Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Экзамен на «Homo Sapiens – II». От концепций естествознания ХХ века – к естествопониманию

Поляков В. И.,

2.1.9. Время в естествознании

Цитированные выше слова И. Пригожина о конце науки - выражение назревших революционных изменений в ней уже в конце ХХ века. Теме кризиса в науке на границе ХХI века, значительно более серьёзного, чем на рубеже предшествующих веков, посвящены сотни работ. Например, в книге известного американского учёного и писателя Джона Хоргана [100] названия десяти глав, посвящённых беседам с ведущими учёными разных направлений начинаются словом «конец»: прогресса, философии, физики, космологии, эволюционной биологии, социологии, неврологии, хаососложности, лимитологии, машинной науки. Таков всеобщий кризис наук, в основе которого их подмена математическими теориями и, в частности, включение феномена времени в виде некого единого материального потока длительности из прошлого в будущее, обозначаемого «t».

Наука не завершилась. Исследования физико-химических процессов И. Пригожиным стали первым научным ударом по крепости наук, описываемых законами Ньютона, Эйнштейна и их последователей, то есть по всей физике ХХ века. Он ввёл в науку необратимость процессов и самоорганизацию и утверждал, «что нам действительно необходимо новое понимание этих фундаментальных законов» [64]. В одной из бесед он говорил о необходимости «включить эволюционные модели в наши описания. Что нам требуется, так это дарвиновский взгляд на физику, эволюционный взгляд на физику, биологический взгляд на физику» [100].

Подобный междисциплинарный подход на основе законов развития биологических систем и предполагает методология макроэкологии. Это и есть естествознание. Детерминистские попытки описания основ существования атома и одновременно Вселенной едиными соотношениями в рамках одной науки не могут быть плодотворными. Ни одно физическое явление, как писал Н. Бор, не может быть описано на одном языке.

Поэтому время нельзя рассматривать просто физико-математически, как однонаправленный вектор из прошлого в будущее, как меру движения из пункта А в пункт В, как непрерывную шкалу, в которой развёртываются явления, как координату в четырёхмерном пространстве, как относительное время, зависящее от скорости движения.

Из приведённых выше десятков представлений о феномене времени, на первый взгляд противоречивых, нельзя явно выделить истину, но во всех есть её мозаичные кусочки. Время познаётся только в единстве с пространством, но оно не материально и даже не существует («времени нет!»). Без времени, то есть без движения, не рождается энергия, которая подпитывает и планеты и жизнь, и поэтому «время - не само бытие, а лишь его источник». У времени нет ни начала, ни конца, но в любом процессе существует «стрела времени». Из этих представлений о времени следует только отсеять природные зёрна от плевел домыслов и фетишей. При этом ещё раз следует подчеркнуть, что на познание Природы не имеет монопольного права ни одна из наук. Только их многообразие приближает нас к истине.

Приведённые выше доказательства не материальности времени позволяют поставить под сомнение научные первоосновы этого понятия, заложенные И. Ньютоном. Это его подвиг - введения времени в формулы физических законов и одновременное изобретение дифференциального исчисления позволили примерно три столетия развивать все науки. Однако к концу ХХ века методы математической физики, заложенные Ньютоном стали давать сбои. Невозможность описания начала Вселенной в общепринятой теории её рождения, введение понятия дробного заряда и мнимого времени при отсутствии понимания их сущности,- малая толика примеров тупика наук. Ключи Ньютона и Эйнштейна не позволяют открыть все тайны мироздания. Они это понимали, но их последователи догматически фетишизировали формулы и методы.

Не материальность времени, позволяет поставить под сомнение принципиальную возможность использования дифференциального исчисления для всех явлений. Если время не материально, то можно ли дифференцировать по времени, то есть делить на мельчайшие части то, что не существует в Природе? Время - это не материя, а наша идея. Если в математике нельзя делить на ноль, то также нельзя что-то делить на ничто или мельчайшие части этого ничто. Отсутствие понимания сути объектов, которыми оперирует математика, - такова заложенная Ньютоном ошибка в развитие всего древа физики.

Можно предположить, что использование дифференциального исчисления для макрообъектов, то есть деление массы или расстояния на некоторые мельчайшие доли (тысячные или миллионные от их природных размеров) не искажает сущности объекта. Но делить минимальный квантовый переход (перемещение) электрона на тысячные доли,- вряд ли можно признать соответствующим Природе. Доказанная наукой квантованность явлений в микромире требует пересмотра методов их описания. Поэтому дифференциальные уравнения в микромире не могут отражать природные явления!

Время непрерывно, но год, час и секунда что-то отражают в жизни и движении объектов? Термин И. Пригожина «стрела времени» доказывается геоисторическими, археологическими, антропологическими данными развития планеты, теорией Ч. Дарвина, а также экологическим законом вектора развития: «Развитие однонаправлено» [66]. Всё развивается, и мы часами и годами отмечаем вехи этого развития.

