Пирахан


    1. arheo_pterix Автор
      06.12.2023 15:54
      #26240906

      язык животных.


    1. samozvet
      06.12.2023 15:54
      #26243192
      +1

      "время"="изменение материи"

      Если ""атомы" ничего "не делают" и так и "стоят на своих местах" - то никакого "времени" и не существует


  1. nio-kun
    06.12.2023 15:54
    #26237970
    +3

    Само понятие скорости неразрывно связано с понятием времени. Потому что это мера количества событий, произошедших за определённый интервал времени. Таким образом, вы просто прячете понятие времени чуть глубже. Примерно также прятали пятый постулат Евклида за аналогичными по смыслу утверждениями, когда пытались его "доказывать".


  1. Abobcum
    06.12.2023 15:54
    #26238172
    +1

    Время - это выдуманная абстракция производной пространства по памяти. Синк абаут ит.

    \frac{dx}{dm}=t; \frac{dx}{dt}=v


    1. vak0
      06.12.2023 15:54
      #26238316
      +2

      А память тогда что такое?


    1. sargon5000
      06.12.2023 15:54
      #26238554
      +1

      Исходя из соображений размерности, память измеряется в тех же единицах, что и скорость, в метрах/секунду. По крайней мере так получается из вашей первой формулы :)

      Значит, 1 бит равен 1 м/с, соответственно 1 МБ = 8000 км/с, а мой HDD на 8 ТБ летает в 26 тысяч раз быстрее света. Это радует!


  1. rubinstein
    06.12.2023 15:54
    #26238224
    +1

    То есть, замедлив течение времени при ускорении ракеты (конечно же, для внешнего наблюдателя) мы не заметим ничего, так как живем по внутренним часам.

    Как это не заметим? В теории, если замедление времени будет, например, двухкратно, то выглянув в иллюминатор, мы увидим, как объекты космоса пролетают мимо нас в два раза быстрее, чем должны.


    1. arheo_pterix Автор
      06.12.2023 15:54
      #26240916

      Есть такая замечательная Общая Теория Относительности? Рекомендую почитать


      1. rubinstein
        06.12.2023 15:54
        #26242074

        А что собственно я не так написал? Для наблюдателя в ракете, мир с наружи будет ускорятся все больше и больше, чем выше скорость ракеты. Или я как-то не так понимаю теорию?


    1. Antocyan
      06.12.2023 15:54
      #26243214

      Нет, это так не работает. Любые ИСО полностью равноправны. Когда наблюдатели смотрят друг на друга, каждый видит, что у другого время идет замедленно. И каждый видит, что другой сплющен вдоль направления движения


      1. rubinstein
        06.12.2023 15:54
        #26243300

        Вот и ответ на вопрос. Мы, в теории, заметим сплющивание. Но ни как "ничего не заметим".


        1. CaptainFlint
          06.12.2023 15:54
          #26246638

          Мы заметим, что объекты летят мимо нас, мы заметим, что они сплющены, что излучаемый ими свет сдвинут по спектру… Но мы никак не сможем определить, это мы летим вперёд или они летят назад. Все эффекты в обоих случаях будут абсолютно одинаковыми.


  1. soleil_d_or
    06.12.2023 15:54
    #26239684
    +1

    Популярная метафизическая концепция этернализма утверждает, что вселенная уже целиком существует в четырёх измерениях, вместе с прошлым и настоящим, и очень неплохо ложится на ТО, подводя под неё метафизическое основание.

    При все


    1. soleil_d_or
      06.12.2023 15:54
      #26240208

      …При всей привлекательности этой концепции мне всё же не даёт покоя один вопрос: если времени нет и всё, что мы имеем, это устойчивая иллюзия, то откуда она взялась и зачем?


      1. arheo_pterix Автор
        06.12.2023 15:54
        #26240922
        +1

        Придумана человеком.


  1. ASY-Lviv
    06.12.2023 15:54
    #26239694

    ASY-Lviv. Тема:"Немного о ВРЕМЕНИ".

    Понятие времени имеет четких два представления, две разновидности понимания и трактовки. Это Субъективный уровень и Фундаментально - физический. У нашей цивилизации мухи сидят на котлетах и никоим образом отделить летающие создания (из томов и опусов о времени) от котлетного фундамента никому не удалось. Создано даже научно мировое сообщество времени - не помогло, а только запутало ситуацию. Полно цитат:

    1. "Материя обязательно проявляется во времени"

    2. "Время выражает координацию сменяющих друг друга событий (явлений), их последовательность и относительную длительность".

    3. "Время, отсчитываемое по часам, движущимся вместе с данным объектом, называется собственным временем этого объекта".

    4. Момент времени — это временная координата, соответствующая определенному событию.

    5. Событие — это нечто происходящее в определенной точке пространства и в определенный момент времени.

