Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Методологический аспект технологии комплексной оценки экологической емкости территорий
Мусихина Е. А,
1.2. Современное представление о времени и его свойствах
Время в физике служит лишь средством для построения вычисляемой картины Мира, т.е. время абсолютно изотропно и обратимо (скалярно и пассивно). При таком понимании времени невозможно отличить прошедшее от будущего, тем самым невозможно различить причину и следствие, считая все в Мире уже определенным и устоявшимся. Поэтому современная наука в большинстве случаев отвечает на вопрос «как?», но не на вопрос «почему?», а вместо поисков способа изучения временного аспекта материального мира направлена на создание такой ситуации в теории, при которой особенные свойства времени игнорируются. Это значит, что современная научная картина неадекватна реальному Миру, в котором мы живем. Заложив в основание науки многовариантное видение Мира, человечество получит возможность выбора, являясь вполне реальной «геологической силой», о которой в свое время говорил В.И. Вернадский [22-33].
В частности, именно он рассматривал время в качестве не универсального внешнего параметра, а инварианта любых феноменов реального мира. И считал, что, не взирая на специфические особенности проявления собственного времени объекта, связанного с различными по своей природе системами, все они существуют в реальном времени, которое обладает свойствами анизотропности и имеет циклически-необратимую структуру. Таким образом, необратимость времени определяется двумя противоположно направленными и компенсирующими друг друга процессами – рассеянием свободной энергии и накоплением информации. Вернадский одним из первых среди современников указывает на неразрывную связь времени и пространства. Течение времени изменяет состояние пространства, влияя на его симметрию, что, в свою очередь, позволяет учитывать не только количественную, но и качественную характеристику любых природных систем.
Следовательно, эволюция любой открытой системы происходит с изменением и количественных, и качественных ее состояний при любых физических условиях. Данное утверждение разделяется и другими современными исследователями.
Тогда, очевидно, следует в основу науки положить принцип причинности. А из пространственно-временных свойств причинности могут быть получены и физический смысл, и математическое выражение хода времени (т.е. времени перехода причины в следствие). И вот тогда, сумев понять сущность времени, мы сможем понять причину всех процессов во Вселенной.
Наиболее объективные представления о времени и его свойствах дал астрофизик Козырев Н.А. У него «Время … является грандиозным потоком, охватывающим все материальные системы Вселенной и все процессы, происходящие в этих системах, являются источниками, питающими этот поток» [87-98].
Тем самым указывается на возможность существования у времени, помимо пассивных – геометрических – активных физических свойств. В таком случае, время будет не просто четвертым измерением, дополняющим пространство. Время, по Козыреву, физическая среда, воздействующая на вещество, на ход процессов, и связывающая между собой самые разнообразные явления. Теоретически обосновав и подтвердив опытными данными, он выявил следующие свойства времени: направленность времени, ход времени, плотность времени, холономность времени, время как носитель информации, асимметричность времени.
Направленность времени. Еще Лейбниц доказал, что отличие причин от следствий равносильно отличию прошлого от будущего. А поскольку причина предшествует следствию, время направлено от причины к следствию и нельзя, изменив арифметизацию пространства-времени, поменять причину и следствие местами.
Ход времени. Между причиной и следствием существует пусть малое, но не равное нулю временное различие (Δt), также имеется и пространственное различие (Δх). Следовательно, соотношение пространственного и временного различий представляет собой математическое выражение хода времени: Δх/Δt=С2. При этом С2 – скорость превращения причины в следствие.
Чем больше величина С2, тем меньше промежуток времени, отвечающий одному и тому же интервалу пространства, т.е. быстрее идет время. Это подтверждало вывод о существовании направленности течения (хода) времени. Механика реального Мира, по мнению Козырева, должна удовлетворять условиям различия причины и следствия и включать механику классическую, когда ход времени равен бесконечности, и механику квантовую, когда ход времени равен нулю.
Ход времени вызывает пару противоположно направленных сил, т.е. время не передает импульс, но сообщает системе дополнительную энергию и момент вращения, причем следствие находится там, где происходит диссипация энергии. Невозможность передачи импульса – основное отличие времени от силовых полей.
Плотность времени – это свойство, характеризующее активность времени, вносящее в систему организованность и уменьшающее энтропию. Козыревым было отмечено, что процессы на Солнце увеличивают плотность времени. Кроме этого, плотность времени ослабляется, экранируется твердым веществом толщиной около сантиметра и отражается зеркалом (в согласии с законами оптики). С помощью приборов, позволяющих «взвешивать» потоки времени, ученый доказал, что плотность времени больше там, где идут нестационарные процессы; с возрастанием энтропии плотность времени увеличивается. Плотность времени можно ослаблять с помощью специальных экранов или усиливать, «фокусируя» время с помощью параболических зеркал (зеркал Козырева).
