Л Я Ш Е Н К О А. Г.
Т Е Р М И Н А Т О Р В Р Е М Е Н И
И
Т Е О Р И И О Т Н О С И Т Е Л Ь Н О С Т И
г. К и е в - 2010
Т Е Р М И Н А Т О Р В Р Е МЕ Н И
И
Т Е О Р И И О Т Н О С И Т Е Л Ь Н О С Т И
Л я ш е н к о А. Г.
- А вот что ты все-таки говорил про храм
толпе на базаре…
- Я, игемон, говорил о том, что рухнет храм
старой веры и создастся новый храм истины.
Михаил Булгаков «Мастер и Маргарита»
Введение
В рукописи излагается собственный взгляд автора на время как на физическое явление, приведен анализ трактовок времени в философии, математике, физике, метрологии, хронометрии, технике, художественной литературе. Доказывается, что «время» не является физической величиной, оно не может измеряться, а только отсчитываться. Показана порочность и не состоятельность постулатов теории относительности.
Проведенные исследования не являются научной работой. Их нельзя даже назвать научно-популярным произведением в общепринятом понимании. Здесь не популяризируются идеи некоторого сформировавшегося научного направления, его теория, методы и достижения. Целью не было создание научного направления, на утверждение которого нужно потратить десятки лет своей творческой жизни, большие усилия по его защите и популяризации, создания научной школы и т. д. Поэтому данный литературный труд отнесен к жанру «фэнтези». Но по твердому убеждению автора некоторые из этих фантазий могут стать темами кандидатских диссертаций, получить развитие в исполнении иных исследователей. Тем, кто заинтересуется затронутыми здесь вопросами, хочу дать пару рекомендаций. Для пересмотра и замены понятия «измерение времени» на понятие «отсчет времени» нет смысла направлять свои предложения в «Роспатент», «Укрпатент», в центры по защите прав интеллектуальной собственности. Там не пожелают поднимать вопрос перед международными ведомствами об изменении в Международном патентном классификаторе (МПК) названия подклассов по приборам и способам измерения времени. Второй момент. Читатели с научными степенями и званиями единодушны в том, что все «это» бред и мне же будет лучше, если брошу дальнейшую писанину и отрекусь от уже написанного. Поэтому следует ориентироваться при популяризации изложенных здесь мыслей на молодежь, всех тех, что сохранил в себе способность критически воспринимать догматическое описание устройства окружающего человека физического мира.
1. А Король то, голый !
Предлагаемое читателю произведение посвящено пересмотру концепции времени в научной и практической деятельности человека, критике постулатом теории относительности. От эпохи античности и до наших дней теме изучения времени уделяется огромное внимание, написано необозримое количество научных трудов и научно-популярных произведений. Ниже будет сделан краткий по содержанию, но широкий по обзору экскурс в историю, анализ точек зрения на проблему времени различных научных направлений и школ. Время может быть геологическим, историческим, социальным, физическим. Именно времени физическому, которым оперирует от Ньютона, Декарта и до наших дней физика классическая, ядерная, космическая, математика, инженерные направления и является предметом изучения в данном труде. Вернее отсутствию времени как физического, природного фактора, параметра. Природа «не знает» что такое время, его попросту нет.
Тема времени весьма и весьма многопланова, многогранна, изобилует различными подходами. Смежные участки предмета исследования зачастую тесно переплетаются и трудно разделимы. Поэтому при изучении проблемы времени всегда присутствует опасность непосильного охвата слишком широкого участка. В результате страдает глубина исследования того направления, которое было провозглашено приоритетным. Чтобы этого не случилось, постараемся, как можно четче определить круг интересующих вопросов и таким образом дать главное, градиентное направление своих исследований, а именно:
Налицо очевидность того факта, что существует три направления использования темы времени. Первое – это восприятие времени как физического явления. Различные направления физики оперируют временем как вполне природным явлением, оно присутствует качественно в законах физики и количественно в формулах, выражающих эти законы. Использование физикой параметра «время» можно охарактеризовать как активное, прагматическое, материальное, направленное на познание и использование в своих интересах законов окружающего нас мира.
Второе направление – философское восприятие времени. Перед философией стоят задачи, отличные от задач физики а именно – нахождение на передовых позициях познания природы, самого человека, его роли и ответственности в развитии общества, проникновения как в глубины Вселенной так и в структуру микромира. В ХУ11 – ХУ111 веках великие физики и астрономы одновременно были и философами, что называется «с большой буквы». Объясняется это тем, что на то время труды и открытия Ньютона, Галилея, Коперника, Декарта были на переднем крае познания человеком окружающего мира. За последние приблизительно сто лет фронт непознанного и успешно изучаемого переместился в астрофизику и в физику элементарных частиц. И уже Н. Бор, Максвелл, Резерфорд и многие другие знаменитые физики не только ставят перед философами новые задачи, но и делают свой посильный вклад в дело решения этих глубоко философских задач. Основная задача философии – обозначение направлений дальнейшего познания мира. Но какие бы ни ставились задачи современностью перед философией, в них всегда присутствует тема времени. Философию в отличие от физики не интересует единицы или средства измерения времени, философское восприятие и трактовка времени имеет свое обоснование и право на существование. И не следует требовать от философии четкого определения времени как физического явления. Может быть поэтому, за почти трех тысячелетнюю историю развития философии так никто из философов от Аристотеля и до наших дней не дал формулировки категории «время». А формулировка типа «… время это форма существования материи… » не может претендовать хоть на какую весомость и глубину. Такое определение на сегодняшний день не дает никакого вклада в проблему познания времени и материи.
И третье направление, где широко используется время – это математика. Здесь время выступает как аргумент, независимая переменная. Но так как любое математическое описание является всего лишь математическим моделированием существования и прогнозирования поведения физических явлений (и не только), то и переменная «время» имеет право на существование как элемент модели. У математиков, как правило, не возникают вопросы типа «что такое время». Оно одинаково используется как в настоящее время, так и на заре создания астрономии, дифференциального и интегрального исчисления.
Поэтому необходимо подчеркнуть, что данная работа будет посвящена месту категории «время» именно в физике как науки описания и познания окружающего мира.
Кроме уже выше упомянутой сложности «растекания мыслию по древу» существует ещё одна опасность, она же и большой соблазн. Это диспут, оппонирование всем, по крайней мере современным сторонникам, защитникам времени как физического явления с их попытками обнаружить время в известных человечеству или ещё неизвестных волнах, колебаниях, излучениях и т. д. Соблазн заключается в том, чтобы в своей работе привести цитату иного автора и тут же разгромить его позицию или похвалить и развить в нужном направлении. Цитирование мыслей иных авторов, как и изложение широкого исторического обзора (спасибо за труды мыслителям Древней Греции, Китая, ура Ньютону и Ко, слава Эйнштейну, Пригожину, Хайдеггеру и т. д.) дает рукописи весомую долю её объема, демонстрирует солидность подготовки, «знание вопроса». Логическим итогом всего этого цитирования является изложение своей позиции, своего вклада. Поэтому здесь обзорная часть будет присутствовать только в соответствии с рассмотрением конкретного вопроса и без особого цитирования и критики взглядов и мыслей членов «цеха сторонников существования времени».
Обоснование позиции, здесь изложенной, может быть одновременно и простым и сложным. И вообще, у каждого вопроса, у каждой проблемы может быть два крайних решения или ответа. Одно простое, которое лежит как бы наверху и второе – результат длительного, глубокого анализа проблемы. Например, известно, что в яблоках много железа. Чтобы убедиться в этом, можно пойти сложным путем. Над достаточно большой выборкой яблок из разных регионов, от разных сортов сделать ряд химических, спектральных анализов на предмет содержания в клетчатке яблока химического элемента железа. А есть простой и быстрый (яблочный) ответ. Для этого яблоко надо просто надкусить и убедиться, что оголенная часть плода через некоторое время покроется ржавчиной, окислится, что происходит с любым железным предметом в результате контакта с воздухом или водой.
Ещё пример. Киевский князь Владимир не сразу определился с решением о принятии христианства. Альтернативой была другая религия – мусульманство. Историческая наука достаточно полно осветила этот вопрос. Научные труды, конференции на тему «почему так а не иначе». Простой же ответ в обосновании выбора Владимира лежит наверху. Князь тонко учел важность обычая славян употреблять спиртные напитки в праздники и во время гуляний. Да и язычество этого не отрицало. Мусульманство же категорически запрещает употребление крепких и слабоалкогольных напитков. Отсюда и выбор религии. Конечно, не все так просто. Но такой мотив для принятия решения сыграл далеко не последнюю роль.
Простота ответа об объективности времени заключается в том, что все физические параметры, которыми оперирует физика, математика, астрономия и т. д. доступны для контроля и измерения. Электрический ток можно измерить с помощью амперметра, который подключен к электрической сети, а не лежит рядом с проводами, т. е. в результате контакта прибора с носителем электричества. С помощью весов можно определить вес и массу тела. Поэтому термин «измерение времени» с этих позиций не корректен, так как хронометр, будь то «кукушка» с гирями или атомные часы не подключаются к проводам, по которым «течет» время и не находится ни в каком ином контакте со временем. Правильнее будет выразиться «подсчет времени». Отсюда вывод – существует только то, что можно наблюдать и измерять. Иными словами то, что имеет две характеристики – количественную и качественную. Например – влажность атмосферы в данном конкретном месте Земли. Влажность в воздухе есть всегда и везде от почти нулевой в экваториальной пустыне и до 100%-й в тропических лесах или во время дождя. И эту влагу можно всегда воспринять качественно через органы чувств и определить количественно с помощью приборов.
Кое-кто из читателей поспешит отметить, что эти рассуждения «попахивают» диалектическим материализмом, основоположниками которого были Маркс, Энгельс, Ленин. Согласно этому философскому направлению «Материя – её величество» первична по отношению к абсолютно всему, что окружает человека, как в физическом, так и в духовном отношении. Никакой тебе метафизики, духовности, религии, веры. Бытие (а может правильнее «битие» или ещё лучше «битьё») определяет сознание и так далее. Диамат здесь ни при чем, так как ни в одном учебнике по физике не написано, что магнит притягивает железные предметы по Божьей воле и что электрический ток движется по металлическому проводу по инициативе Духовного начала. Физики, астрономы, инженеры оперируют с вполне конкретными, осязаемыми, наблюдаемыми параметрами. И тут же все они беспрекословно, без всяких сомнений считают, что время – вполне физический, природный параметр. Хотя его никто никогда не видел и не ощущал. Попробуйте усомниться в существовании электрического тока и возьмитесь за два оголенных провода или подставьте ногу под падающий камень. Сомнения в существовании электрического тока или в существовании массы тут же исчезнут. Более того, появится убеждение в существовании в природе этих факторов. И оставим право отстаивать существование времени философам, историкам, геологам, т. е. всем тем, кто не считает, что время «упруго» и не собирается снова очутиться в прошлом с помощью «машины времени».
2. Король умер. Да здравствует король!
Но тут может возникнуть коварный вопрос. Если нет времени, что же тогда есть? Ответ на этот вопрос займет еще меньше места, чем ответ на предыдущий. Есть только движение. Причем это вращательное, колебательное движение, так как линейное движение можно рассматривать как предельный случай движения по окружности с бесконечно большим радиусом. Именно вращательное движение планеты Земля вокруг собственной оси и вокруг Солнца и натолкнуло человека на сотворение категории «время» и создания прибора измерения, извиняюсь, отсчета времени. И вообще, этот вопрос может породить массу контр-вопросов. Например. Почему и кем установлено, что в сутках 24 часа? Почему не 20 или 36? Да, счет на 24 удобен для человека по целому ряду причин. Как то, число 24 делится на делители в большем количестве (2, 3 и т. д.), чем числа 20 или 28. Но объективного обоснования такой выбор не имеет. Планете Земля «все равно», сколько часов, минут, секунд в сутках. Она вращается как сейчас, так и миллион лет назад, когда не было ни человека, ни часов.
Но как бы автор ни старался, в мире ничего не изменится в восприятии и в трактовке человеком категории «время». Для более четкой формализации своей позиции попробуем все-таки дать свое определение времени.
Время это эталонное движение некоторых материальных носителей, претендующее на стабильность, независимость от желания человека, событий, места нахождения, часа, суточного и годового периодов и т. д., которое употребляется для регистрации, координации, синхронизации длительности движения некоторых предметов, субъектов во имя какой-либо определенной цели. В качестве цели может выступать оценка пространственного положения и перемещения предмета, количественного или качественного его изменения. Эталонное и оцениваемое движение физически и функционально никак не связаны. Если считать, что в природе нет такого параметра как время, то оно (время) не является параметром оцениваемого движения или состояния, и это движение или состояние «не знает», что его хотят оценить. Ему это не нужно. Таким образом, отвергается объективный характер времени. Эталонное движение выбирается человеком, обществом произвольно. Это может быть движение падающих песчинок в песочных часах, движение пружины и маятника в механических часах, колебания излучения атома, например цезия-133. Причем выбор какого-либо эталонного движения ни в коем случае не исключает применение иного эталонного движения. Отсюда можно сделать вывод о более чем субъективном характере времени. Теперь касательно непрерывности или дискретности времени. Движение абсолютно всех физических тел, предметов на Земле и во Вселенной является непрерывным, так как не может физическое тело или явление то появляться, то исчезать. Оно всегда «имеет место». Даже если пространственное положения, количественное или качественное состояние не изменяется в течение года, столетия. Даже если состояние предмета изменяется ступенчато, он всегда есть. Эталонное же движение вводится и употребляется человеком для получения количественной характеристики оцениваемого движения, поэтому эталонное движение всегда и везде разбивается на дискретные промежутки (час, минута, секунда), то есть оно, как время, всегда дискретно. Такая разбивка введена человеком по двум причинам. Первое – это изобретение счета и чисел. Второе – любое существо, человек или земноводное, по свой физиологии устроены таким образом, что получение информации от органов восприятия, передача этой информации в мозг и её оценивание происходит дискретно.
Короче говоря, время это всего-навсего кусок деревянной рейки длиной, например, в один метр, который лежит на прилавке промтоварного магазина и которым продавец отмеряет покупателю отрез ткани от рулона, но ни в коем случае не элемент этой ткани.
Остановимся подробнее на этом самом эталонном движении. Его воплощением всегда выступали часы. На каждом историческом этапе развития человечества было свое эталонное движение. В древности человек свои действия, перемещения соизмерял с движением Солнца или звезд по небосклону. Несмотря на то, что солнечными часами пользуются до сих пор, ни в одном языке нет выражений типа «время встает, время в зените, время заходит». Следующим этапом развития устройств отсчета времени и воплощением эталонного движения были песочные и водяные часы. Отсюда и появилось выражение «время течет». Но падение отдельной песчинки или капли воды невозможно использовать как эталонное движение для оценивания небольших перемещений или движения с большой скоростью. Появление механических часов с циферблатом, минутными и секундными стрелками стало причиной появления выражения «время идет». Так как во всем мире сутки делятся на 24 часа, час делится на 60 минут, а минута делится на 60 секунд то у всего человечества и у каждого человека имеется устойчивое представление о том, что такое секунда и с какой угловой скоростью секундная стрелка перемещается по циферблату. Это послужило причиной того, что секунда стала стандартом эталонного движения. Так как все секунды перенумерованы от одного до шестидесяти, то естественным этапом развития устройств отсчета времени является появления часов с цифровой индикацией. Но даже широкое внедрение электронных часов в быту, в технике и науке не поколебало устойчивого положения термина «часы идут». И хоть каждый грамотный человек понимает, что работа электронных часов обеспечивается движением электронов в микросхемах, все равно оцениваемое движение воспринимается через циферблат часов, т. е. идет привязка к банальному линейному перемещению часовых стрелок.
Возвращаясь к непосредственному понятию «время» необходимо обратить внимание на следующие особенности. Первое. Само по себе время никому не нужно, потому что «ложка дорога к обеду». О времени вспоминают только тогда, когда необходимо оценить, спрогнозировать либо изменение положения, либо изменение состояния интересуемого объекта или предмета. Второе. При оценивании перемещения или состояния объекта гораздо важнее для человека знание скорости этого изменения. Скорость следует понимать в самом широком смысле. Это может быть скорость перемещения точки, предмета на плоскости или в пространстве, скорость химической реакции, скорость биологического процесса в стебле растения, организме живого существа, скорость изменения массы. В любом случае необходимо знать, как быстро это все происходит и насколько соответствует нашим ожиданиям. В любой период суток, года, места события, во всех случаях человек оценивания свои действия и возможности обязательно использует одно из трех выражений или мыслей: «я опаздываю», «у меня ещё есть время», «я пришел вовремя»». В первом случае необходимо увеличить скорость передвижения, во втором случае можно не торопиться со стартом или уменьшить скорость. И тот факт, что наш герой явился в нужном месте в нужное время свидетельствует о том, что скорость перемещения рассчитана, спрогнозирована верно. А прогнозирование скорости перемещения всегда производится с учетом дистанции и времени, которое играет не самую главную роль в тех случаях, когда надо предсказать встречу деловых партнеров, прибытие поезда на станцию, уничтожение ракетой самолета противника и так далее.