Идея Вернадского о времени, как проявлении содержания вещества и индивидуальности времени для разных систем и даже для атомов находит своё ярко выраженное развитие в биологических системах. Не только организмы, но и органы в организмах развиваются во времени индивидуально, о чём свидетельствует экологическое правило разновременности развития подсистем в системах: «Системы одного уровня иерархии развиваются не синхронно» [66]. Каждая система развивается в своём времени, со скоростью, определяемой её размером, связями с окружающей средой. У всего от атомов до живых существ - свои временные циклы и время жизни, зависящие от их структуры и от внешних условий. Время и ритмы жизни каждой системы запрограммированы её структурой и поэтому время и ритмы индивидуальны для всех живых организмов. Время существования системы зависит от надёжности связей в ней, достаточности количества элементов, энергетических возможностей, а так же от факторов влияния окружающей среды. Продолжительность жизни живых организмов, в отличие от косных, ограничивается также генетическими факторами - запрограммированными в ДНК изменениями, которые могут быть «грехами» предыдущих поколений или, наоборот, оптимальными для новых условий «находками».

Поэтому человеческая привычка жить «по солнечным часам», определяемым по скорости обращения Земли вокруг оси, и считать года своей жизни по числу оборотов планеты вокруг Солнца, - это лишь удобное приближение для общечеловеческой сравнительной характеристики времени. Наложение единой шкалы времени на разные темпы развития - это упрощение, а существование единой «стрелы времени» - приближение!

Одна из попыток научного определения понятия времени, наиболее удачная, соответствующая макроэкологическим закономерностям, сделана И.Л. Розенталем в книге «Геометрия, динамика, Вселенная» [67]: «Физическое время - это количественная мера упорядоченной эволюции материального объекта как целого от его возникновения до гибели». В этом определении было бы достаточно сказать: «Время - физическая мера эволюции объекта», так как изменения в объекте могут быть не обязательно упорядоченными и равномерными.

Время - это символ и мера жизни любых физических объектов и потому идёт по-разному в каждом из них. Отвергая «существование единого абсолютного времени» Ньютона, новое физическое понимание времени позволяет согласиться с относительностью времени: «каждый наблюдатель имеет своё время». При этом начальный и завершающий моменты существования любого из конечных материальных объектов служат реальными границами их длительности: с возникновением объекта начинается длительность его существования - стрела времени, а с его исчезновением обрывается и конкретная длительность.

Целостность объекта, как системы, неразрывна с его временем и каждого объекта своё время, не совпадающее со временем других объектов. У человека, как системы органов, есть определённый Природой период жизни, но у каждого нашего органа свой ритм жизнедеятельности, клетки в которых функционируют в своём ритме и даже многократно отмирают с рождением новых за человеческую жизнь. Можно заглянуть и в микромир нашего организма, где молекулы движутся по молекулярным законам, а электроны в атомах - по квантовым законам.

Таким образом, законы Природы подтверждают и относительность, и стрелу времени, но индивидуальность развития разных систем свидетельствует о «колчане стрел». Возвращаясь к принятым математическим формулировкам, можно сказать, что у каждого физического и биологического объекта есть свой вектор времени, определяющий направление и продолжительность развития (физическое понятие вектора означает наличие выбранного направления). Длина вектора жизни определяется свойствами системы: структурная надёжность, энергетическая обеспеченность, условия взаимодействия с окружающей средой, собственные жизненные ритмы.

Выполненный в главе анализ позволяет уточнить физическое определение времени: «время - количественная мера эволюционного развития материального объекта, отражающая в линейном масштабе этапы его существования от рождения до гибели».

В отличие от физического времени, связанного с геометрическим пространством, в котором происходит перемещение объектов, естественнонаучное время есть свойство, характеризующее развитие материальных систем. Из закона существования МИРА, сформулированного в [63]: «Развитие - основная функция МИРА» можно вывести следствия:

• Ø процесс развития должен характеризоваться некой продолжительностью, которую и назвали время;
• Ø развитие разных объектов, живых и косных, индивидуально, следовательно, время индивидуальное свойство объектов;
• Ø развитие невозможно без замены элементов и целых систем, поэтому все системы бренны.

Из этих следствий следуют важные практические выводы.