Холономность времени. Поскольку время не имеет импульса, оно не распространяется, а появляется сразу во всей Вселенной. Следовательно, исключается возможность преломления действия времени.
Время – носитель информации. Потерянная из-за какого-либо процесса организованность системы передается временем другой системе, поскольку специальный опыт показал, что процессы, вызывающие рост энтропии, излучают время, упорядочивая при этом структуру находящегося вблизи вещества.
Асимметричность времени. Отнеся ход времени к пространству, Козырев сделал следующий вывод: время является псевдоскаляром (т.е. меняет свой знак при переходе от правой системы координат к левой). Сделанный в свое время Луи Пастером вывод о том, что асимметрия является основным свойством жизни, показывает, что при определенной асимметрии организм приобретает дополнительную жизнеспособность. Вполне возможно, жизненные процессы используют ход времени в качестве дополнительного источника энергии, поскольку передающаяся по наследству асимметрия организмов не может быть простой случайностью. К тому же известно, что эволюционирование любой системы происходит самодетерминированно.
Хотя, как показывают результаты опытов, проводимых Козыревым, организующее начало, вносимое временем, оказывает на системы очень малое влияние, тем не менее, оно рассеяно повсюду и имеет возможность накапливаться в организмах. Таким образом, способность организмов сохранять и накапливать противодействие обычному ходу разрушения систем и определяет роль биосферы в жизни Земли. Наверное, это самое главное и ценное свойство времени.
Очень тесно переплетается с мыслью Козырева идея конструктивной роли времени Нобелевского лауреата по химии 1977 г. И.Р. Пригожина, который также утверждает, что прошлое и будущее играют различные роли и, следовательно, мы имеем право говорить о направленности времени или «стрелы времени», следуя названию, заимствованному им у английского физика и астронома Артура Эллингтона. Однако основное внимание в своих работах, в отличие от Козырева, Пригожин уделяет неустойчивости, которая существует в природе и не позволяет однозначно предсказать, что произойдет в будущем. Кроме того, он утверждает, что увеличение энтропии не сводится к увеличению беспорядка, поскольку и порядок, и беспорядок возникают и существуют одновременно как две стороны одного процесса [152, 153].
На основе вышеизложенного, в качестве примера, можно предположить, что Солнце в период наибольшей активности интенсивнее «излучает» время, вызывая тем самым упорядочивание структур вещества, т.к. время несет информацию системе.
Учитывая сезонные неудачи Козырева с опытами, можно говорить об идее циклического времени. Да и один из первых законов природы, осознанных человеком, именно цикличность времени. Вавилонские и египетские жрецы, столетиями считавшие полные и частичные затмения Солнца и Луны, открыли «великое повторение» – сарос – период времени (18 лет 11 дней 8 часов), в течение которого происходят 28 лунных и 43 солнечных затмения.
Все элементы нашей геосистемы живут по своему времени. Причем у каждой особи есть индивидуальное время, из этих времен слагается время класса (таксона). Все временные циклы укладываются во всеобъемлющий цикл гелиосистемы. Таким образом, время системы состоит из времен компонент, ее составляющих, проходящих определенные фазы развития. Зарождение любой новой системы связано с поглощением предшествующей системой избыточной свободной энергии, приводящим к ее самоусложнению и переходу к новому состоянию. Для любой системы такой период будет самым неустойчивым, поскольку именно в этот период система выбирает свой путь развития. Поэтому так важны для исследователя такие показатели физического времени системы, как темп хода времени системы и плотность времени системы (ее энергонасыщенность).
При этом ход времени у каждой компоненты материальной системы свой, определяемый энергонасыщенностью ее в данный момент. А это позволяет говорить о возможности существования разного хода времени для одного и того же объекта. Чем выше энергонасыщенность, тем больше разрешающая способность (способность адаптироваться к изменяющимся условиям) и тем медленнее для нее течет время. Таким образом, проявляется интегральный ход времени системы, формирующий время-длительность сложной системы (от малого объекта до целого района).
Время-порядок – это организованность системы или, по определению Козырева, плотность времени, вносящая организованность в систему – периодичность смены фаз развития системы от ее зарождения до гибели. Причем каждая фаза будет являться качественной единицей измерения времени, имеющей различную плотность. При этом не исключено, что количественное (календарное) время может также приобретать качественные характеристики. Плотности времен различных компонент в системе будут воздействовать одна на другую, переплетаясь, наслаиваясь и проникая друг в друга, тем самым то увеличивая, то уменьшая ее энергетический потенциал.