Вокруг времени

1. Определение времени

За многие века про время написано немало. И что же в итоге говорят современные справочники?

Большая российская энциклопедия:

"Время, форма протекания всех механических, органических и психических процессов; условие возможности движения, изменения, развития".

Что за форма, что за условие - осталось загадкой. Точно так же можно было сказать про пространство, про причинность, про неуничтожимость материи и др.

Явно в БСЭ было лучше, хотя тоже без заметной конкретики:

"Время - основная (наряду с пространством) форма существования материи, заключающая в закономерной координации сменяющих друг друга явлений".

По крайней мере, в БСЭ вспомнили про координацию, без которой никакого времени точно не было бы. Это ключевое свойство реальности, которое позволяет взять в качестве эталонного любой процесс и на его фоне отсчитывать течение всех остальных.

В других советских справочниках еще короче: время - форма существования материи.

В указанных определениях время оказалось никак не связано с часами, которые окружают нас повсюду: на руке, на стене, в телефоне, в компьютере. Вроде как время само по себе, а часы сами по себе. Потом, конечно, рассказывают, как еще в древности измеряли время годами, месяцами и т.п. Но связи с определением нет.

В Викитеке и вовсе написано: "время не допускает ни эмпирического объяснения происхождения, ни рационального определения его сущности".

Неудивительно, что даже среди серьезных философов распространилась точка зрения, будто времени вообще нет. Им хоть в нос часы тыкай, они всё равно будут твердить, что времени нет. В общем, перемудрили.

А ведь четкое определение времени - это необходимая основа для последующих выводов. Но, как правило, у всех философов прошлого понятие времени либо вовсе отсутствует, либо похоже на нелепую отписку, за которой последующие рассуждения мало отличаются от пустой болтовни.

Философские понятия не обязаны совпадать с соответствующими понятиями конкретных наук и, тем более, с бытовыми. Но в данном случае философия явно оторвалась от жизни и полетела в неведомые дали.

А ведь еще Аристотель учил, что время - это "число движения по отношению к предыдущему и последующему".

Право, лучше не скажешь! Всё же с учетом современной диалектики можно рассмотреть такое уточнение: время - это абстрактный процесс, измеряемый числом и скоординированный с любым движением.

В физике немало других абстрактных объектов: идеальный газ, материальная точка, абсолютно черное тело, абсолютный ноль температуры, абсолютный вакуум. Таким образом, аристотелевское время естественно вписывается в это семейство и не выглядит чем-то из ряда вон выходящим.

Аналогично никто никогда не видел идеальной прямой или окружности, но есть сколь угодно близкие к ним реальные объекты. Поэтому математики и инженеры смело вычисляют, например, площадь идеального круга, будучи уверенными, что они занимаются полезным делом, а не ерундой.

Жизнь любого домашнего кота может изобиловать приключениям, но они совершенно не важны для биологии, которая изучает абстрактного кота, которого, строго говоря, нет в природе.

Так же в понятии времени имеет смысл отвлечься от ненужных подробностей конкретных движений и выделить только общее свойство.

Все наши понятия абстрактны, так как они есть лишь общие свойства групп предметов, а не сами предметы. Но эта абстрактность не означает оторванность от жизни. Свойства объективного мира столь же объективны, как сам мир. Поэтому объективны и идеальный круг, и прямая, и время.

2. Замедление времени

А.Эйнштейн порушил классические представления о времени, поставив раком даже видных ученых. Сразу скажу, что нахожусь в таком же положении и могу только поделиться своими впечатлениями.

Наиболее нашумел и до сих пор не объяснен так называемый "парадокс близнецов". Согласно теории относительности брат, полетавший в космосе, может вернуться молодым, когда его близнец на Земле уже состарился или вовсе давно умер.

Однако, согласно той же теории относительности путешественник вправе считать, что никуда не летал, и в его системе отчета путешествовала Земля с братцем. Так что именно он состарится, а домосед - нет.

Сейчас уже безнадежно разбираться в невероятном количестве мнений по этому вопросу. Но любопытно сообщение из Википедии:

"После создания общей теории относительности Альберт Эйнштейн в 1918 г. объяснил парадокс при помощи факта влияния гравитационного поля на ход времени".

Ура! Вопрос закрыт? Да вот беда, согласно ОТО время на Земле из-за гравитации течет медленнее, чем вдали от нее. Значит, поторчавший даже в недалеком космосе путешественник постареет быстрее домоседа. Т.е. СТО противоречит ОТО, а Эйнштейн - самому себе.

После такого сюрприза без привлечения экспериментальных данных дальше разбираться бессмысленно. А данных немного. Важен эксперимент Хафеле - Китинга, проведенный в 1971 г. Подробное описание есть в Интернете.

Ученые полетали вокруг Земли на самолете с точными часами, а потом сравнили их показания с эталонными на Земле. Отдельно было учтено немалое влияние гравитации, и, разумеется, скорость вращения Земли. Там, где еще Земля добавила скорости исследователям, действительно в итоге получилось замедление часов, побывавших на самолете.

Т.е. вроде бы подтвердилось заключение СТО о замедлении времени в процессе движения, так называемая, кинематическая составляющая. Другими экспериментами также была подтверждена гравитационная составляющая. Так что в любом конкретном процессе надо учитывать обе составляющих, и перевесить в принципе может каждая.

Однако, это ни капли не приблизило к решению парадокса близнецов и устранению противоречия в СТО. Так, при большой скорости кинематическая составляющая наверняка перекроет гравитационную, и про последнюю можно забыть, так что мы вернемся в тому же парадоксу близнецов в его исходном виде. Эксперимент показал неравноправие систем отсчета, связанных с Землей и самолетом, чего согласно СТО не должно быть.

Кроме того, численные данные у Хафеле - Китинга всё же не такие точные и убедительные, чтобы трубить в фанфары. Лишь осторожно заявлено, что результаты совместимы с предсказаниями теории относительности, и "разности хода часов с высокой доверительной вероятностью отличаются от нуля". Дескать, верьте нам люди, мы не совсем с пустыми руками! Но черт его знает, какие еще эффекты могли вмешаться. Позже были проведены более точные эксперименты, но о значительных прорывах не сообщается.

Как известно, в проводнике, пересекающем магнитное поле, индуцируется электрический ток. Наверняка, есть и другие эффекты. Например, некоторым гражданам нехорошо при магнитной буре. Были бы очень важны эксперименты, показывающие зависимость хода атомных часов от их движения в магнитном поле. Но о таких не сообщается, хотя мимоходом упоминают, что зависимость, якобы, учитывается.

В плане понятия времени эксперимент Хафеле - Китинга означает лишь то, что часы на самолете - не самый лучший эталон времени. Да мало ли какие часы стали спешить или отставать! Может, я вообще разбил свой хронометр. Это не значит, что время остановилось. Главное, что по земным часам мы можем предсказать показания летающих часов, так что закономерная координация явлений сохранилась, и никакого параллельного времени вводить не надо.

Возможно, когда-то новые эксперименты заставят пересмотреть определение времени, а пока на всех хватает единого абсолютного времени и вполне достаточно его представителя в Палате мер и весов.