Может возникнуть еще один вопрос. Зачем это надо, доказывать отсутствие такого параметра в природе? Ведь математические модели – функции типа Y=F( t ), где « t » - время, с успехом используются и точно описывают поведение истинно физических параметров во всех естественных науках. Дело в том, что в классической физике все это действительно так. При этом в качестве исходной позиции принимается, что время имеет постоянный темп течения, необратимо и непрерывно. Отказ от этих постулатов и мысль о том, что время «упруго» и его можно растянуть или сжать уместно и безобидно в научной фантастике, в киноискусстве, но не в астрофизике. А это уже не шутки, доказывать, что при около световых скоростях растягивается масштаб времени, изменяется масса, линейные размеры тела. То есть из-за изменения поведения нефизического параметра (время) изменяются вполне физические параметры. В том числе и функционирование цезиевых часов, применительно к которым постулируется неизменность показаний в любых мыслимых и немыслимых ситуациях. Не пытаясь поставить под сомнение теорию относительности, хочется только сделать вывод, что если где-то и меняется темп жизни каких-либо объектов или их линейные и другие параметры то это лишь потому, что меняются условия их существования, а не потому что «время» сжалось или растянулось.
На этом окончим пока с постановочной частью и перейдем к обозрению проблемы времени.
3. Историко-философский обзор категории «время»
Итак, проблема времени с точки зрения философии, физики представляет собой довольно значительный комплекс вопросов, которые по своей значимости и сложности соизмеримы с вопросами существования Святого Духа, Всемирного разума. О времени написано много произведений поэтами и нелегко отыскать песню или поэму, посвященную не секундам или мгновениям а, например, амперам или метрам. Что-то кроме «девять граммов в сердце» ничего не припоминается. У времени, правда, нет Ватикана во главе с собором Святого Петра. Но с другой стороны существует Международное общество по изучению времени, которое с 1966 по 1989 годы провело восемь международных конференций, задачей которых было всестороннее исследование проблемы времени с точки зрения самых различных научных дисциплин – математики, физики, космологии и т. д. [ 1 ]. Причем не только международные организации, но и ведущие государства планеты уделяют большое внимание, выделяют огромные суммы денег другому, соизмеримому по значимости вопросу, касающемуся приборам и методам измерения, вернее отсчета времени. Попросту говоря – часам. Равенство этих сторон проблемы объясняется тем, что понятие времени возникло одновременно с появлением часов.
Первыми носителями информации о жизни человека являются настенные рисунки жилища первобытного человека. В росписях быта, сценах охоты на диких животных археологами не обнаружены изображения приборов измерения времени. В Библии также отсутствуют сведения про время, которое выражается в часах, минутах, секундах. Есть только сведения про время как часть суток, недели. В старину самым распространенным хронометрическим прибором были солнечные часы (гномоны). Моряки использовали для определения времени астролябию. Единица времени по солнечным часам определялась по вращению Земли и обращению вокруг Солнца, в звездных хронометрических приборах – по видимому движению звезд на небосклоне. Основными пользователями таких приборов были «распорядок дня», «сезонные работы», если так можно выразиться. Солнце встало – пора просыпаться, завтракать, энергично браться за работу. Солнце в зените – пора обедать, отдыхать. Солнце клониться к горизонту – время ужинать, готовиться ко сну. Звезда Сириус появилась на небосклоне – пора сеять рис. В масштабе месяца, года, десятилетия и так далее задача времени – оценивание состояния объекта: расцвет, созревание, увядание. Кроме суток, циклов Луны, вращения Земли вокруг Солнца иных единиц времени не существовало. Появление жидкостных, песчаных, огненных (свечных) часов позволило создать искусственный эталон времени. На емкости, из которой вытекает жидкость или высыпается песок, на свечке можно нанести равномерные метки, которые соответствуют часу. Появляется возможность более детальной синхронизации каких-либо событий. Решающего значения в развитии человеческого общества такие часы не имели.
С изобретением механических часов начинается новая эра хронометрии. Часы появляются не только на башнях в центре города а и у любого желающего. Они становятся необходимыми, чтобы десятки, сотни, тысячи людей, механизмов функционировали одновременно, синхронно в соответствии с целями, ради которых и были собраны в единый коллектив, производство. Это стало возможным благодаря введению искусственных единиц времени – час, минута, секунда. На циферблате часов наносятся минутные, они же секундные деления, появляются минутные и секундные стрелки.
В 1927 году были разработаны и изготовлены
часы, в которых для отсчета времени взамен колебания механического маятника
использовались упругие колебания кристалла кварца [ 2 ]. Суточная нестабильность стационарных кварцевых измерителей времени составляла
менее 0,0001 сек. В первых
молекулярных аммиачных часах, созданных
в 1953 году, нестабильность хода уже составляла всего 10-7-10-9 сек. Последующим усовершенствованием
стандартов времени и частоты явились разработка и изготовление атомно-лучевых
цезиевых часов. В приборах такого типа нестабильность
хода удалось снизить до 10-13 степени. И наконец на Тринадцатой генеральной конференции по мерам и весам, что проходила в Париже в сентябре 1967 года, введено новое, действующее по сей день, определение единицы времени – атомная секунда, которая определялась как 9 122 631 770 колебаний излучения атома цезия-133 [ 2 ]. Такой эталон времени не имеет ни суточных, ни сезонных, ни вековых отклонений. Он не стареет, обладает достаточно необходимой определимостью, точностью, воспроизводимостью. Даже при скоростях движения, соизмеримых со скоростью света. Созданными атомными часами и атомным эталоном времени пользуются все службы времени и частоты в Англии, Франции, Германии, США, России, используют при создании спутниковых навигационных систем типа GPS. На поиск и создание все более стабильных приборов отсчета времени и частоты выделяются во всем мире большие средства с использованием лучших научных и инженерных кадров. Возвращаясь к теме данного произведения, еще раз подчеркнем, что именно к вниманию этих людей и будут обращены дальнейшие рассуждения и доводы на предмет отсутствия в физическом мире на Земле и на других планетах, галактиках такого параметра как время.
Если созданием приборов отсчета времени занимаются физики, инженеры, то проблемами самого времени занимаются философы, мыслители. С их точки зрения основным является вопрос об объективности или субъективности времени. И далее, время непрерывно или дискретно по своей структуре? Существует ли время вне и независимо от человеческого сознания, от деятельности человека и человечества. Представляет ли время некую первичную, само себя определяющую сущность или же оно есть нечто вторичное, производное, зависящее от чего-то другого, более фундаментального. Реально ли «течение» времени или это лишь иллюзия человеческого разума, особый способ восприятия человеком объективности мира. Сюда же примыкают вопросы о размерности времени – имеет ли оно одно или обладает двумя или более измерениями. С вопросом о направленности времени связываются в настоящее время возможность существования сверхсветовых скоростей. По вышеперечисленным направлениям исследований написано огромное количество трудов от древности и до наших дней и при всем уважении к авторам дадим лишь краткий обзор, так как при желании их всегда можно изучить более глубоко, посетив библиотеку или специализированные сайты Интернета. Чтобы анализировать или критиковать различные концепции и позиции по упомянутым вопросам надо иметь знания и опыт, соизмеримые со знаниями и талантом Ньютона, Пуанкаре, Аристотеля, Коперника, других известных ученых. Поэтому «ну где уж нам уж». Но зерно сомнения, тем не менее, брошено и не исключено, что будут и всходы. При наличии достаточно больших средств мысль об отсутствии такого параметра как «время» можно было бы «раскрутить» на весь мир как какую-нибудь безголосую певичку. Поэтому приходится лишь рассчитывать на игнорирование или уничижительную критику со стороны тех читателей этой статьи, которые посвятили свою творческую жизнь раздумьям об объективности-субъективности, дискретности-непрерывности времени.
Справедливости ради необходимо отметить, что автор с мыслью об отсутствии времени как физического параметра не одинок во Вселенной. Не на уровне гипотезы, а на уровне факта установлено существование «братьев по разуму». Например, в своей книге автор Жук Н. А. «Эйнштейн и его теория относительности» [ 3 ] пишет: «время – это некоторый универсальный эквивалент, с помощью которого производится сопоставление (сравнение) скорости протекания различных процессов. Вне этих процессов понятие времени бессмысленно» ( с. 78 ).
Еще пример. В книге Федорова Р. Н. «Физика: кризисные проблемы, новые начала» [ 4 ] дается следующее определение времени относительно физики: «Объективная природа не знает, что такое время. Она суть материя, способ существования которой – движение (изменение), и это все, что составляет объективную реальность. Для описания движения (изменения) необходимо абстрактное равномерное дление t , единое для всей объективной природы, чтобы любые изменения последней единообразно относились к t и с его помощью, то есть на одинаковых условиях, сравнивались друг с другом по длительности… время не является физическим объектом в качестве самостоятельной реальности. По своей сущности оно есть чистое количество, абстрактная длительность t , инструмент науки для описания физической длительности. Время – это аксиома науки о равномерной длительности в части количественного представления, вводимая для того, чтобы с ней сравнивались на одинаковых условиях длительности любых вселенских процессов», стр. 44.
Эти фразы и выраженные с их помощью мысли приведены потому, что наиболее близки к теме и духу данного произведения, хотя далее определений упомянутые авторы не двинулись, наверно в силу значимости иных вопросов, которые их более интересуют.
В эпоху античности для ряда философских и религиозных учений время было высшей, фундаментальной сущностью бытия. По свидетельству Аристотеля несотворимость и неуничтожимость времени является основой несотворимости и неуничтожимости всего существующего мира, человеческого бытия. Представители всех школ античной философии до Платона так или иначе признавали объективный характер времени. Платон был первым, кто провозгласил производный характер времени, утверждая, что оно создано богом в качестве образа вечности. Такие трактовки находятся в неразрывной связи с восприятием окружающего мира. Никто тогда не знал, что Земля – это шар, планета с обращением вокруг собственной оси и вокруг Солнца. Временные явления – смена дня и ночи, лета и зимы воспринимались как некие проявления божественного влияния. Солнце и звезды, двигались по небосводу непрерывно и всегда, были самыми первыми естественными часами, и появление понятия «время» было неизбежным. Сегодняшний день становится вчерашним, и время уходит вместе с ним. Не следует уделять слишком много внимания вопросу времени в эпоху античности. Такой обзор присутствует, как правило, во всех исследованиях, вызывает значительный интерес, легко воспринимается и хорошо усваивается. Отметим только, что в античности преобладала концепция непрерывности движения времени (Аристотель), лишь Эпикур был сторонником дискретности времени и создал концепцию «атомов» времени наряду с понятиями «атомной длины» и «атомного тела».
В философии и естествознании «ученого средневековья» и «нового времени» наблюдается мощная тенденция расцвета субъективных оценок сущности времени со стороны подавляющего большинства философов – как идеалистов, так и материалистов. Основоположником субъективистской оценки времени в этот период можно считать великого французского философа Р. Декарта. Одной из причин такого выбора можно считать тенденцию рассматривать время как чисто математическое средство. Для классической механики, как в математических формулах, так и в самой механике внешний мир есть перемещение во времени вечных и неизменных сущностей. Для механики важно лишь изменение их положения во времени и её совершенно не интересует те изменения, которые происходят в самих вещах. Поэтому рассмотрение времени сводится к чисто мыслительной схеме, накладываемой нашим сознанием на безвременный внешний мир, в качестве удобного вычислительного средства. Такие выдающиеся мыслители как Б. Спиноза, Т. Гоббс, Дж. Локк тоже стояли на позициях субъективистской трактовки времени. Так для Спинозы время «есть мера длительности или самого модуса мышления», цитируется по [ 1 ]. Но никто из исследователей и мыслителей того периода, так же как и в древности не ставил под сомнение тезис о существовании времени.
Великий английский ученый И. Ньютон создал, наряду с системой классической механики и теорией тяготения, материалистическую и глубоко философскую концепцию времени. Трудно судить о субъективности или объективности времени, так как согласно учению Ньютона есть истинное математическое или абсолютное время, выражаемое через время движения различных материальных тел и которое является, так сказать, лишь кажимостью абсолютного времени. В своей книге «Математические начала натуральной философии» он пишет: «… абсолютное, истинное математическое время, само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью. Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешне совершаемая при посредстве какого-либо движения мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то час, день, месяц, год.», цитируется по [ 1 ].
Не только Ньютон а и иные выдающиеся ученые эпохи «научного возрождения» безоговорочно приняли как эстафету от древних постулат о существовании времени. Так Эйлер, не менее великий ученый той эпохи в своем произведении «Теория движения твердых тел» излагал свою концепцию по этому вопросу: «Независимо от споров, которые могут вести философы по поводу течения времени, нам следует для изучения движения применить некоторую меру времени; при этом следует допустить, что время протекает независимо от движения, так что можно себе представить отдельные части его, между которыми существует равенство или неравенство в любой пропорции.» [ 1 ].
Так ли это важно, признавал ли Ньютон существование времени в материальном мире? Вопрос не риторический, так как на постулате об абсолютном пространстве и времени Ньютоном построена классическая механика – теоретическая система устройства мира. И если допустить, что в природе нет времени, ни абсолютного, относительного, то у теории построения материального мира исчезает первая опора и остается лишь вторая – пространство. Но опять таки здесь не ставится задача опровержения основ классической или релятивистской физики. Отстаивается лишь мысль о том, что время – всего лишь искусственный параметр, используемый для моделирования и описания физических процессов.
Можно и далее приводить примеры о восприятии времени математиками и философами ХУ11 – ХУ111 веков и обосновании их позиций. Для отстаивания своих позиций воспользуемся лишь фактами, лежащими наверху. Вспомним, что это эпоха возникновения и расцвета дифференциального и интегрального исчисления, появления классической механики, астрономии как науки, математического описания физических процессов и деятельности человека. И в системе математических формул, интегральных и дифференциальных уравнений весьма уместно и красиво пригодился аргумент « t », то есть время. Но, к примеру, в математическом выражении зависимости температуры атмосферы от времени дня « t » целесообразнее (и правильнее) использовать физический аргумент « » - угол подъема Солнца над горизонтом. Да и сам угол никак не влияет на прогрев атмосферы. Температура воздуха зависит от количества падающего света на поверхность планеты, а еще вернее, от излучения – одной из его составляющей. А количество падающего излучения зависит от углового положения выбранной точки на поверхности планеты относительно Солнца. А угловое положение точки зависит от угла поворота планеты Земля от заранее выбранной нулевой точки. Таким образом, выстраивается некая цепочка из звеньев типа «причина – следствие», причем причина является следствием некоторой предыдущей причины. Так как эту цепочку где то надо отсечь и так как эта цепочка не нужна при постановке задачи описания изменения температуры воздуха в течении суток, то и вводится абстрактный параметр – время.
Обзор и анализ различных трактовок времени в после ньютоновский период свидетельствует об отсутствии каких либо новых концепций. Математики использовали категорию времени для создания классической механики, дифференциального и интегрального исчисления, термодинамики и так далее и оставили эту проблему философам. Так Э. Кант в своей работе «О форме и принципах чувственно воспроизводимого и умопостигаемого мира» писал «… время не есть что-то объективное, реальное, оно не субстанция, не акциденция, не отношение а субъективное условие, по природе человеческого ума необходимое для координации между собой всего чувственно воспринимаемого» [ 1 ]. Вот так!
Для Гегеля – время также не является объективным. Фейербах выступал с субъективистской оценкой времени. Основоположники марксизма указывали на объективный характер времени. Ф. Энгельс подчеркивал неразрывную связь пространства и времени со свойствами движущейся материи. Примерно та же картина имеет место в материалистическо-идеалистическом, непрерывно-дискретном объяснении времени. Общее впечатление – труды философов о трактовке пространства и времени читаются и воспринимаются с трудом (нужна все-таки философская подготовка). Математики, физики, философы едины лишь в одном – время линейно, однонаправлено. Никаких ускорений или замедлений, никакого возврата в прошлое.
4. Время в теории относительности
Такая «идиллическая» картина имела место до 1905 года, появления первых трудов
А.Эйнштейна по теории относительности (ТО). Согласно этой теории при скоростях, близких к скорости света – 300 000 км\сек могут создаваться условия, в которых время протекания физических процессов замедляется. Правда автор ТО не раскрывает широко, о каких процессах идет речь, ограничивается только примером часов (песочных или атомных – нет уточнения), которые будут опаздывать в полете и примером братьев-близнецов, один из которых возвратится из космического полета моложе своего брата, оставшегося на Земле. То есть согласно теории Эйнштейна нарушается принцип линейности времени. В данном произведении не ставится задача критики основ релятивистской физики, идей Эйнштейна. За последние сто лет написано немало научных, научно-популярных, псевдонаучных статей с критикой и неприятием теории относительности. Отметим только, что ни Эйнштейн, ни его оппоненты не подвергали сомнению существование такого параметра как время. Кроме того, принципы ТО построены с точки зрения некоего осуществляющего определенные эксперименты и воспринимающего их результаты «наблюдателя». Этот наблюдатель с его восприятиями и ощущениями вошел на страницы физических и связанных с ними философских исследований и довольно прочно обосновался там, став таким же непременным атрибутом размышлений о физических явлениях, как и чисто физические величины и характеристики: масса, импульс, энергия и так далее [ 1 ]. Причем, что интересно, этому наблюдателю не позавидуешь. Некто, кто его придумал и поставил наблюдать, всем своим поведением ему как бы говорит: «Стой и делай вид, что наблюдаешь. А если тебя спросят, что ты видишь, не торопись с ответом. Я все за тебя скажу».