• Ø Принципиальная невозможность перемещения в прошлое и будущее, отсутствие отрицательного и мнимого времени, невозможность «машины времени». Ваше время отличается от времени Вашего дома, сада, родителей и их совмещение в прошлом или будущем невозможно. Если у живого человека своё время, а у дома, где он жил, леса, где стоял дом, биосферы тоже свои времена, то их совмещение при попытке вернуться в прошлое или прорваться в будущее невозможно. Обещание американских учёных уже через несколько лет построить «машину времени» противоречит законам Природы, и поэтому это наглый обман или заблуждение физика-теоретика. Путешествие в прошлое также невозможно из-за нарушения закона однонаправленности развития и нарушения причинно-следственных связей. Внук не может оказаться во времени, когда ещё не родился его дедушка! Ещё более нелепо с точки зрения понимания времени, как собственного свойства объекта, путешествие в будущее. Захотите ли вы вдруг увидеть себя полуразложившимся трупом в гробу под землёй? Наверное, нет, и природа этого не допустит.
• Ø Принципиальное различие и несоизмеримость скорости развития процессов на разных структурных уровнях мироздания от электронов до галактик. У всех материальных объектов - разное время жизни и разные ритмы. Нельзя говорить, что возраст Вселенной сколько-то миллиардов лет, потому что она вечная (бесконечное число веков), а в ней разное время существования у галактик, звёзд, планет, атомов. Время, характеризующее скорость процессов различно в биосферных и геосферных процессах. Время течёт по-разному в восприятии паука, поджидающего случайную муху, у стрижа, летящего за этой мухой, и у человека, наблюдающего за ними. Время, характеризующее скорость жизненных процессов, индивидуально для живых организмов. Время жизни для разных физических и биологических объектов также разное. При этом можно проследить общее правило, чем больше объект, чем больше его внутренняя сложность системных связей, тем медленнее происходят внутренние процессы и тем больше его продолжительность существования.

Развивая идею В.И. Вернадского, что время с геохимической точки зрения выражается в трёх разных процессах (индивидуального бытия, время смены поколений и времени эволюционного), а также, учитывая не материальность времени, можно предложить кроме физического единого времени движения в пространстве ввести понятие времени развития или жизни. Эти времена для различных систем отличаются в миллиарды раз, но в единых единицах возникает возможность их сопоставления от рождения до старости. В этом случае в качестве единицы измерения времени можно принять среднюю продолжительность жизни организмов этого вида или аналогичных материальных структур косной материи - «Жизнь». Этапы бытия объекта можно измерять в долях от единицы - «Ж». Например, при средней продолжительности жизни мужчин в России 58,5 лет, возраст двадцатилетнего студента будет исчисляться Ж = 0,34, а у 70-летнего профессора Ж = 1,2. Японский профессор того же возраста будет считаться моложе, - его Ж = 0,86 (средний возраст японцев - 81 год). В единицах Ж можно сравнивать этапы жизни любых косных и живых объектов, включая атомы. Когда Ваше Ж и Ж дерева равны 0,2, - Вы молоды, а когда для дерева, мухи, человека, атома или Солнца Ж = 0,9, то следует предполагать наличие распада системных связей в организме, болезни старости, засыхание веток, снижение скорости реакций.

• Ø Векторность времени объектов также имеет трактовку в естествознании. Понятие векторности времени биологических объектов можно трактовать как некоторую заложенную генетически судьбу - направление развития и принципиальные границы развития. Внешние толчки окружающей среды будут непрерывно корректировать ваше направление развития, подобно тому, как внешние магнитные поля отклоняют стрелку компаса; физическое питание и духовное воспитание тоже будут способствовать развитию в том или ином направлении, меняя направление вектора и его длину. Поэтому можно полагать, что не звёзды Зодиака определяют судьбу, а генетически заложенные способности изменяться в том или ином направлении. Но при этом и момент рождения в определённом временем месте пространства тоже накладывает свой след на вектор развития организма в соответствии с ритмами времени планеты и космоса.
• Ø Бренность всего. Исходя из подобия законов развития систем, мы должны предполагать, что законы жизни и бренности должны быть подобны для всех материальных тел от атомов до звёзд и галактик, а также и для живых организмов. Об этом же писал Вернадский: «...для каждой формы организмов есть закономерная бренность её проявления: определённый средний срок жизни отдельного неделимого, определённая для каждой формы своя ритмическая смена её поколений, необратимость процесса» [17]. Следовательно, бренность - всеобщее свойство не только для живых организмов, но и для всего в материальном мире. Бренность всего - мировой закон, обуславливающий развитие всего в вечной и бесконечной Вселенной! Надежды на жизнь после жизни, существование в раю или аду, воскрешение - тщетны. Десяток тысяч лет известного исторического развития не знает ни одного реального примера воскресения из мёртвых у людей, животных, растений, восстановления разрушенных камней и взорвавшихся звёзд. Умершая система разлагается. Исчезли Боги древнего Египта, Греции, Индии и Америки, также не возникают через тысячелетия Моисей, Будда, Христос, Магомет (если они существовали). Также умирают, не возрождаясь, деревья, животные, люди, горы, звёзды. Из бренности любых систем следует отсутствие загробной жизни, рая, ада, реинкарнации, «судного дня», жизни после смерти» и пр.

Предложенная В.И. Вернадским идея об индивидуальности времени для всех физических объектов подтверждается законами макроэкологии и позволяет замкнуть цикл развития научного понятия времени, вернув его к естественно воспринимаемому органами чувств. Спираль развития понятия «время»: время естественное, измеряемое по циклам Земли, Þ время Ньютона как характеристика изменения координат в пространстве, Þ время Эйнштейна как неразрывное единство описания объекта в едином пространственно-временном континиуме, Þ время И. Пригожина как стрела от появления до развития, Þ время Вернадского как внутренняя сущность объекта Þ время естественнонаучное как индивидуальная характеристика развития систем.