    6. Временная длительность между двумя установленными моментами времени (двумя определенными событиями) определяет интервал времени.

    7. Темп времени — величина всегда относительная.

    8. А как Вам такое:". Большинство философов древности, многие ученые-физики занимались временем, но все взгляды и все учения, появившиеся за 2500 лет, свободно укладываются в четыре основные концепции: субстанциальную, статическую, динамическую и реляционную ".

    9. Автор статьи просто гигант, цитата: - "Это означает, что по часам далекого наблюдателя частица никогда не пересечет горизонт событий, так как время до горизонта будет равно ∞ [1]."  Великому не вдомек, что если время равно бесконечности, то само событие физически не происходит! Оно становится фикцией, математическим туманом чернодырочной болезни... Там где время остановлено не может существовать материи (п.1). Пространство , время и материя едины! А, что автор статьи рекоменДует: -" Итак, в  моделях мира одним из основных параметров по сути является скорость, а время  его удобное, постоянно применяемое, но абстрактное обобщение".

      Не зная физики временной многомерности трехмерных пространств, фотонной гравитации (остальные теории это 100 летняя попытка как то искривить абсолютно пустое пространство), жесткой борьбы во времени Вселенных за поступающую гравитационную энгергию, выбрасывая логику цикличного развития всех событий - можно назвать ВРЕМЯ - абстрактным обобщением! Как Вам такое?! 06.12.23 г.


    1. arheo_pterix Автор
      06.12.2023 15:54
      #26240796

      Еще один философ - балабол. Кроме бряканья ни полушки за душой. Товарищ, учите математику, учите физику, учите любую естественную науку! Читай, хотя бы научно популярные статьи великих ученых, Пенроуза, Хокинга, Ровелли...Ужасно скучно и нудно Вас читать. И не хайпите на Habr - это вредит вашему психическому здоровью.


  1. arheo_pterix Автор
    06.12.2023 15:54
    #26240900
    +1

    Как бы, популярно для всех. Во Вселенной происходят взаимодействия между множествами систем, не важно макро или микро. Им дела нет до ваших законов, им дела нет до Вашего времени, им дела нет до Ваших мыслей. Все современные модели придуманы человеком и лишь до какой то степени описывают реальный мир. Основная цель науки делать предсказания и пользоваться ими.

    Время - это придуманное человеком понятие," время — это человеческое дело, результат работы нейронов, формирования воспоминаний и проч и проч." -говорит Джон Китчинг. В отличии от всех нас этот ученый всю жизнь занимается временем. В технологическом, научном и философском аспекте - он руководитель группы атомных устройств и приборов в NIST и его убеждения много что значат. «Я убежден, что движение времени вперед — это в основном человеческая конструкция», — говорит он. «С точки зрения физики это не имеет особой ценности».

    Не над спорить , говоря на языке философии или еще хуже демагогии. Есть аргументы приводите их на формальном языке - математики , физики, биологии, и других естественных наук. Тогда можно говорить хотя бы на что то опираясь .

    Спасибо.


  1. MasterOgon
    06.12.2023 15:54
    #26242796

    Если загнуть стрелки часов и представить что это оси координат то мы увидим как с изменением времени искривляется пространство


  1. Scalaria_koi
    06.12.2023 15:54
    #26243238

    Всегда было интересно, учитывает ли теория вероятности направление времени. Классическая задача "какова вероятность, что первые два раза попал, а в третий промахнулся" решается перемножением вероятностей попадания-непопадания, но действительно ли равны вероятности промаха в первый и третий раз и с этой точки зрения время можно "разворачивать"? (Ведь с момента первой попытки до третьей количество энтропии в мире успело увеличится, например). Короче, есть ли в природе истинно независимые события. Если да, то имея о них информацию, мы не сможем определить направление времени.


  1. Glumist
    06.12.2023 15:54
    #26246394

    В конце не хватает ".. поэтому, начальник-сан, мой рабочий день на сегодня уже закончен и я ухожу домой."


  1. anatolykern
    06.12.2023 15:54
    #26246662

    Еще Хоффман в своих книгах показал, что наши органы чувств (на примере зрения) строят модель на основе предпочтения для выживаемости, но не соответствующие реальности.

    Точно так же наш мозг строит модель событий в виде временной линии, для предсказания будущих событий и рефлексии по прошедшим, но это просто внутренняя модель.

    И поэтому лучше рассматривать время не как четвертое измерение, а свойство трехмерного пространства, как и гравитацию, скорость причинности, которая относительна и проявляется во взаимодействии. Абсолютного времени нет.

    А каким может быть четвертое измерение, в котором происходит искажение трехмерного пространства можно только догадываться, как и то каким образом трехмерные измерения оказывают взаимодействие друг на друга.