Но тут необходимо вспомнить, что понятие теории включает в себя совокупность фундаментальных идей, взглядов, концепций, учений, представлений про объективную реальность, независимых от наблюдателя и способа их получения. И если нет никакой, независимой от «наблюдателя» относительности, то это уже не теория. Определение понятия «теория» можно найти в любом научном направлении, наконец в энциклопедии. Попробуем дать свое определение теории. Например: теория – аналог конституции государства. На основе конституции создается гражданское право, пишутся все законы, которые регулируют жизнь и поведение членов общества. Но если нет государства, то и не может быть конституции. Если нет никакой объективной, независимой от человека относительности, то и не может быть «теории» относительности. Но никто из специалистов ТО и квантовой физики не задумывался над подобными «тонкостями». И если нет в природе такого параметра как время, то и лишается смысла преобразование Лоренца
t’ = t / F, F = (1
- v/c),
где: v - скорость движения какого-либо предмета, например элементарной частицы, у которой время существования измеряется микросекундами;
с - скорость света в вакууме, равная 300 000 км\сек;
t - время протекания процессов, например время жизни элементарной частицы;
t’- время протекания тех же процессов при скорости v, близкой к скорости света.
На базе преобразования Лоренца делается вывод о замедлении процессов, изменении линейных размеров тела ( L – длины)
L’=L*F,
и его массы
m’=m/F,
про тесную взаимосвязь пространства и времени при около световых скоростях. Эти формулы можно увидеть в специальной литературе, начиная с научно-популярных изданий для школьников, в учебниках по физике для высших учебных заведений и оканчивая научными трудами институтов ядерной и космической физики, в монографиях ученых с мировым именем. Причем везде и всюду они преподносятся и воспринимаются как святыня, догма, достоверность которой не может вызывать никаких сомнений. Но факт отсутствия одежды на короле становится очевидным после того как всякий гипотетический любознательный читатель опусов о замедлении времени, глядя на преобразование Лоренца, выразительно поморгает, тряхнет головой как бы прогоняя наваждение и спросит: «О каком времени идет речь? Об абсолютном, относительном, непрерывном, дискретном, локальном, собственном и т. д.? Если это абсолютное время, то оно должно замедляться абсолютно везде! Чепуха! Если это дискретное время, то при v c секунда это уже не 9 122 631 770 колебаний излучения атома цезия-133 а что-то иное? Чепуха!». Но на такие вопросы Лоренц и Ко могут ответить лишь высокомерным молчанием, всем своим видом показывая, что «у попа дочь – гулящая». А есть ли у батюшки дочь или нет – сами разбирайтесь.
Но как говорится в одной поговорке «Плетью обух топора не перешибешь.» В качестве наглядного примера позиции сторонников замедления времени приведем, как типичные, мысли, изложенные в книге английского ученого Девиса Пола «Суперсила. Поиск единой теории природы» [ 5 ]. Книга получила хороший перевод на русский язык, написана с единых позиций, касается многих вопросов о том, какие силы двигают Вселенной, атомами, что такое теория относительности. Читается легко и с большим интересом. Относительно темы изменения масштаба времени дадим небольшую цитату, стр. 42: «Замедления времени в движущейся системе отсчета особенно раздражает непосвященных… Примерно половина статей, поступающих в физические журналы от таких адресатов, касается проблемы времени и относительности, и авторы упорно ищут изъяны в рассуждениях Эйнштейна или противоречия в теории относительности. Они не приемлют мысль о том, что время «упруго» и ход его может меняться в зависимости от наблюдателя. С особым ухищрением они пытаются опровергнуть знаменитый «парадокс близнецов»… Явление, которое физики склонны рассматривать как курьез, вызывает у дилетантов абсолютное неприятие… Но нравится это им или нет, замедление времени вполне реально.», подчеркнуто мною.
«Посвященные – непосвященные» - ну прямо как в масонской ложе, где верховным магистром выступает сам А. Эйнштейн. Приходится делать вывод, что в разряд «непосвященных», «дилетантов» попадают все, кто не приемлет теорию относительности, в том числе и автор этой статьи. В этом случае «дилетант» может задать несколько дилетантских вопросов.
Вопрос первый. Во всех научно-популярных изданиях и научных трудах касательно замедления времени при скоростях, приближенных к скорости света, в качестве примера предлагается хронометр (вполне реальное тело, прибор), который, двигаясь, идет медленнее от хронометра, который находится в состоянии покоя. Какая между ними физическая, причинно-следственная или функциональная связь – непонятно. Напрашивается вывод, что нужно только найти место подключения хронометра ко «времени», которое замедляется и прибор начнет фиксировать (а может быть даже формировать) это замедление. Но хронометр не амперметр и подключать его некуда. В состав любого хронометра обязательно входит устройство индикации времени (циферблат, стрелки, цифровые индикаторы, звуковой сигнал), устройство отсчета времени (комплекс шестеренок, микросхемы, анкерный механизм), источник энергии (пружины, гири, аккумуляторы). За счет чего случается замедление работы хронометра? В шестернях изменяется диаметр, количество зубьев? Шестеренчатые передачи могут находиться, например, в системе подачи топлива. Но тогда при около световых скоростях космическая ракета будет замедлять свое движение аж до полной остановки. Или разбухнет до невероятных размеров. Источник электроэнергии обеспечивает не только работу хронометра а и передачу радиосигналов. Таким образом, не только микросхемы на космическом корабле «замрут» а и радиосигнал тоже «лениво, вяло, без желания» будет покидать антенну или вообще заснет не взирая на требование двигаться со скоростью 300 000 км\ сек.
Ещё вопрос. Представим в центре Северного полюса ось вращения Земли. От этой оси отложим по поверхности планеты радиус в четыре метра. Нетрудно подсчитать, что длина окружности этого радиуса будет приблизительно равна 24 метрам. В некоторую точку этой окружности поместим хронометр. Сама точка вместе с хронометром будет двигаться вокруг оси со скоростью один метр в час. Мысленно проложим меридиан от оси через выбранную точку и до экватора. На пересечении меридиана и экватора разместим такой же хронометр. Если первый хронометр будет двигаться по кругу со скоростью один метр в час, то второй на экваторе будет двигаться со скоростью около 1699 километров в час, иначе говоря, в 1,67 миллиона раз быстрее. В соответствии с гипотезой замедления времени часы на экваторе должны отставать от часов на полюсе. Но до сих пор ни одна служба точного времени ни в одной стране не обратила на это внимание.
Все эти вопросы могут быть сняты, если замедление процессов самого разного характера объяснять не влиянием времени, а изменением условий, в которых они протекают. В земных условиях замедление процессов достигается в специальных установках – электронных синхротронах, предназначенных для ускорения пучка электронов или элементарных частиц, которые разгоняются мощными магнитами по кругу диаметром 30 метров до почти трех миллионов раз в секунду. Таким образом, достигается почти световая скорость [ 5 ]. В результате разгона период существования элементарных частиц, например мюонов, значительно возрастает. Но случается это не за счет «изменения времени» а за счет изменения условий существования этих частиц под воздействием, например, электромагнитного поля, гравитации или влияния сил иного происхождения. А время тут ни при чем.
5. Лоренц, Лоренц, ты могуч! Ты гоняешь стаи … пузырей
Преобразование Лоренца распространено специалистами ТО помимо времени ещё на массу вещества и на его линейные (и уж наверное объемные) размеры. Хочется подчеркнуть одну особенность или, если угодно, странность. Понятие времени и геометрического размера не зависят от места их приложения, применения или природы вещества. Время жизни насекомого, время преодоления дистанции легкоатлетом измеряется одним и тем же хронометром. Высота дерева или колоска пшеницы определяется одними и теми же средствами измерения. Что время роста и созревания колоска, что его длина являются не компонентами этого колоска, не его сутью, а понятиями, привносимыми из вне человеком. Время жизни колоска или его длина по сути не зависят о того, померяет или нет человек эти параметры с помощью часов или линейки. Эти рассуждения не распространяются на понятие массы вещества так как сразу возникает вопрос – о каком веществе идет речь. Все химические элементы таблицы Менделеева и их производные можно разбить на три вида агрегатного состояния: газ, жидкость, твердое вещество. Лоренц с Эйнштейном декларируя своё преобразование, не уточняют состояние или химическую природу – «Масса вещества и все тут!». Поэтому возьмем на себя смелость «поддакнуть» этим гениям. Есть ещё такое понятие «хвосты заносить». Светская дама в пышном, богатом платье вертится в церемониальном танце. Чтобы не запутаться и не упасть, за дамой присутствует паж, который поправляет и убирает из под ног дамы длинный шлейф. Продекларируем, что преобразование Лоренца распространяется и на газ, и на жидкость, и на твердое вещество. И чтобы погреться в лучах света и тепла, исходящих от славы великих ученых и гениев, вставим свои «пять копеек» а именно, распространим вышеупомянутое преобразование на всю таблицу Менделеева
Периодическая
таблица химических элементов (с индексом «с») Периодическая
таблица химических элементов (с индексом «v»)
= / Fk
Рис. 1.
Получается, что при около световых скоростях, например железо – это уже не железо в нашем земном понимании. Но тогда что? Нет ответа. Тем не менее, астрофизики, выполняя спектральный анализ излучений от иных галактик или Солнца, уверенно заявляют: - «Там присутствует водород, гелий и т. д.». То есть спектральный анализ вещества, находящегося рядом и тот же анализ того же вещества, но уже по информации от света, поступающего на Землю со скоростью 300 000 км/сек, дает один и тот же результат. Но согласно преобразованию Лоренца при около световых скоростях происходит изменение массы и структуры вещества. Получаются двойные стандарты. А почему нет? В политике можно, почему нельзя в релятивистской физике? Когда очень хочется, то можно.
Аппетит приходит во время еды. Как говорится в бессмертном произведении великих писателей Ильфа и Петрова «Двенадцать стульев» «…Остапа понесло…». Не будем обижать органическую и неорганическую химию с их десятками и сотнями тысяч химических соединений, распространим преобразование Лоренца – Эйнштейна на всё множество химических продуктов научного, производственного, бытового назначения
Химическая продукция (с индексом
«с») Химическая продукция (с индексом
«v»)
= / Fk
Рис. 2.
Согласно версии Лоренца химическая продукция с индексом «с» уже будет иметь иное время жизни, массу, размеры.
Все, что говорилось немного выше, касается поведения вещества в рамках классической физики. Возьмем на себя смелость утверждать, что преобразование Лоренца распространяется и на молекулярную и на атомную физику (или химию). Производство сверхчистых и редких химических соединений промышленного, фармацевтического назначения может стоить сотен миллионов долларов. Чтобы произвести один несчастный грамм такого вещества необходимо затратить огромное количество энергии, труда, исходных компонентов. И это уже не фантастика, а реальность. Не дешевле ли будет поместить, например миллиграмм этого вещества в циклотрон, разогнать его до световой скорости и получить таким образом килограмм. Или на том же циклотроне разогнать исходные компоненты, катализаторы и получить желаемое соединение за короткое время и с меньшими затратами энергии.
Касательно «молекулярного» преобразования Лоренца нарисуем еще одну формулу
Молекула (с индексом «с») Та же молекула (с индексом «v»)
= / Fk
Рис. 3.
и зададим наивный вопрос: «Что в молекуле «с» отличного от молекулы «v». Увеличилось количество атомов? Но тогда это уже будет совершенно иное вещество, производство которого не входило в задачи химиков и операторов циклотрона.
Ответа на поставленные вопросы не существует, так как институты, центры космической и ядерной физики такими «прозаическими» вещами не занимаются. Имеются только спекулятивные заявления о часах в полете, братьях близнецах. Но это всего лишь своеобразное «Паблик релейшен» - связь с общественностью. Как сказал один эстрадный певец: - Пипл хавает -. Общественность всё это слушает раскрыв рот и с уважением относится к этой «лапше». Позиция автора в этом вопросе следующая – преобразование Лоренца это всего-навсего математическая формула, искать физическую реализацию которой бессмысленно, тем более заявлять, что оно имеет место в природе.
6. Современная спираль темы времени
Реакция на знакомство с точкой зрения на категорию «время», здесь изложенной, имеет довольно широкую неоднозначность. Из всего диапазона мнений сразу отбросим восприятия типа «этого не может быть потому что не может быть никогда» или «чем бы дитя не тешилось». Гораздо интереснее реакция, имеющая мысль, что тема времени сейчас мало кого интересует, что она достаточно глубоко и полно изучена, осмыслена и оставлена в покое. Ничего, мол, нового здесь добавить невозможно. Да, действительно, все, что наработано философами за почти трех тысячелетнюю историю человечества на девять десятых состоит из трудов мыслителей Древнего Мира (Аристотель, Платон,…), Средних веков и эпохи Возрождения (Декарт, Ньютон, …), ученых конца Х1Х – начала ХХ столетия. На всем протяжении указанного выше периода «джентельменский клуб исследователей времени» стабильно пополнялся именами и трудами величайших астрономов, физиков, философов. Сам же комплекс точек зрения не претерпел никаких изменений. Дискуссии различных философских школ стабильно и традиционно велись вокруг объективности-субъективности, непрерывности-дискретности времени и т. д. Какие бы страсти здесь не разгорались, все были едины во мнении, что время линейно, однонаправлено и необратимо. Современный период этой захватывающей, увлекательной, порой драматической истории оказался эффектным и шумным как фейерверк из-за появления теории относительности А. Эйнштейна с его «Пиаром» об искривлении хода времени, братьях-близнецах, часах, которые в полете замедляют свой ход. А за последнее время ничего существенного, нового не появилось в изучении проблемы времени. Как правило, присутствует обзорно-аналитическая часть взглядов и трудов древних и не очень древних мыслителей, которая занимает 50-70 % от всего объема новейших трудов. В остальной части приводятся рассуждения о сверхсветовых скоростях, «связи» времени и гравитации, о так называемых «кротовых дырах» - условиях возможного изменения хода времени. Идеи Эйнштейна о замедлении времени при около световых скоростях не нашли на Земле никакого практического воплощения и не вызывают какого-либо значимого интереса. Действительно, чтобы братьям-близнецам выяснить, кто старше а кто моложе, не хватило бы и тысячи жизней. Что касается замедления времени в земных условиях, то здесь имеется всего два эффектных приема. Первое. На специальных устройствах – синхротронах элементарные частицы по кругу разгоняются до почти световой скорости, при которой время существования этих самых частиц значительно увеличивается ( т. е. само время замедляется ). Второе. Часы на борту скоростного самолета, облетевшего Земной шар и вернувшиеся к месту старта, демонстрируют отставание перед аналогичными часами, которые оставались все это время на аэродроме [ 1 ]. «Ах! Это же надо!». И все. Что дальше делать с этим отставанием так никто и не придумал. Даже в Исаакиевском соборе в городе Санкт Петербург наряду с маятником Фуко или в цирке номер с замедлением времени не показывают.
Отчего же такой «серенький» финал вышел? Современные физики, астрономы, философы имеют в своем распоряжении сенсационные открытия, новейшие технологии, уникальные приборы, искусственный интеллект, сверхбыстрые компьютеры и т. д. В чем дело? Вспоминаются слова известного современного артиста-юмориста, сказавшего со сцены примерно следующее:
- Что прежде можно было создать гусиным пером при свече? Ну, разве «Евгений Онегин».
Дело же конечно не в отсутствии талантов и не в оснащенности технологиями, идеями, приборами. И того и другого у современных физиков и философов хватает. Дело в том, что, несмотря на Нобелевские премии в области физики, астрономии, несмотря на нанотехнологии и т. д. никому так и не удалось обнаружить на физическом уровне фактор времени. И никогда не удастся. Поэтому этот вопрос не актуален и отправлен в отставку с формулировкой «хорошо и полно изучен».
У человечества всегда имеется интерес ко всему вновь найденному, открытому с практической позиции. Любое открытие, сделанное теоретически или экспериментально, сначала выражается в приборе, устройстве для регистрации и наблюдения этого явления. Первое, что вспоминается ещё со школьных уроков физики, явление возникновения электрического тока в металлической рамке при её движении в магнитном поле. И довольно быстро реализуется следующий этап – создания средств воздействия, управления интересуемым явлением. В приведенном примере – это создание электрогенератора, электротурбины, в которых десятки, сотни таких рамок, двигаясь в магнитном поле статора, генерируют электродвижущую силу, попросту говоря переменный электрический ток.
Но наблюдать и управлять явлением, которого нет в природе, невозможно. Поэтому и нечего этим серьёзно заниматься. Был бы здесь хоть малейший шанс, кто кто, а оборонные ведомства ведущих держав этого шанса не упустили. В средствах массовой информации по сравнению с темой перемещения во времени гораздо чаще крутятся «страшилки» о пришельцах из космоса, похищениях людей гуманоидами, НЛО, телепатии, телекинезе, дельфинах-убийцах и так далее. По версии авторов этими вещами занимаются военные ведомства ведущих держав. В прессу время от времени просачиваются «секретные» материалы. Занимаются военные ведомства такими вещами или нет, конечно же никто сказать не сможет. «Вроде бы да, занимались. Потом прекратили». Будем считать, что дыма без огня не бывает. Допустим, занимаются, изучают. Но временем, перемещением в будущее или в прошлое не занимается ни одна секретная лаборатория, ни один сверхсекретный центр, ни в одной стране. Почему? Да потому что его (времени) нет в природе. А найти практическое применение (в первую очередь военное) тому, чего не существует, невозможно. Поэтому ещё раз заявляем, что время, как физическое явление, не имеет места в природе.
7. Собственный взгляд на собственное время
Но работники «цеха сторонников существования времени» не собираются сдавать свои позиции. За последнее время весьма тщательно прорабатывается тема «собственного времени». «На определенном этапе развития знаний появилось очень важное понятие «собственное время» тела, которое утверждает, что при определенных условиях одно и то же тело может иметь различное время… Собственное время любой материальной системы определяется показаниями часов… » [ 6 ]. Не пытаясь раскритиковать или опровергнуть такую точку зрения, хочется только отметить, что материальной системе или телу «все равно», померяют её собственное время или нет. Фиксирование моментов и отсчет интервалов времени производится всегда и везде, где есть, имеет место, присутствует заинтересованная сторона и выполняются эти действия с определенной целью. У двух или более находящихся рядом наблюдателей могут быть совершенно разные цели, ради которых выполняются эти измерения. Первична цель измерения, а не само измерение. Время это атрибут наблюдателя, но ни в коем случае не свойство объекта наблюдения.
Ну, допустим, что существование собственного времени у какого-либо предмета, вещества или явления возможно. Но если речь заходит о некоем предмете, то его собственное время можно и должно квалифицировать как аномальное, локальное, так как любой предмет или явление всегда локализованы в пространстве, даже если имеет место движение с большой скоростью. И если не принимать такую квалификацию, то исчезает смысл понятия «собственного времени». Так как только практика является критерием истины, то после появления гипотезы обязательно наступает этап настойчивого поиска способа и средства обнаружения «предмета» гипотезы. Идя далее робких предположений о существовании собственного, аномального, локального времени, допускаем принципиальную возможность существования способа и средства обнаружения и (чего уж мелочиться) создания генератора аномального, локального времени (ГАЛВ). С помощью оного (хорошее слово, происходит от выражения «он») можно осуществлять замедление хода времени в определенном участке, объеме пространства. Но замедление времени само по себе никому не нужно. Для человека представляет ценность проявление этого самого замедления в окружающих его (человека) предметах или явлениях. Теперь обратимся к такому примеру. Основной задачей холодильников есть сохранение пищевых продуктов. Чтобы мясо, молоко, блюда не испортились за три-четыре часа и были пригодны к употреблению в пищу в течение нескольких дней, их помещают в холодильник. Охлаждение или замораживание есть процесс изменения состояния вещества. Но изменение состояния, положения, количества материи происходящее во времени, является следствием расхода или преобразования энергии. И если окажется, что генератор аномального, локального времени требует меньше энергии, то его с успехом можно использовать вместо холодильника. Для этого в состав ГАЛВа включается специальный контейнер хранения, например мяса. В таком контейнере генерируется замедление времени, в результате чего будут долго сохранятся все свойства свежего, только что разделанного, ещё теплого мяса. У продукта исчезнут все недостатки, связанные с заморозкой и разморозкой. Таким образом человечество откажется от использования холодильной техники для хранения пищевых продуктов. Обанкротятся производители бытовых холодильников. Рухнет не только холодильное производство а и косметическая промышленность. Представьте себе миниатюрные ГАЛВы в виде сережек, бус, ожерелий, заколок. В результате ношения таких украшений замедляется временной нежелательный процесс увядания кожи лица и шеи, появления морщин. Женщинам не нужны будут кремы, лифтинги, различные омолаживающие маски и диеты.
Приведенные примеры (абсурдные, надуманные) демонстрируют абсурдность мнений о возможности существования «собственного» времени и его замедления.
Теперь рассмотрим тему «собственного» времени совместно с перемещением во времени. Тема перемещения во времени имеет две довольно определенные крайности. Первая является одним из любимых жанров писателей – творцов приключенческой фантастики. Герои таких произведений с помощью «машины времени» перемещаются в прошлое или будущее, чтобы получить некоторую информацию или повлиять каким-то образом на ход событий, вообще говоря, с вполне определенной корыстной целью. Вторая крайность является предметом пристального внимания специалистов по философским вопросам астрофизики. Все остальные научные и практические направления человеческой деятельности не уделяют этому вопросу никакого внимания. Причиной такого дружного равнодушия является непререкаемый факт невозможности такого перемещения. Здесь приводятся, как правило, следующие доводы.
Как было отмечено немного выше, перемещение в прошлое всегда носит субъективный, локальный, прагматический (корыстный) характер. Некая особа или группа людей, объединенные единой целью или одним интересом, не прочь очутиться в прошлом, но не вообще, а в вполне определенном месте, во вполне определенном прошедшем времени и на вполне определенный временной промежуток. Такой акцент делается потому, что иначе перемещение в прошлое теряет всякий смысл. Первый основной довод невозможности состоит в том, что таким образом нарушается причинно-следственный ход событий, так как из-за изменения чего-либо в прошлом не состоится то самое настоящее, из которого выполнялось перемещение. Второй аргумент. Пока выполнялось перемещение в прошлое, настоящее тоже не стояло на месте. И здесь становится непонятно, в какое же настоящее возвращаться. В то, из которого начиналось перемещение? Но это уже тоже прошлое. Если же возвращаться в самое настоящее «настоящее», то неизвестно какое оно, ведь оно изменилось за время путешествия. Может нашим горе путешественникам там вообще места не найдется.
К приведенным доводам попробуем добавить свои аргументы. Здесь необходимо отметить, что любое событие, действие, движение объекта, материи всегда происходит не только «во времени», но и с расходом энергии (электрической, магнитного поля, гравитации, инерции, столкновения, сопротивления трению и т. д.). Понятие расхода энергии вместо понятия сохранения энергии вводится здесь вполне сознательно, прагматично, так как любому пользователю энергии или её производителю не в радость, что некоторая значительная часть энергии от сгоревшего топлива теряется, расходуется впустую через, например, выхлопную трубу автомобиля или через дымовую трубу тепловой электростанции. И если любое движение «во времени» из настоящего в будущее происходит вместе (и обязательно) с расходом энергии, то (по идее) возврат из настоящего в прошлое должен выполняться уже не с расходом, а с возвратом энергии. Иначе это уже не есть перемещение в прошлое. Пойдем далее. Если мы допускаем возможность перемещения во времени, то необходимо признать принципиальную возможность существования или создания некоторого устройства, «машины», обеспечивающее это собственное, локальное перемещение. Дадим полную свободу фантазии, представим, что такой генератор ставится на тепловой электростанции на участке отвода отработанного тепла вместо комплекса фильтров и дымоулавливателей. В результате работы такого устройства тепло и продукты сгорания превращаются в исходное топливо, которое снова подается в котлы для сожжения. То же самое можно предусмотреть на транспорте (автомобиле, локомотиве). В результате будет достигнута неслыханная экономия топлива. Коэффициент полезного действия любого вида двигателя будет всегда составлять почти сто процентов. И на фоне этих рассуждений, фантазий становится очевидна абсурдность не только существования собственного времени, но и перемещения в прошлое.
К сторонникам перемещения во времени имеется еще несколько вопросов. Само перемещение тоже занимает какое-то время. С какой скоростью происходит это перемещение и зависит ли время перемещения от глубины, дальности перемещения? Сколько времени займет перемещение во вчерашний день, или в прошлое тысячелетии и с какой скоростью? Если перемещение будет происходить в естественном темпе то движение, например, назад на двенадцать часов и займет как раз двенадцать часов. И для того, чтобы переместиться назад на сто лет и жизни не хватит. Если перемещение выполняется с более высоким темпом, то с каким, и возможно ли ускорение. Если все это реально, то это есть решение вопроса о превышении скорости распространения света. Таким образом, размер кома абсурдности перемещения во времени растет быстрее снежного кома.
8. Время и пространство
Философия и физика рассматривает время в тесной связи с пространством. Ньютон первый определил пространство и время как исходные параметры окружающего нас мира. С тех пор и до наших дней основными характеристиками материальных объектов в этом самом пространстве является «протяженность» а основной характеристикой времени есть «длительность» процессов. «Все материальное протяженно, протяженность является наиболее общей исходной характеристикой материи… Физический мир материален: способ существования материи – движение (изменение). А это означает, что все материальное в своем существовании характеризуется длительностью. Длительность наряду с протяженностью является наиболее общей исходной характеристикой материи…» [ 1 ].
Пространство, таким образом, интересует как физиков, так и философов в качестве вместилища материальных объектов, которые объективно существуют независимо от способа получения о них информации или от субъекта-наблюдателя. Имеет место некое тождество «пространство и протяженность материальных объектов», существующих объективно. Но «времени» уже нельзя дать такую же характеристику, так как «длительность» уже есть характеристика процесса, а не самого материального объекта. А имеет ли место этот самый процесс или нет, уже зависит от точки отсчета, наблюдения. Для наблюдателя, находящегося на платформе, букет цветов за стеклом окна вагона будет находиться в движении, а для пассажира в купе этот самый букет будет считаться неподвижным. Отсутствует элемент объективности. Но не глядя ни на что так и живет – существует эта парочка «объективная материя с протяженностью, местом обитания пространство» и «время как характеристика процесса дления движения этой материи». Приходится сделать вывод, что не такой уж и глупый тот самый анекдот про старшину, который дал приказ солдатам копать траншею от забора и до обеда.
Выражая собственную позицию по этому вопросу отмечу, что искусственность такого союза есть не только по сути, но и по иным признакам, а именно. Ньютон (1643 – 1727 гг.) и Шекспир (1564 – 1616 гг.) творили в одну эпоху, жили в одной стране – Англии и даже в одном городе – Лондоне. И тот и другой трудились над описанием непреходящих, вечных ценностей для человечества. Шекспир создал бессмертное произведение «Ромео и Джульетта». Здесь все ясно, нет никаких вопросов. Речь идет о двух влюбленных. Эта тема без изменений путешествует в истории (например «Руслан и Людмила» Пушкина) и актуальна до сих пор (например «Мастер и Маргарита» Булгакова). Но создавались эти и многие подобные шедевры вовсе без благословения Шекспира. А детище Ньютона – «влюбленная парочка»: объективная категория «пространство – материя» и субъективная категория «время – длительность» тоже благополучно достигла наших дней, и поныне здравствуют благодаря огромному, всеподавляющему авторитету великого ученого. Любое произведение по философским основам физики всегда и везде включает в себя ссылки или цитаты из «Математических начал натуральной философии» Ньютона. Было бы потешно, если бы во вступлении «Руслана и Людмилы» Пушкина или «Мастера и Маргариты» Булгакова присутствовали такие слова: «Шекспир – великий открыватель темы любви. Он создал глубоко художественную теорию и методологию написания» и так далее. А в самом произведении присутствовали бы постоянно ссылки, что сказал Ромео или что ответила Джульетта в той или иной ситуации.
С позиции отношения ко «времени», здесь изложенной, было бы логичней соединить не пространство и время, а пространство и положение тел в этом пространстве. Таким образом, снимается субъективизм в рассмотрении движения материальных объектов. А время это всего лишь искусственный параметр для оценивания положения и (или) состояния (количественного или качественного) этих самых материальных объектов в пространстве.
Но в этом месте пора вспомнить про тот самый топор, который нельзя разбить кнутом, и попробовать вынужденно оправдать непоколебимое (пока) существование «пространства – времени». Дело в том, что исследование объективной реальности с помощью тандема «пространство и время» нельзя назвать полностью объективным, так как время – фактор субъективный, человеческий. Результат исследования, познания является, скорее всего, объективно – субъективным. На этом построена вся деятельность человека от научных изысканий и до практической деятельности, создания материальных ценностей. Хорошо это или плохо, правильно или нет? Так и должно быть, так как каждый субъект берет от объекта только то, что именно ему нужно. Строителя – отделочника, например, в граните интересуют его внешний вид, возможность обработки и полировки. А тот, кто возводит несущие стены здания, больше интересуется прочностными свойствами камня.
Тема субъективизма – объективизма времени
тесно связана с природой времени. Это некая субстанция, пронизывающая всё
пространство или это релятивистское явление, продукт взаимоотношения минимум
двух элементов, участников? Время объективной категорией никак назвать нельзя,
это фактор, привносимый человеком. Если материя в пространстве может
существовать сама по себе, то время –
элемент дуализма, реляции, отношения между, минимум, двумя сторонами. Это объект,
элемент объективной реальности и субъект, который интересуется этим объектом и
свой интерес он реализует через средства наблюдения (оптика, акустика и так
далее, в том числе и с помощью часов). Отсюда можно сделать вывод, что время
имеет релятивистское обоснование. Но такая позиция автора не совпадает с
общепринятой релятивистской позицией. В теории относительности выводы
«наблюдателя» о релятивистских результатах временного поведения объекта
абсолютизируется, это раз. Второе – релятивистская трактовка времени
подразумевает, что это некая, хоть и локальная (в рамках этой самой реляции),
но субстанция. И эта «дама» заставляет часы отставать. А несчастного брата –
близнеца стареть, будто бы он за время
космического полета к звездам, выражаясь словами писателя – юмориста Семена
Альтова, «…гулял, пил, курил и черт
знает, чем занимался.». Во главу угла
ставится не цель наблюдения, а результат наблюдения. Здесь же отстаивается та мысль,
что субъективистский фактор времени и результат наблюдения с использованием
времени так и остаются субъективистским средством (всего-навсего) для
исследования и использования законов природы. Заявление, что время может
замедляться или ускоряться абсурдно. Также абсурдно заявление о линейности
течения времени. Линейно или нет, не имеет значения, так как оно не существует.
Касательно релятивистской трактовки времени возникает ещё один вопрос, даже два, которые оставим без развернутых ответов. Первое, до появления теории относительности релятивистское восприятие подразумевало не только линейность а и его однонаправленность. Есть наблюдатель, есть предмет внимания, наблюдения. И течение времени наблюдаемого объекта направлено в сторону наблюдателя. С появлением теории относительности уже наблюдатель становится источником формирования и движения времени. С его позиции время может замедляться. Существующий ответ на такой вопрос (противоречие) заключается в том, что однонаправленность времени абсолютизируется в классической физике, а двунаправленность времени - в квантовой и в астрофизике. Но если это так, то не следует использовать в защиту двунаправленности времени примеры из классической физики: возраст братьев-близнецов и отстающие часы на борту трансокеанского самолета.
Второй вопрос касается пространственной направленности потока времени. Откуда объект генерирования времени «знает» в какую сторону пространства направлять этот самый релятивистский по источнику и субстанциональный по своей природе поток? Где в пространстве находится наблюдатель. Быть может он высылает в сторону объекта наблюдения некие условные сигналы для своей пеленгации? В радиолокации такие вопросы давно решены. Но операторы радаров имеют дело с физическими явлениями, электромагнитными волнами а не с волнами времени. А если наблюдателей более одного и они расположены в диагонально противоположенных сторонах? В этом случае исчезает субъективный, локальный характер времени, оно абсолютизируется в пространстве. Но объектов-источников времени также может быть бесчисленное множество, что подразумевает бесчисленность множества «абсолютных» времен. Очередная бессмыслица. Полагаю, что с такой трактовкой абсолютно-локальной природы времени не справится ни одна философская школа, ни Аристотель, ни Хайдеггер, никто.
9. Роль времени в причинно-следственной связи
Попытки присвоения фактору «время» статуса энергетической или информационной составляющей процесса движения материи, её количественного или качественного изменения обуславливает возникновение ещё одного вопроса, касающегося таких философских категорий как Причина и Следствие. Эти категории имеют яркое практическое, физическое выражение на фоне таких законов философии как закон «Отрицание отрицания» или закон «Перехода количества в качество». Как написано в «Философской энциклопедии» [ 7 ], «Причина и Следствие – философские категории, фиксирующие генетическую связь между явлениями, при которой одно явление – Причина своим действием вызывает (порождает) другое явление – Следствие. Основой причинных связей выступает взаимодействие явлений или объектов. Аналитическое «расчленение» взаимодействия на относительно простые (элементарные) исходные взаимосвязи позволяет обозначить причинно-следственную связь как однонаправленное воздействие, идущее от Причины к Следствию… Причина не просто предшествует Следствию во времени, но посредством переноса вещества, энергии, информации обуславливает его возникновение и существование… Причина «угасает» в Следствии, преломляясь через структурные, функциональные, динамические и другие особенности объекта или явления. Причина и Следствие не совпадают во времени (подчеркнуто мною): Причина всегда предшествует Следствию. Асинхронность Причины и Следствия является одним из коррелятов необратимости времени. Следствие, в свою очередь, может выступать в качестве Причины для другого явления, но уже в ином взаимодействии».
Итак, рассматривание энергетического влияния времени на движение или изменение состояния материи дает основание предположить, что «время» выступает в качестве Причины в причинно-следственной связи. В таком случае становится интересно, насколько понятие «времени» в этом качестве отвечает упомянутым выше и свойствам причинно-следственной связи? Конкретно речь идет о том, что Причина тоже является Следствием иной, предыдущей Причины. Непонятно, что может быть Причиной для Следствия, если в качестве Следствия выступает «время»? Время, таким образом, выступает и в качестве Причины, и в качестве Следствия, и в качестве временной прослойки между Причиной и Следствием. А это явно противоречит и формулировке и содержанию причинно-следственной связи, так как Причина переходит в Следствие «…посредством переноса вещества, энергии, информации…», но никак не переноса времени. Часы в руках «наблюдателя» не могут быть Причиной, например, энергетического или информационного фактора роста колосков пшеницы. В качестве Следствия «время» не может рассматриваться как результат хода часов, так как они (часы) являются средством отсчета, но не изменения и не генерации времени.
Причинно-следственная связь является одной из ключевых, важнейших категорий в практической деятельности человека и в научном познании мира. На современном этапе развития человеческого общества математика распространила своё влияние и «власть» на абсолютно все направления производства материального и интеллектуального продукта. Как и для философии с её законами, категориями, методами познания сути бытия, для математики нет областей и направлений в деятельности человеческого общества, способных успешно функционировать и развиваться без математических формул, графиков, массивов данных, операционных систем, компьютеров и так далее. В математике причинно-следственная связь имеет определение функциональной связи.
«Функциональная связь – это такая зависимость явлений, при которой изменение одного явления сопровождается изменением другого. В самом простейшем случае это выражается в математическом виде как y = f (x), где переменная « у » именуется функцией переменной « х », если каждому значению « х » соответствует определенное значение « у » [ 9 ]. Само такое определение предусматривает наличие некоторой функции « f » как аппарата преобразования или перехода причины (аргумента « х ») в следствие (зависимая переменная « у »). Как и в философии, математическая функция «отвечает» за переход из Причины в Следствие таких категорий как вещество, энергия, информация. Точно также Причина может (или даже обязана) выступать в качестве некоторого предыдущего Следствия в цепочке причин и следствий. Так уж повелось, что в математике Причина чаще всего обозначается через « x », а следствие обозначается через « y ». А с помощью обозначения « t » как в математике, так и в физике обычно обозначается время.
Не всякая причинно-следственная связь может считаться функциональной связью. Но всякая функциональная связь, безусловно, является причинно-следственной связью. Все явления природы на любом уровне от космоса и до атомных процессов являются предметом изучения физики и имеют исчерпывающее математическое описание в виде формул, уравнений. Поэтому причинно-следственные связи в механике, оптике, электронике и т. д., взаимодействие тел через трение, упругость, колебания, термодинамику, воздействие на объекты электромагнитного, гравитационного полей можно и должно рассматривать как функциональные связи, что и будет делаться далее.
Функциональная связь (она же причинно-следственная) обнаруживается и наблюдается только при количественном изменении Причины, приводящем к изменению Следствия. Количественное изменение Причины может происходить только двумя видами: плавное изменение её значения или скачкообразное, ступенчатое. Со скачком физической величины все ясно. В некоторый момент переменная « х » мгновенно меняется со значения х до значения х, причем разница может быть как положительной, так и отрицательной. Это может быть мгновенное изменение электрического напряжения в обмотках электродвигателя с нуля и до 220 вольт. Разницу можно назвать амплитудой, если имеет место колебательный, но скачкообразный характер поведения причины.
При плавном изменении причины или, если
угодно аргумента, уже нету прежнего скучного скачкообразия. Плавное изменение
аргумента – причины может иметь вид гиперболы, параболы, синусоиды.
Но в любом случае это есть элемент, часть некоторого колебания. На
гидроэлекростанции причина – плавное вращение турбины, далее генератора
электрического тока. Во многих теоретических направлениях научной деятельности
и в прикладных исследованиях вместо отдельных гармоник – колебаний с
конкретной частотой в качестве причины подается и изучается скачкообразное,
ступенчатое воздействие. Как ни странно, скачкообразное изменение есть самым сложным, так как в «ступеньке»
заключены все гармоники с периодом « Т » от нуля и до бесконечности [ 17 ], рис. 4, где х – Причина.
Рис. 4.
Что касается Следствия, то оно в подавляющем большинстве случаев не может быть скачкообразным, а займет некоторое время при переходе от значения y=f ( x ) до значения y=f ( x ) в соответствии с законом перехода Причины в Следствие. Графически это можно выразить следующим образом, рис. 5
Рис. 5
Следствие или зависимая переменная «у» тоже будет меняться со значения у до значения у. Но это изменение начнется с момента t ( t>t) и достигает нового значения y к моменту t. Кривыми 1, 2, 3 на рис. 5 представлены наиболее часто встречаемые так называемые переходные процессы: 1- колебательный процесс с затуханием; 2,3 – апериодические процессы первого и второго порядка.
И в том месте некий виртуальный собеседник или читатель (желательно, чтобы он был любознательным старшеклассником или первокурсником) задает вопрос:
- Что же получается? Выходит, что все разделы физики, механики с формулами типа у=f(t) противоречит закону перехода Причины в Следствие и поэтому не совсем верны. Не может быть Причиной «время» а также скорость и ускорение. Зависимость ускорения от приложенной силы (в прямой пропорции) и от массы тела (в обратной пропорции) остается законом природы, но требует иного функционального описания. Далее. Все колебательные явления, выступающие как Причина, так и Следствие, описываются функциональной зависимостью типа
y=Asin(t+),
где А – амплитуда колебаний; =1/Т – частота; - начальная фаза колебания, также противоречит причинно-следственной зависимости. Список можно продолжить. Отсюда делается вывод, что великие физики, отлитые из металла или цемента, высеченные из камня, должны подвинуться и освободить часть пьедестала тому, кто предложит функциональное описание причинно-следственной связи без участия параметра «время». Конечно, никому не захочется стоять всю жизнь рядом с изваянием Ньютона, но чтобы сфотографироваться и погреться в лучах славы от великого ученого согласиться можно.
Вынужден разочаровать амбициозного,
честолюбивого юного исследователя, низвергателя авторитетов. Все в формулах с
участием времени правильно. Величайшего открытия всех времен и народов не
получится. И вот почему. Между Причиной и Следствием всегда присутствует время,
как в философии, так и в действительности. Очень часто, если не всегда,
исследователей и пользователей интересует поведение Следствия именно в этот
промежуток времени. Утюг имеет температуру окружающей среды до тех пор, пока он
не подключен к электросети. При включении в нагревательной спирали
электрический ток появляется ступенчато, скачкообразно. Но пользователя
интересует, как быстро утюг нагреется до требуемой температуры. Водителя
интересует, как быстро можно разогнать автомобиль до скорости, например в 100
км/час, нажав резко, ступенчато на педаль «газа». Философию в изучении
Причинно-Следственных связей не интересует отрезки времени от t и до t, рис.
5. Физику во всех её
проявлениях – механике, электрике, термодинамике, пневматике, гидравлике и т.
д. как раз сильнее всего интересует вопрос того, чтобы значение у было достигнуто или за минимальное время или в строго
заданный промежуток от t и до t.
10. Время и метрология
В процессе познания окружающего мира от глубокой древности и до наших дней выработалась целая система характеристик и параметров для описания составляющих элементов природы, окружающего человека мира. Все эти параметры и характеристики обязательно имеют историческое происхождение и физическое основание. Причем эта физическая основа не зависит от желания или воли человека. Например, когда говорится про килограмм имеется ввиду часть материи, вещества из окружающего мира. Это может быть кусок камня на дороге, некоторое количество воды и т. д. Даже если это продукт человеческой деятельности, производство высокочистых материалов для современных суперскоростных компьютеров и высокоточных приборов. Все равно это материя, вещество, взятое из окружающего мира. В исходном, первичном состоянии или в результате сложного процесса переработки эти вещества проявляются через их параметры: массу, геометрические размеры, термодинамическое состояние, электрическую проводимость или диэлектрическую устойчивость и т. д. Для количественной оценки физических параметров и величин используются системы измерений (МКС, МКСИ и так далее). Самая распространенная и признанная во всем мире система СИ состоит из двух групп. В состав первой основной группы входят первичные физические параметры: Килограмм – единица массы; Метр – единица длины; Секунда – единица времени; Ампер – единица тока; Кельвин – единица температуры; Кандела – единица силы света; Моль – единица количества вещества; Радиан – единица плоского угла; Стерадиан – единица телесного угла. Во вторую группу входят параметры, производные от параметров первой, основной группы: Сила, Скорость, Давление, Ускорение, Напряжение электрического тока, Индуктивность и другие [ 11 ].
В оценке упомянутого разбиения нет единства. В качестве эталона длины в 1889 году была принята так называемая концевая мера – платиновая линейка с нанесенными на ней метками, расстояние между которыми было названо метром. В 1960 году в качестве метрового эталона было принято 1650763,73 длин волн в вакууме излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями колебаний атома криптона-86. И в 1983 году в качестве единицы длины принят путь света в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды. Но при таком определении длина не может считаться основной физической переменной так как выражается через скорость и время, то есть приобретает все свойства параметра из второй группы [ 14 ].
От себя же добавим, что единица времени тоже нельзя отнести к первой группе, так как она не несет никакой физической нагрузки, не имеет природного основания если считать, что природа «не знает» что такое время.
Складывается интригующая, а может и конфликтная ситуация. Но как часто бывает, радио или телепередача прерывается рекламой на самом интересном месте. Мы тоже сделаем паузу, но не рекламную. Расскажем читателю сказку. Как то раз собрались физические параметры вместе. А собраться им было очень не просто. Килограмм трудится без устали вот уже более ста лет, присутствует везде, где есть перевозка и переработка земли, песка, производство строительных материалов, выращивание сельскохозяйственной продукции и так далее. Все его родственники и друзья (Фунт, Пуд, Унция) уже давно на пенсии. Как и все пенсионеры, они любят встретиться за рюмкой пива и вспомнить молодость. Фунт в который раз рассказывает, как он мотался по всему свету под флагом Великобритании. Пуд с тоской и любовью рассказывает о необозримых просторах России и Украины с их большими урожаями, о реках полных рыбой. Не редко, вроде бы случайно проходя мимо, к ним присоединяется Унция. Волосы всегда уложены в прическу (старомодную), платье в чистоте и порядке, но вышедшее из моды. Хоть и нелегко старушке одной, но она никогда не унывает, держится весело и оптимистично. Пуд и Фунт ей всегда рады, в её присутствии чувствуют себя мужчинами, подтягивают животы, расправляют плечи. Наперебой угощают даму кто рюмкой ликера, кто бокалом мартини. Унция изображает смущение (ну что вы, зачем!). Выпив и то и другое, просит «мальчиков» угостить даму пачкой легких сигарет и начинает рассказывать про банковские операции с драгоценными металлами. Фунт слушает её с раскрытым ртом и горящими глазами, Пуд, мало чего понимая из услышанного, поддакивает, согласно кивает головой и все пытается выяснить, когда же его познакомят с этой загадочной дамой Тройской Унцией. А Килограмм смотрит с завистью на своих друзей из кузова мимо проезжающего грузовика с металлическими болванками, нет у него свободного времени.
Метр в отличие от Килограмма, грузного, неповоротливого, выглядит молодо, привлекательно. Высокий, стройный, без живота (но и без широких плеч) парень хоть куда. У него тоже, как и Килограмма, много работы. Работа, правда, не такая тяжелая, но мотаться приходится так, что иногда и в туалет некогда сходить. В одном месте надо прислониться к трубе газопровода и пройтись по всей её длине. Не успел он сделать эту работу, а его уже ждут в другом месте. Нужно обойти сельскохозяйственные угодья и не сбиться со счета своих метровых шагов. Но тяжелее всего ему приходится на воде и в воздухе. Пока померяешь расстояние между пристанью «А» и пристанью «Б» весь вымокнешь. При измерении высоты здания или телевизионной вышки под сильным напором ветра, под палящим солнцем или дождем нельзя даже капюшон на голову надеть – нарушится точность измерений. Насморк обеспечен. А попробуйте пробежаться рядом с молотом, кинутым спортсменом на Олимпийских играх. Нельзя отстать, но и не хочется получить по голове этой железкой.
У Кельвина вообще жизнь - не сахар. То ему необходимо присутствовать внутри плавильной печи и регулярно сообщать оператору плавки о температуре металла. Оператор работает в комфортных условиях, попивает чаек, иногда приложится к регулятору или кнопке, сделает запись в журнале. То ему необходимо залезть в колбу с жидким азотом, где температура опускается ниже минус ста градусов.
Но тяжелее всех приходится Амперу. Вся его жизнь проходит в узких металлических проводах, из которых нельзя высунуться даже на мгновение. Нельзя остановиться и передохнуть.
У двух друзей – телесного и плоского угла нет такой напряжёнки как у всех остальных. Но все равно надо постоянно быть на служебном месте в эталоне угла или на столе у штурмана морского корабля. Сидишь на работе без дела, ждешь, когда кому-то потребуешься. Основная задача – не заснуть и не упасть со стула. Но это еще пол беды. Постоянно приходится иметь дело с градусами. А так и спиться недолго.
А причиной собрания было неординарное событие – распределение премии и обсуждение перспектив трудовой деятельности. Но как всегда опаздывает Секунда. Наконец и она появилась. О её присутствии можно лишь догадываться по шуму. Невидимая, вертлявая, пискливая, сует везде свой нос, командует, считает себя незаменимой. Как она попала в основную группу, по какому блату – никто не знает. Физические параметры её не любят. Сильнее всех недолюбливают эту даму Килограмм и Метр, так как она постоянно посылала их вдвоем лбом пробивать стену, забивать гвозди, сваи, присутствовать везде, где нужна сила, нахрапистость а не дипломатия или нормальный мирный разговор. Не однажды эта парочка возвращалась с подбитым глазом, разбитым носом, если неправильно была рассчитана сила удара или масса противника. А однажды, наверно спьяну, заявила Килограмму и Метру, что скоро они втроем с нею полетят со световой скоростью на космическом корабле к звездам. Зачем? По её словам Килограмм там станет тяжелее, Метр длиннее, а сама она станет больше. Трепачка! Почему опоздала? Видите ли, переезжала на квартиру нового эталона времени. Она эти квартиры меняет как перчатки. Ищет, где лучше. То завела дружбу, переходящую в любовь с Земным шаром и всем заявила что она – это 1/86400 часть средних суток. Эта «лав» продолжалась недолго, примазалась к Годовому циклу, считала себя 1/31556925,9747 частью тропического года и требовала к себе соответствующего уважительного отношения. Тоже мне, Кармен! Остальные параметры тихо, мирно живут в своих эталонах. Обиднее всего Килограмму. Как поселили его более ста лет назад под стеклянный колпак, так он там и живет без свежего воздуха и без движения.
Узнав такую новость, физические параметры возмутились, ну прямо таки «бунт на корабле». Куча работы, которая не ждет. И пока Секунда без умолку рассказывала о том, какие у неё теперь магнитные ловушки, какие удобные резонаторы, какой красивый и сексуальный бой френд цезий -133, физические параметры дружно решили исключить Секунду из списка первой группы, разделили премию между собой и разошлись по производственным участкам.
Но вот пауза (сказочная) кончилась и возникает вопрос – по каким соображениям, критериям Секунда попала в перечень именно физических параметров. Место параметру «время» как эталонного движения – во втором эшелоне вместе со скоростью, ускорением, силой и так далее и то на самом последнем месте.
Понятие «измерение» является одним из ключевых понятий метрологии – науки об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Термин «измерение» исчерпывающе определен в документе «РМТ 29-99. ГСИ. Метрология. Основные термины и определения». Под измерением понимается познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной физической величины с известной физической величиной, принятой за единицу измерения. РМТ 29-99 трактует физическую величину как одно из свойств физического объекта, в качественном отношении общее для многих физических объектов, а в количественном - индивидуальное для каждого из них. Физические величины – это измеренные свойства физических объектов и процессов, с помощью которых они могут быть изучены. Таким образом измерять можно лишь то, что существует в природе. Если время не является физической величиной то термин «измерение» не может распространяться на него.
Одним из основных понятий метрологии является понятие «эталона». Эталоны времени ( в том числе и первичные, государственные) как сейчас так и в прошлом есть, по сути, эталонами средств стабильного отсчета времени а не его самого. Для сравнения проведем аналогию с эталоном массы. Это, как известно, платиновый слиток, единственный на весь мир, находящийся в Палате мер и весов уже более ста лет. Все процедуры поверки остальных, вторичных мер массы заключаются в сравнении двух масс: первичной и поверяемой. Для такой процедуры используются весы. Это могут быть и рычажные весы как на базаре или в магазине. В настоящее время для формирования вторичных эталонов массы используются высокоточные электронно-механические устройства, где механические детали изготовлены с точностью до нескольких нанометров а электронная часть (микросхемы, индикаторы и т. д.) тоже спроектированы и изготовлены на уровне нанотехнологий. Но какие бы ни были весы, всегда имеет место эдакий тандем: первичный эталон массы и весы, две независимые составляющие, два физических явления. В случае эталонирования времени такой тандем отсутствует. Есть только вторая составляющая – эталонные часы, на чашки которых нечего положить. Поэтому нельзя говорить, что время измеряется, так как нечего измерять (в общепринятом понимании).
11. Атомные часы и гравитация
Запаздывание часов в полете было
продекларировано на весь мир А. Эйнштейном в 1905 году, когда ещё не было ни
электрических, ни молекулярных, ни атомных часов. Великими учеными Жуковским Н.
Е. и Циолковским К. Э. тогда только закладывались теоретические основы авиации
и космонавтики. Даже французский писатель-фантаст Жюль Верн (1828 –
Но сторонники замедления времени в полете получили в свою пользу очень важный аргумент, от которого нельзя отмахнуться. Речь идет о Глобальной навигационной системе [Global Positioning System (GPS)]. С помощью этой системы, которая состоит из 24 спутников и пяти следящих наземных станций, можно определить или спрогнозировать положение любой точки, объекта на поверхности планеты с точностью до 30 сантиметров. Но для этого необходимо, чтобы все атомные часы на спутниках и на станциях слежения работали синхронно с очень высокой стабильностью. Ни один экземпляр не должен спешить, отставать или «устать». Таковыми они есть на самом деле. Прекрасно поработали хронометристы, метрологи, специалисты космического приборостроения. Каждому возможному варианту опаздывания или спешения были даны объяснения, найдены эффективные средства и методы их нейтрализации в рамках классической физики.
Общая теория относительности предсказывает для спутников системы GPS, что атомные часы на орбите «идут» быстрее примерно на 45 900 наносекунд в день, потому что они находятся в более слабом поле тяготения, чем атомные часы на земной поверхности. Специальная теория относительности предсказывает, что атомные часы, перемещающиеся с орбитальной скоростью спутников системы GPS идут медленнее примерно на 7 200 наносекунд в день, чем неподвижные наземные часы [ 16 ]. Разработчики системы GPS не смогли преодолеть силу воздействия, созданную вокруг ТО и её автора, решили особенно не разбираться в причинах и сразу перед запуском отрегулировали в сторону замедления спутниковые часы на такую скорость хода, чтобы компенсировать эти предсказания. В процессе работы GPS обнаружилось, что темп хода бортовых атомных часов действительно находится в согласии с темпом хода наземных часов в предсказанных пределах.
Прежде чем соглашаться со сторонниками замедления времени, как можно четче обозначим свою позицию в этом вопросе, потом зададим несколько почти риторических вопросов и сделаем логические выводы.
Как показывает обзор и анализ многих публикаций по ТО, там постоянно присутствует путаница, отождествление течения времени и темпа хода часов. Напоминаем и настаиваем, что не существует в природе такого параметра как время, ни как субстанция, пронизывающей космическое и земное пространство, ни как релятивистское явление и результат манипуляции инерционными системами отсчета. Поэтому отставать или спешить может только средство отсчета времени. Но такое «враньё» часов может иметь место не по назойливости известного «наблюдателя» а в результате изменения силы притяжения на орбите Земли. Зададим один вопрос. Почему предпочтение отдано именно атомным часам? А как себя будут вести механические часы в подобных ситуациях? А если на орбиту запустить песочные часы, они ведь вообще там остановятся, без всяких световых скоростей. Может в том и заключается гениальность Эйнштейна, что он на примере механических часов предсказал поведение атомных часов. Первое, что приходит в голову в качестве ответа, мысль, что на орбите ИСЗ с атомами происходят какие-то изменения в этих самых часах, представленных на рис. 6.
Рис. 6
Атомы цезия-133 испускаются нагретым источником 1. Пучок этих атомов попадает в область неоднородного магнитного поля, создаваемого магнитом 2. Угол отклонения атомов в таком магнитном поле определяется их магнитным моментом. Поэтому неоднородное магнитное поле позволяет выделить из пучка атомы, находящиеся на определенном энергетическом уровне. Эти атомы направляются в объемный резонатор 3, пролетая через который взаимодействуют с переменным электромагнитным полем сверхвысокой частоты. Частота электромагнитных колебаний в резонаторе может регулироваться в небольших пределах. При совпадении её с частотой, соответствующей энергии квантовых переходов, происходит поглощение энергии СВЧ-поля, и атомы цезия-133 переходят в основное состояние. Отклоняющей магнитной системой 4 они направляются на детектор 5. Ток детектора при настройке резонатора на частоту квантовых переходов оказывается максимальным. Этой частоте приписывается значение 9 192 631 770 Гц, а промежуток времени, равный 9 192 631 770 периодам сверхвысокочастотных колебаний, принимается равным одной секунде [ 14 ].
Долговременная стабильность «цезиевой» части невелика. Поэтому в состав атомных часов входит ещё водородный мазер, обеспечивающий эту стабильность, рис. 7.
Рис. 7.
В стеклянной трубке 1 под действием высокочастотного электрического разряда происходит диссоциация молекул водорода. Пучок атомов водорода через коллиматор попадает в неоднородное магнитное поле шестиполюсного осевого магнита 2, где претерпевает пространственную сортировку. В результате последней на вход накопительной ячейки 3, расположенной в объемном резонаторе 4, попадают лишь атомы водорода, находящиеся на верхнем энергетическом уровне. Находящийся внутри многослойного экрана 5 высокодобротный резонатор настроен на частоту используемого квантового перехода. Взаимодействие возбужденных атомов с высокочастотным полем резонатора (в течении примерно 1 сек.) приводит к их переходу на нижний энергетический уровень с одновременным излучением квантов энергии на резонансной частоте 1420405751,8 Гц. Это вызывает самовозбуждение генератора, частота которого отличается высокой стабильностью. Её значение периодически поверяется по цезиевому реперу [ 14 ].
Из приведенных выше описаний видно, что
самым «атомным» в атомных часах является колба с атомами цезия-133 и генерацией
колебаний от межуровневых переходов электронов. Может ли такое быть, что при
космических скоростях изменяется темп межуровневых переходов? Ядерная физика
отрицательно отвечает на этот вопрос. Может быть изменяется угловая скорость
вращения электронов вокруг ядра атома цезия-133. Тоже вряд ли. Если бы можно
было замедлять скорость вращения электронов на орбите вокруг атома, то почему
бы не до полной остановки? Вот тогда такой электрон можно взвесить без всяких
ухищрений и с большой точностью. И наоборот, если можно увеличить скорость
вращения электрона, то можно было бы значительно увеличить энергию,
освобождаемую при переходе с орбиты большего диаметра на орбиту меньшего
диаметра. Отбор этой разницы и её использование «в мирных целях» решит все
энергетические проблемы человечества. Так что же получаются, сами атомы здесь
ни при чем? Тогда что отвечает за
замедление темпа функционирования атомных часов? А для того, чтобы попытаться
ответить на такой вопрос, нам с тобой, дорогой читатель придется заняться
знакомством с космическим приборостроением. Но это уже тема следующей главы.
12. Приборы и космос
Любой современный космический аппарат («Молния», «Космос», «Союз», «Вояджер») начинен сотнями приборов самого разного назначения. Но каково бы не было это назначение, прибор может быть либо механического исполнения, состоящий из шестеренок, коромысел, пружин, либо электронного исполнения (микросхемы, печатные платы, резонаторы, индикаторы), либо композицией первых двух. Часы, хронометры, таймеры, синхронизаторы, все, что занимается отсчетом времени – тоже приборы. Вообще, средства отсчета времени являются вершиной, элитой приборостроительной науки и промышленности, теории и практики. Один и тот же тип микросхемы или шестеренки может входить в состав хронометра или подсистемы подачи топлива, или системы гидравлического управления положением маневровых двигателей, антенн, солнечных батарей. Причем это множество приборов объединяет то, что все они должны годами измерять и выдавать куда надо надежную, своевременную информацию не взирая на космический холод, вибрацию, поля, силовые нагрузки и так далее. В составе ИСЗ или межпланетного посланца обязательно присутствует мощный бортовой вычислительный комплекс, который через собственные часы управляет датчиками, исполнительными механизмами, двигателями. Получается, что на космическом корабле имеется великое множество элементов, компонентов, которые могли бы «напартачить» в отсчете времени, синхронизации функционирования бортовых систем и в обмене сигналами с наземным центром управления полетами. Но почему то теория относительности отдает предпочтение (переходящее в дружбу) приборам отсчета времени. Автору этой работы «за державу обидно!». Поэтому займемся поиском компонентов приборов, способных в космическом полете замедлять или ускорять своё функционирование под влиянием «телепата-наблюдателя» или под воздействием гравитационного или иного поля. Что касается механических элементов, их движение и функционирование на орбите напрямую зависит от силы гравитации. Но это и без теории относительности ясно и не вызывает сомнений или вопросов. Но кроме силы притяжения Земли имеют значительное воздействие центробежные и центростремительные силы, вибрация, ударные периодические или разовые воздействия, трение, электромагнитное поле, наконец. Так что ответ на поставленный вопрос следует искать не в теории относительности, а скорее в теории (и практике) космического приборостроения, метрологии, в теоретической механике. Все, сейчас сказанное, касается и электронных приборов, состоящих из логических микросхем, линий передачи сигналов, генераторов тактовой частоты, как в часовых устройствах, так и в схемах управления блоками космического аппарата. «Механические воздействия на ЭС (электронные средства) приводят к изменению активного сопротивления в полупроводниках; магнитной проницаемости; нарушению электрических контактов; наводкам и изменению параметров электронных, магнитных и электромагнитных полей; деформации электрорадиоэлементов… Они приводят в одних случаях к помехам в каналах передачи информации, так как параметры радиоэлектроэлементов и узлов могут претерпеть обратимые и необратимые изменения, в других – к снижению точности работы аппаратуры. Сложность задачи защиты ЭС от механического воздействия обусловлено тем, что, несмотря на непрерывное повышение надежности элементной базы, интенсивность механических воздействий возрастает быстрыми темпами из-за увеличения скорости подвижных объектов» [ 15 ]. Проблема защиты элементов космических аппаратов от механических и других воздействий широко освещена в специальной литературе. Эта тема весьма интересная, широкая, увлекательная. Если туда окунуться то вынырнуть удастся не скоро. Отметим лишь тот факт, что вопрос изменения темпа функционирования космических приборов и механизмов (т. е. не только часов) с позиций ТО в космическом приборостроении не рассматривается. Если имеют место какие-либо замедления или ускорения, то этому дается вполне земное, в рамках классической физики, объяснение. И борьба с такими негативными воздействиями ведется подобными же методами и средствами: дублирование, повышение надежности, демпфирование, экранизация и так далее.
13. Время и хронометрия
Кроме специалистов по теории относительности и философов тема времени сильнее всех интересует теоретиков и разработчиков средств хронометрии. «Во-первых, отталкиваясь от идеи минимально возможной структурной единицы времени- хронона, можно считать, что длительность любого реального события кратна длительности хронона, т. е. состоит из бесконечного счетного множества примыкающих одного к другому хрононов; любой интервал времени состоит из конечного числа хрононов, а процедура измерения длительности этого интервала сводится к более простой процедуре счета составляющих его хрононов. Во-вторых, отталкиваясь от представления о бездлительном абстрактном моменте времени (момент нулевой длительности), считают, что стрела времени представляет собой несчетное множество таких моментов, непрерывно следующих один за другим. Длительность каждого интервала времени в этом случае состоит также из несчетного бесконечно большого числа бездлительных моментов времени, и измерение длительности этого интервала путем счета моментов не представляется возможным.» [ 10 ], подчеркнуто мною. Как видно из приведенной цитаты, хронометрия, как и философия, исходит из того, что время существует как дискретное так и непрерывное. Но специалисты хронометрии по сравнению с философами и астрофизиками имеют больше прав на такую позицию, так как они занимаются идеологией и разработкой средств отсчета времени, поиска все более стабильных физических гармонических процессов с периодом колебаний равным или меньше наносекунды. Для хронометрии тезис существования времени является аксиомой. Теоретической базой является теория колебаний, теория дискретных процессов [ 12, 13 ]. И все это направлено на разработку и создание средств отсчета, синхронизации, передачи сигналов времени.
Хронометрия, как наука и отрасль приборостроения, кроме создания средств измерения еще занимается передачей хронометрической информации с помощью радиосигналов. Именно проблемы передачи радиосигналов, несущих хронометрическую информацию на расстояния в десятки тысяч километров могут свести на нет все достижения по разработке атомных часов. «Конечная скорость распространения любых сигналов, несущих информацию, приводит к запаздыванию сигналов о положении моментов времени, что для такой информации равносильно её искажению. Нестабильность этой скорости приводит к различному запаздыванию сигналов начальных и конечных моментов, искажая размер ограниченного этими моментами интервала времени. Нестабильность скорости распространения ограничивает и возможность точного учета времени распространения сигналов моментов времени, не позволяя точно вычислить по принятому сигналу момент его передачи. Другими словами, сама специфика времени как физической величины и размерной хронометрической информации как носителя размеров конкретных временных величин является основой того, что при передаче размерной хронометрической информации основной причиной её искажения является её неустранимое и не поддающееся точному прогнозированию запаздывание этой информации в процессе передачи. Наличие помех и затухания в каналах связи вносит лишь дополнительные искажения, которые, конечно, при достаточно большом уровне могут привести к полной потере хронометрической информации вследствие полного подавления самого сигнала времени.» [ 10 ].
После знакомства с приведенной цитатой создается впечатление, что специалисты по хронометрии и теории относительности являются братьями по проблемам, связанных с отставанием часов, конечной скоростью передачи радиосигналов. Но это не так. Есть ряд принципиальных положений, которые разводят теорию хронометрии и теорию относительности по разные стороны «баррикады». Начнем с того, что ТО не занимается учетом и рассмотрением той среды (эфир, вакуум, световое или электромагнитное поле), в которую внедряют манипуляции с преобразованиями Лоренца и с инерционными системами отсчета. «Скорость света равна 300 000 км\сек. При таких скоростях время (чего ?) увеличивается.». И все тут. Хронометрия ужу не будет таковой, если она не учитывает влияние среды. Работа часов (механических или атомных) и передача хронометрической информации тесно связана с реальной внешней средой.
Для специалиста по хронометрии рассуждения об «отставании» ни о чем не говорят. Попытки привязать выводы Лоренца и Эйнштейна к земным условиям и орбитальным уровням приводят к ряду вопросов. Действительно, в тех случаях, когда речь заходит про сотни световых лет и скорость света хронометристы могут только развести руками, так как это не их масштабы. Здесь, как говорится «нет базара». Что-же касается дел «земных», авиационных, орбитальных и межпланетных полетов, то здесь основную и главную роль играют теория и технические средства хронометрии. Имеет место огромное количество терминов, методов и средств создания эталонных хронометров, опорных – первичных часов, вторичных часов, средств и способов передачи хронометрической информации по кабелю, по эфиру на различных частотах. Здесь не восторгаются и не капитулируют перед мистическим отставанием. Всему имеется объяснение и при наличии возможности принимаются все меры к ликвидации нежелательных явлений.
14. Некоторые итоги и выводы
На этом автор прекращает споры со сторонниками существования времени как физического фактора, гипотезы замедления времени при около световых скоростях. Отказ от дальнейшей активной конфронтации обусловлен рядом причин. Первая. Уверенность автора данной работы в своей правоте ни в коем случае не должна ограничивать права на собственную позицию любого иного исследователя. Поэтому нет необходимости вести перепалку на страницах книг и журналов и доказывать каждому иному автору, где он неправ. Вторая причина является логическим продолжением первой причины. Вступая в полемику со сторонниками, например, существования «собственного» времени у отдельных материальных объектов оппонент волей-неволей «вступает» на чужую территорию. Под территорией следует понимать не столько некий участок земли или площади помещения, сколько определенную тему, вопрос, которым занимается иной исследователь, научный работник и, как правило, этот исследователь глубоко изучил и знает как историю вопроса, так и все его тонкости. А сторонник противоположной точки зрения, вступая в полемику, желая того или нет, заходит на чужую «территорию». В животном мире борьба с нарушителями «конвенции детей лейтенанта Шмидта» всегда ведется решительно с целью изгнания пришельца или его уничтожения. Печальный и трагический случай в Киевском зоопарке, когда зверь загрыз человека, случайно попавшего в загон этого хищника, является ярким тому примером.
В человеческом обществе применяется ещё один прием борьбы с пришельцами (конечно же не их космоса). Возмутителю спокойствия позволяют внедриться на чужую территорию с целью создания ему препятствий, ловушек и в конечном итоге его позорного изгнания. Весьма яркий тому пример приведен автором работы [ 6 ], стр. 7-8. Анатолий Бич после встречи со светилами академической науки достойно перенес «изгнание» и продолжил изучение тех вопросов по категории «время», которые его интересуют и в которых, хотелось ему или нет, является знатоком.
Основной же причиной отказа является собственная позиция несогласия с теми, у кого время ставится выше самого физического процесса изменения состояния или положения. В таком изложении время получает статус первичного по отношению к этим самым физическим процессам, с чем автор данной работы категорически не согласен и хочет задать вопрос, может быть наивный, нелепый, но имеющий право «быть». «Внимание на экран! Вопрос к знатокам:
- Сколько можно ждать, что еще необходимо сделать практически, какие ещё нужны приборы, методы исследования, технологии чтобы, наконец, обнаружить в космосе или на уровне элементарных частиц хоть какое-нибудь время: непрерывное, дискретное, субъективное, объективное, абсолютное, относительное, собственное, чужое, сдаваемое в аренду? Ну, хоть какое-нибудь!»
Но, увы. Нет положительного ответа. И вот почему. Известно, что в науке, и не только, практика является критерием истины. Но до практической проверки истинности существования времени, его замедления при около световых скоростях, преобразования Лоренца, основ теории относительности так же далеко, как и пешком до созвездия Гончих Псов. Тем не менее, вот уже более ста лет мысль о великой практической и научной ценности ТО касательно времени настойчиво внедряется под разными «соусами» в человеческое сознание. Выражаясь букмекерской терминологией успехи сторонников и противников теории относительности можно оценить как десять к одному. Типичным примером ярко негативного отношения к трактовке времени в ТО является, например, книга Жука Н. А. [ 3 ], написанная на основании обработки большого количества публикаций и с четко выраженной собственной категорической позицией. Но автор данной работы не собирается доказывать с помощью, например, математического аппарата квантовой физики порочность ТО. Поступает он так потому, что это уже будут «боевые» действия на чужой, уже упомянутой, «территории» и также потому, что неизвестно, какие силы мирового масштаба стоят за этой самой «теорией» относительности. Необходимо лишь сделать один обобщающий «яблочный» вывод. Вся научная и практическая деятельность человека базируется и всегда будет базироваться на изучении и использовании законов природы в физике, химии, биологии. Преобразование же Лоренца, рассматривание времени как физического фактора является не чем иным как попыткой навязывания природе придуманных правил её (природы) поведения. А появляются придуманные законы в результате кризиса, неспособности современного научного познания расширить, объяснить те вопросы, которые возникают из практической деятельности человека, общества. Например, как и сто лет назад, так и сейчас ни философы, ни физики не могут толком объяснить, из чего состоит физический вакуум, через который в любом месте космического пространства, земной атмосферы и земного вещества передаются волны – не волны, кванты – не кванты информации, энергии, различные виды полей. Весьма и весьма туманны и поверхностны современные объяснения – что такое свет, что такое инерция.
Хочется обратить внимание на то, что большинство фундаментальных законов физики (от человечества) носит описательный характер. «Всякое тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока приложенные к телу силы не вызовут изменение этого состояния»…, «Ускорение тела в результате действия на него силы прямо пропорционально величине этой силы и обратно пропорционально массе тела». [ 18 ]. Сила притяжения двух материальных тел прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. И так далее. А вот почему тела притягиваются, что такое «гравитация», «инерция», до сих пор нет ответа. Когда речь заходит о взаимодействии тел без непосредственного контакта, физика ограничивается пояснениями типа «поле», «волны», «кванты». Философия при осмысливании явлений окружающего нас мира на все вопросы имеет один ответ: «…. – форма существования материи». Там, где стоит многоточие, можно спокойно вставлять слова: «время», «излучение», «движение», «инерция», «поле» и так далее. Напрашивается вывод, что в Министерстве внутренних дел больше исследовательской деятельности, чем в Академии наук. В милицейском протоколе о дорожно-транспортном проишествии обязательно будет написано что, например, «…тело пострадавшего лежит на проезжей части дороги, головой на север и ногами на юг.» И так далее. Но потом специалисты ГАИ обязательно «докопаются» откуда и куда ехал автомобиль, сбивший несчастного, и с какой скоростью и почему это случилось. Виной тому – невнимательность пешехода или превышение скорости езды или и то и другое. А в физической науке далее констатации фактов дело не идет. На этом фоне так и хочется добавить ещё один закон, от себя. Например: «Лучше быть здоровым и богатым, чем бедным и больным.». Такой закон не требует детального анализа и обоснования постулатов.
Нет в настоящее время ответа и неизвестно когда будет, как и каким образом через космический вакуум с температурой - 273С от Солнца передаётся огромное количество тепловой энергии, которая способна поддерживать температуру поверхности планеты Земля на определенном уровне и за пол года поднять её на 30 -50 градусов. Но почему поверхность – земля, вода и воздух нагреваются – нет ответа. Вернее есть, но только на описательном уровне. Все достижения «продвинутого» человечества заключаются в провозглашении того, что в физическом вакууме существуют и находятся в постоянном движении электромагнитные волны, рентгеновское излучение и так далее. Причем, о чем бы речь ни шла, все явления квалифицируются или как волны или как порции (кванты) этого самого явления. И все достижения современной физики заключаются в примирении сторонников непрерывности (Аристотель) и дискретности (Эпикур): «… это дискретные порции, частицы, но с характеристиками волны». То есть масса, амплитуда, фаза, частота объединены в едином физическом явлении. Возвращаясь к беседе с молодыми читателями – Максвеллами, Резерфордами, Курчатовыми двадцать первого столетия можно утверждать, что у них работы «непочатый край». Если кто то разберется в сути, например, гравитации и создаст устройство, с помощью которого материальные тела смогут зависать над землей и бесшумно двигаться с огромной (в квадрате) скоростью без всяких известных реактивных двигателей, то возможно и не потребуется «машина времени».
В процессе изучения темы существования времени, проработки отдельных аспектов, в результате анализа собранной информации появилась тенденция ухода от закидывания читателя вопросами и приближения к формулировке выводов и ответов на эти вопросы. Есть два таких понятия как изоморфизм и конвенционализм, которые имеют сильные позиции в научном (и не только) познании мира, окружающей человека действительности, прошлого и будущего.
Изоморфизм и гомоморфизм (греч. isos - одинаковый, homoios – подобный и morphe – форма) – понятия, характеризующие соответствие между структурами объектов. Две системы, рассматриваемые отвлеченно от природы составляющих их элементов, являются изоморфными друг другу, если каждому элементу первой системы соответствует лишь один элемент второй и каждой операции (связи) в одной системе соответствует операция (связь) в др., и обратно. Такое взаимно однозначное соответствие называется изоморфизмом [ 19 ].
Одна система это математические модели физических законов термодинамики, электротехники и т.д. Вторая система это объект изучения, непосредственно сам физический процесс или явление. Именно изоморфизм позволяет с помощью модели изучить структуру и поведение физического процесса и спрогнозировать его поведение в будущем.
Конвенционализм (лат. сonvention – договор, соглашение) – философская концепция, согласно которой научные понятия и теоретические построения являются в основе своей продуктами соглашения между учеными. Эти соглашения диктуются соображениями привычности, удобствами, простоты и т. п….Теоретические принципы конвенционализма были разработаны А. Пуанкаре [ 19 ].
Нас будет интересовать изоморфизм двух систем с участием параметра «время». Время присутствует в системной модели и отсутствует в предмете исследования. Правомочность этого изоморфизма достигается за счет введения конвенционализма в тандем «модель – объект исследования». Вводится соглашение, что время является физическим параметром. Оно «существует» в природе. Поэтому положение параметра, переменной « t » в математике, физике, в том числе и в теории относительности, является непоколебимым.
Конвенционализм может быть как абсолютным, присутствующим во всех научных направлениях, так и локальным, действующим в рамках определенного, отдельного вида исследований. Нет необходимости рассуждать о том, что наука не может быть без исследований. Исследования – неотъемлимая часть науки. Тем не менее, в практике и в законодательстве «навечно» укрепились понятия и определения типа «научно-исследовательский институт», «научно-исследовательская работа» и т. д. Получается «масло масляное», «мокрая вода», «сладкий сахар». Почему бы не ввести определение «учебно-образовательный институт» например.
Примером локального конвенционализма являются такие понятия как «электромагнитное поле», «гравитационное поле». Но поле, по определению, есть граница раздела двух сред – воздуха и земли, принадлежащая поверхности земли, имеет двумерную размерность, оно плоское как лист бумаги. Сельскохозяйственное поле имеет длину и ширину. Появление третьего измерения – высоты (или глубины, как угодно) допускается весьма незначительного размера, в земельных измерениях и в законодательстве никак не указывается. Если перепад высоты поля будет значительным, то это уже не поле, а склон оврага или горы, где ничего из посеянного или посаженного не вырастет. Футбольное поле вообще должно быть идеально плоским, иначе мячик будет катиться не туда, куда надо. Конвенционализм заключается в том, что, говоря «поле» исследователи и пользователи понимают часть пространства или объема, которые имеют три измерения. Но вот что странно. Например, советскому астроному Козыреву Н. А. (1908-1983 гг.) конвенционально разрешаются (и одобряются) рассуждения о неких потоках времени, пронизывающих везде и всюду пространство и вещество. Эйнштейну конвенционально разрешается говорить о релятивистском характере времени, о том, что время – продукт даже не взаимодействия, а всего-навсего наблюдения за объектом с помощью систем отсчета. Нидерландскому физику Лоренцу Х. А. конвенционально разрешается утверждать, что при около световых скоростях размеры тел будут сокращаться, а масса увеличиваться. Конвенционализм дал «зеленую улицу» английскому физику Хокингу С. У., американскому ученому К. Торну и другим в обосновании и отыскании «временных тоннелей», «черных дыр», «кротовых нор», по которым можно переместиться в прошлое или в будущее. Но мысль, позиция о том, что природа не имеет физического параметра «время», что на короле нет одежды, встречает яростное, с пеной у рта, сопротивление, особенно со стороны популяризаторов теории относительности. Воистину прав был Карл Маркс, который сказал, что если бы математические формулы противоречили интересам человечества, они были бы опровергнуты.
15. Алфизика времени
Яркой исторической аналогией ТО, примером неспособности раскрыть и объяснить законы природы и попыток навязывания, присвоения природе придуманных, несуществующих закономерностей является алхимия. Алхимия, как и теория относительности, имеет несколько вариантов оценивания: лженаука, предхимия, химия, сверххимия. На протяжении тысячелетий алхимиками делались попытки трансмутации металлов, превращения ртути и свинца в золото с помощью химических реакций или изменения физического состояния, поиска философского камня и эликсира вечной молодости. Все это базировалось на незнании законов физики, химии, биологии. После появления трудов Ньютона, Коперника, Лавуазье, открытия атомов и молекул, взаимодействия вещества на межмолекулярном и межатомном уровнях авторитет алхимии стал устойчиво падать и к началу ХХ столетия она просто исчезла. Но на определенном историческом этапе развития познания природы алхимия сыграла положительную роль, например в фармакологии, металлургии. Поэтому не следует категорически судить о положительной или отрицательной роли ТО и её трактовки понятия «время». Полезность или вредность ТО может определяться лишь тем, насколько, как сильно и когда она продвинула границу познаний о природе, веществе и т. д. И если на определенном этапе она себя исчерпала, то может быть теорию относительности лучше назвать «алфизикой». В соответствии с определением, данным в книге Жака Саду [ 8 ] «Это наука традиционная, потому что алхимия основывается не на научных теориях, которые постоянно подвергаются пересмотру, а на нескольких исходных принципах, которые неизменны во все времена». В алфизике тоже есть свои каноны: скорость света всегда и везде постоянна; при около световых скоростях меняется масса тела и его размеры, меняется темп течения времени. И все это происходит обязательно в присутствии некоего наблюдателя с его субъективным восприятием предмета наблюдения. Алхимией, оказывается, занимался даже И. Ньютон. Но об этом сейчас мало кто знает. Возможно, пройдет время и про Эйнштейна забудут как автора ТО и будут только помнить как автора создания теории электромагнитного поля, за что и была ему присвоена Нобелевская премия.
16. Время и фантастика
Даже у писателей-фантастов за последние пятьдесят-семьдесят лет интерес к теме управления временем исчез. А жаль. Мог бы получиться мировой бестселлер. Например, по ниже предлагаемому сценарию можно написать детектив, который разошелся бы миллионными тиражами или создать фильм, покруче «Терминатора» с Арнольдом Шварценеггером.
«Великий совковский ученый Антон Повидлов теоретически предсказал существование в космическом вакууме фактора, обладающего всеми характеристиками времени, имеющего свойства энергетического и информационного потока. Кроме физики Антон Повидлов любил поэзию, особенно поэта Эдуарда Багрицкого. Его любимыми строчками были: «Я с детства не любил овал, я с детства угол рисовал!». Власть в Совковии в то время держала партия «Сторонников тупого конца», которая в своей программе провозгласила, что куриное яйцо следует разбивать с овального, тупого конца. За свою любовь к углу, острому концу Антон Повидлов был лишен всех своих ученых степеней и званий, ему запретили печатать научные труды и сослали в город под названием Невкусный. В это же время военные ведомства Амелии, Ангрики, Япомании, Гернии вплотную подошли к физическому обнаружению волн, предсказанных Повидловым. В Совковию направляется специальный отряд «коммандос», который похищает ученого и все его научные труды. Ему предоставляются неограниченные возможности по созданию генератора аномального времени (ГАВ). С помощью этого ГАВа можно изменять ход времени или вообще его остановить. Не нужно никаких снарядов, бомб, ракет. Достаточно оператору направить ГАВ на армию противника и повернуть главный регулятор в лево (т. е. в минус). В результате произойдет локальный возврат в прошлое. Обученные солдаты превратятся в новобранцев или рекрутов, которые ничего не умеют, танки превратятся в железную руду и т. д. В общем, от возможностей этого изобретения «крыша едет», дух захватывает. ГАВ дает возможность править миром. Наивный, ни о чем не подозревающий Повидлов активно работает над подготовкой к испытаниям созданного генератора. Жестокий и коварный террорист Бен Гаден узнает про ГАВ и решает его похитить. Ну а дальше все как обычно. За дело берется супермен с физиономией Джеймса Бонда или Рембо. В чрезвычайной погоне, в авантюрных ситуациях благородный герой настигает похитителей и возвращает ученому его генератор. Узнав об истинной цели использования своего изобретения и о том, что руководство страны, где он живет и трудится, тоже тупоголовое, Повидлов уничтожает все свои рукописи и единственный образец генератора и таким образом спасает мир и демократию от уничтожения».
Сказка – ложь, да в ней намек. Если можно
было замедлять время в определенном направлении и на определенном расстоянии,
хотя бы на сотые доли секунды, то появилась бы возможность упреждать и
уничтожать ракеты и сверхзвуковые самолеты противника, предотвращать попадание
людей под колеса транспорта и так далее. Но, увы. Это всего лишь фантастика.
Как и фантастика то, что якобы время существует в природе.
Пересмотр литературы по категории времени и по теории относительности наталкивает на вывод, что в существовании времени почти никто не сомневается. Дискретное или непрерывное, но оно «существует». Но сторонники противоположной позиции берут свое не количеством, а качеством: «Надо вообще отказаться от термина «время!». Ответ один – это невозможно. Человечество сделало много открытий. Среди них есть два самых важных. Это мировая финансовая система и мировая система отсчета времени. «Время – деньги!». Но наряду с валютами международного расчета функционируют национальные деньги. Что же касается метрологии иных физических параметров, в Англии, например, наряду с метрическими размерами применяются свои, исторические. Британские спортсмены с удовольствием соревнуются на ярдовых дистанциях. В Соединенных Штатах Америки основным размером «внутреннего» пользования является дюйм, миля. Но ни одна страна в мире не внедрила в обращение свою единицу времени. То есть, существует мировая система отсчета времени – параметра, которого нет в природе. Такое понимание этого вопроса автором, который надеется, что его аргументы имеют достаточное обоснование и заслуживают на внимание тех, кто не только заинтересовался названием а и дочитал эту книгу до конца.
17. Постулаты теории относительности без одежды
Как следует из приведенного материала касательно категории «время», автору приходилось постоянно пересекаться с постулатами теории относительности. В начале своего исследовательского пути дал себе клятвенное обещание не ввязываться в перепалки по критике или объяснению этих самых постулатов. Не моё это дело. В природе нет такого параметра (переменной) «время». А как это совмещается с трудами А. Эйнштейна – пусть разбираются другие. Но на «финишной прямой» пришлось нарушить обещание. Причиной тому явилось «яблочное» объяснение одного из постулатов ТО касательно сложения векторов скорости света и его источника, поиска эфира, доказательства несостоятельности идеи замедления времени в движущихся объектах.
Окончательно установлено, теоретически и экспериментально, что скорость света в вакууме равна 299 792 458 м\сек. При этом постулируется, что скорость движения источника света (ИС) никак не влияет на скорость распространения света. Как бы ни мчались лампа, фонарь, прожектор или лазер параллельно лучу, константу «с» превысить невозможно. Но это противоречит закону сложения векторов. Результирующий вектор суммы скорости света и скорости источника равен сумме слагаемых векторов. Такая нестыковка преподносится как один из незыблемых парадоксов теории относительности, противоречащая здравому смыслу. Но ссылки на здравый смысл трактуются сторонниками ТО как признак невежества.
Это одна «сторона медали». Вторая сторона
касается теории существования эфира и попыток его обнаружения. Для краткости
попробую изложить суть дела своими словами, так как цитирование и подробное
описание работ американского ученого А. Майкельсона займет не один десяток
страниц. Так вот! Сторонники существования эфира считают, что это некая
субстанция, занимающая все земное и космическое пространство, которая по своей
прозрачности и разреженности (скажем так) сопоставима со светом. Планета Земля
движется вокруг Солнца со скоростью 30 км/сек. Если эфир существует, то должен
иметь место так называемый «эфирный ветер», аналогичный воздушному ветру,
который возникает и ощущается при езде, например на мотоцикле. Как обнаружить
эфир? Да очень просто, решил Майкельсон и партнеры. Для этого необходимо
направить луч света перпендикулярно направлению движению поверхности Земли, и
от зеркала принять его обратно. Если эфир существует, то луч света при движении
туда и обратно будет смещен «эфирным ветром». Нет смещения - нет эфира. Под
такую идею эксперимента был разработан и сооружен интерферометр, прибор, за
который Майкельсон получил Нобелевскую премию по физике в 1907 году. Были
проведены тысячи экспериментов. Ни в одном случае смещение светового луча не
наблюдалось. Отсюда был сделан и продекларирован на весь мир вывод, что нет
никакого эфира. Примерно в это же время было изобретено радио. Здесь понятие и
термин «эфир» является ключевым и необходимым условием передачи радиосигналов
на десятки тысяч километров.
Вот, кстати, яркий пример конвенционализма. Одно направление физики считает, что эфира нет, другое направление считает, что эфир есть. Но для удобства и простоты никто никого не опровергает. Не слишком ли много удобств?
Эти два постулата ТО (касательно постоянства скорости света в вакууме и отсутствия эфира) были внедрены более ста лет назад в теорию и практику космических и ядерных исследований. С тех пор появились ускорители элементарных частиц, космические телескопы с феноменальной разрешающей способностью, новейшие приборы и технологии исследования физических явлений. Тем не менее, скорость перемещения ИС упорно не желает влиять на скорость испускаемого в продольном направлении света. Луч света в направлении, перпендикулярном движению источника, не сдувается «эфирным ветром». Автором пересмотрено немало публикаций на эту тему начиная трудами отцов-основателей теории относительности и кончая современными «римейками». Не было обнаружено никаких попыток объяснения этих парадоксов. Поэтому возьму на себя смелость дать объяснение причин и утверждать, что нет здесь никаких парадоксов.
Причины, по которым не следует складывать скорость света со скоростью источника света (ИС), следующие.
Первое обстоятельство. Для математики правомочность сложения скоростей и их векторов не вызывает никаких сомнений. Есть некоторая величина, которая изображается размером прямой (модуль этой величины), есть ориентация, например на плоскости и есть признак направленности ( или ), указывающий на направление вектора. Про физическую сущность этой величины обычно не упоминается. В физике к векторным величинам относят силу, скорость, ускорение, импульс, напряженность. К скалярным величинам относят массу, объем, давление, температуру, плотность. Указанные только что величины могут превратиться из скалярных в векторные, если они меняют во времени или пространстве свою величину и направление. Газ, находящийся в закрытой емкости, может иметь разные плотность или температуру в разных частях объема. В результате плотность и температуру следует рассматривать как векторные величины. Далее, прошу обратить внимание, что физика как наука изобилует параметрами, полученными в результате умножения некоторых исходных (от природы) физических параметров. Сила равна произведению массы вещества на ускорение. Энергия равна произведению массы на квадрат скорости. Но нет ни одного показателя, полученного в результате сложения исходных величин. Нет смысла и необходимости складывать импульс и напряженность, силу и объем, температуру и давление. Точно так же не имеет смысла складывать скорость света и скорость движения ИС так как это совершенно разные физические параметры. Источник света это материальное тело, имеющее вес, геометрические размеры. А свет это электромагнитная волна, которая, покидая ИС, не забирает у него массу, не меняет у него геометрические размеры и не отталкивается от него. Отсюда вывод, складывание вектора скорости ИС и вектора скорости света не корректно ни в научно-популярных книжечках для школьников, ни в фундаментальных трудах по астрономии, физике элементарных частиц.
Если эти рассуждения кому то покажутся неубедительными, прошу его опровергнуть тот факт, что скорость распространения звука, например в газах (воздухе), тоже не зависит от скорости источника звука. Каждый, кто услышал гул самолета высоко в небе, не находит его в том месте, откуда слышен звук. Потом выясняется, что самолет далеко впереди. Звук в воздухе движется со скоростью около 330 метров в секунду. И если самолет движется со скоростью, например 200 м/сек, то это не значит, что звук от двигателей «обязан» мчаться со скоростью 530 м/сек. И никто из специалистов по аэроакустике, гидроакустике, акустике твердого тела не пытается объявить этот факт как парадокс. Никто не берется суммировать вектор скорости звука и вектор скорости источника звука. В этом нет смысла, ведь источник звука это материальное тело, а звук это колебания газа. Частицы воздуха в звуковом потоке не движутся со скоростью 330 м/сек, а только меняют своё состояние, оставаясь на месте. Скорость звука может зависеть от состояния среды, но весьма незначительно. На уровне поверхности земли и на высоте, например в пять километров она будет разная. Кто знает, может быть и в эфире (или в вакууме) скорость света тоже измениться, если его, к примеру, подогреть. Но увы, эфир не только нельзя подогреть. Его до сих пор не удалось обнаружить. «Свет это электромагнитные колебания». ЧЕГО? Что колеблется? Эфира нет! Бога тоже нет. Астрономы, пользуясь теорией относительности, рассказывают увлеченно о том, что творится в галактиках на расстоянии в миллионы световых лет. Физики-ядерщики вдохновенно вещают про электроны, протоны, мюоны и т. д. Но что творится у нас под носом, в непосредственной близости от радиоантенны или источника света не знает никто. Дальше рассуждений про электромагнитные колебания (непонятно чего) дело не движется. Как говорил юморист и сатирик Михаил Жванецкий:- Может что то в консерватории надо подправить?. (Читай «в теории относительности»).
Второе объяснение. Как в оптике, так и в теории относительности все исследования со светом, результаты и выводы базируются на операциях над лучами света. Понятие «луч света» не имеет до сих пор четкого определения и эталона. Поэтому в наших исследованиях будет использоваться общепринятое понимание, а именно. Он должен быть подобен натянутой без провисания, бесконечно длинной нити, имеющей бесконечно малую площадь поперечного сечения. Длина этой нити может быть настолько бесконечно большой, что ею можно соединить любую заранее выбранную точку на Земле с самой отдаленной Галактикой. Бесконечно малую площадь поперечного сечения эта нитка-луч должна иметь потому, что в исследованиях скорости света и в поисках эфира эта площадь никак не используется.
Далее эту нитку-луч разбиваем условно на малые равные отрезки. Длина отрезков выбирается следующим образом. Наука «Оптика» утверждает, что наш луч имеет форму электромагнитной волны. Каждая волна обладает тремя характеристиками: амплитуда, длина волны (или частота) и фаза. Амплитуда и фаза нам не потребуется в дальнейших рассуждениях. Длина световой волны лежит в пределах 0,4 – 0,8 мкм. Выбираем околосрединное значение, например 0,6 мкм. Это и будет размер (длина) элементарных участков луча. Если считать, что скорость света равна 300 000 000 м/сек, то для прохождения длины в 6 мкм требуется 2 1014 сек. Таким образом можно утверждать, что малые отрезки луча формируются источником света в течение этого времени, покидают источник и «забывают» о его существовании. Становится очевидным, что за такой малый промежуток времени источник света можно считать неподвижным, даже если он движется со скоростью 8 км/сек, что составляет всего 0,0027 % от скорости света. Восемь километров в секунду это первая космическая скорость, максимальная какую может организовать человек и на которой можно поднимать вопрос (и то только теоретически) о проверке эффекта от сложения скорости ИС и скорости самого света. Так что опять таки, нет никакого парадокса. Так и должно быть.
Третье обстоятельство самое важное. Проведем аналогию со стрельбой из огнестрельного оружия. Допустим, что самолет истребитель летит на скорости 300 м/сек. В какой-то момент он делает выстрел из пушки. Снаряд получает по отношению к самолету скорость при выходе из ствола в 1000 м/сек. Результирующая скорость снаряда равна 1300 м/сек, так как на момент выстрела снаряд уже имел скорость в 300 м/сек. С точки зрения эксперимента масса снаряда и масса самолета вполне соизмеримы. А луч света до момента t, рис. 4 не существовал как снаряд в стволе орудия. Поэтому нельзя говорить, что до момента t луч имел какую-то массу и соответствующую инерцию, а в момент t приобрел скорость источника света. И как следствие, нет оснований вектор скорости света складывать с вектором скорости ИС.
В попытках обнаружения «эфирного ветра» правомочно применение этих же доводов. При стрельбе из пушки всегда делается поправка на силу бокового ветра, потому что и снаряд и воздух имеют массу и в результате их взаимодействия имеет место «сдувание» снаряда. Скорость снаряда соизмерима по величине со скоростью ИС. В случае испускания луча света перпендикулярно движению Земли и возвращения его зеркального отражения вектор скорость ИС можно приравнять нулю на фоне скорости света. Вот почему и здесь движение ИС ни при чем.
Утверждать категорически о том, что
приведенные объяснения верны можно только после экспериментального
подтверждения. Поэтому изложенные здесь рассуждения следует рассматривать как
постулаты, объясняющие независимость
скорости света от скорости ИС.
В этом месте позволю
себе небольшое замечание по теме. Во всех современных исследованиях физических явлений,
в том числе и по скорости, на первое место обязательно выходит метрология. С
немыслимой для начала ХХ века точностью определены как эталон метра, так и
эталон секунды. Именно это позволило вычислить скорость света в вакууме с
точностью до нескольких метров или с погрешностью в 10 процента. Касательно самого света все осталось как и сто лет
назад. В современных исследованиях никак не обозначены важные метрологические
характеристики света. В чем он измеряется?
В люменах, люксах, канделах, канделах на
метр квадратный? Нет никаких упоминаний о коэффициенте отражения,
коэффициенте пропускания, световую отдачу. Может быть, что в отчетах научных
центров эти характеристики и присутствуют. Но в монографиях и статьях, с какими
можно ознакомиться в библиотеке или в Интернете, и которые исчисляются
тысячами, нет никаких метрологических характеристик света. А это дает огромные
возможности для субъективного подхода к постановке задачи изучения скорости
света, субъективной трактовки результатов эксперимента.
Теорией относительности я начал интересоваться в середине шестидесятых годов прошлого столетия. Положения, изложенные в брошюрах научно-популярного характера для старшеклассников, воспринимались как непогрешимая истина. Если и возникали вопросы, то старшие товарищи снисходительно ставили меня на «место». За пятьдесят лет не изменились ни стиль изложения, ни рисунки. Улучшилось качество бумаги, рисунки стали цветными. Еще лет двадцать-двадцать пять лет назад встретить книгу или статью в журнале с критикой теории относительности было практически невозможно. С падением тоталитарного режима, в отечественной литературе начали появляться работы, авторы которых (назовем их ревизионистами) более или менее удачно критикуют отдельно выхваченные положения или пиаровские приемы теории относительности. И это несмотря на то, что постановление Президиума АН СССР о запрещении рассмотрения учеными советами и научными журналами материалов, порочащих теорию относительности, никто не отменял. Но все это напоминало ситуацию, когда участковый милиционер, стреляя из табельного пистолета, пытается остановить бронетранспортер, захваченный террористами или сбежавшими из тюрьмы заключенными.
В настоящее время у каждого желающего может появиться компьютер или ноутбук с модемом для выхода в Интернет. Сайты с критикой теории относительности стали появляться десятками и сотнями. Сильно изменилась глубина анализа. Среди авторов стали появляться люди с высокими научными званиями.
Тем не менее, качественно «картина» не изменилась. Подавляющее большинство ревизионистов идут по одному и тому же пути, наступают на одни и те же грабли. Берутся отдельные позиции или комплекс вопросов и с помощью систем отсчета, интегрального и дифференциального исчисления доказывается несостоятельность ТО. Но все эти усилия не могут «потопить» эту теорию. Проведем следующую аналогию.
История морских сражений первой и второй мировой войны свидетельствует о том, что потопить крупный боевой корабль (линкор, тяжелый крейсер, авианосец) не так то просто. Меткое бомбометание с самолета, удачное накрытие залпом из орудий главного калибра (16 дюймов или 406 миллиметров), точный торпедный удар с подводной лодки могут вывести корабль из боя, но не отправить его на морское дно. Гораздо эффективнее будет подрыв крупного заряда динамита под днищем корабля. Так как вода это практически несжимаемая жидкость, то вся энергия взрыва будет направлена вверх, от чего корабль подбрасывается и ломается пополам. Если это произойдет, то уже никакие системы жизнеобеспечения не спасут ни носовую, ни кормовую часть корабля.
Одной из основных «фишек» ТО является идея, что временные характеристики событий зависят от системы отсчета. В защиту этого положения доказывается, «… что два события, одновременные в одной системе отсчета, в другой системе отсчета оказываются неодновременными.
Представим себе стержень АВ, движущийся с постоянной скоростью V относительно К-системы отсчета. В середине стержень находится лампочка «О», по концам – в точках А и В – фотоэлементы (рис. 6.3).
Рис. 6.3
Пусть в некоторый момент лампочка «О» дала кратковременную вспышку света.». (Кратковременная вспышка это аналог элементарного участка светового луча в 6 мкм.)
« Поскольку скорость распространения света в системе отсчета, связанной со стержнем (как и во всякой системе инерциальной системе отсчета), равна «с» в обоих направлениях, то световые импульсы достигнут равноудаленных от «О» фотоэлементов А и В в один и тот же момент времени (в системе отсчета «стержень») и оба фотоэлемента сработают одновременно.
Иначе обстоит дело в К-системе. В этой системе отсчета скорость световых импульсов в обоих направлениях также равна «с», однако проходимые ими пути различны. Действительно, пока световые импульсы идут к точкам А и В, последние переместятся вправо (рис. 6.3) и, следовательно, фотоэлемент А сработает раньше, чем фотоэлемент В.
Таким образом, события, одновременные в одной системе отсчета, не являются одновременными в другой системе отсчета, т. е. одновременность в отличие от представлений ньютоновской механики являются понятием относительности. А это в свою очередь означает, что время в разных системах отсчета течет неодинаково.» [ 20 ].
Ошибочность идеи о том, что события, одновременные в одной системе отсчета, не являются одновременными в другой системе докажем с помощью ранее изложенного постулата о недопустимости сложения вектора скорости света и вектора скорости источника света (ИС). Несмотря на то, что ИС, установленный на стержне, движется вместе со стержнем, на фоне скорости света его следует считать неподвижным. Вектор скорости ИС равен нулю. Пусть в системе отсчета «стержень» указанная выше «кратковременная вспышка света» покинула лампочку «О» в сторону фотоэлемента А и в сторону фотоэлемента В в какой-то момент времени t. Если стержень находится в движении (например вправо), то систему отсчета «стержень» следует считать неподвижной относительно стержня только в момент t, в который свет покинул источник и «забыл» о его существовании. Пока импульсы света будут двигаться со скоростью «с» фотоэлемент А будет приближаться а фотоэлемент В будет удаляться. Таким образом, течение времени (в понимании ТО) не зависит от системы отсчета и является абсолютным (если оно вообще существует).
Но это еще не все. (Любимая фраза А. Пуанкаре. В трехтомнике научных трудов она встречается чуть ли не на каждой странице). Сторонники ТО (назовем их апологетами) идут далее и пытаются доказать, что время не просто зависит от системы отсчета. Оно, оказывается, на «поводке» у скорости движения одной системы относительно другой и в движущихся системах идет медленнее. «Наша следующая задача – сравнить течение времени в разных инерциальных системах отсчета. Как уже говорилось, время измеряется часами, причем под часами имеется в виду любой прибор, в котором используется тот или иной периодический процесс. Поэтому в теории относительности принято обычно говорить о сравнении хода идентичных системах отсчета.
Наиболее просто этот вопрос можно решить с помощью следующего мысленного (т. е. в принципе возможного) эксперимента. Возьмем так называемые световые часы – стержень с зеркалами на обоих концах, между которыми «бегает» короткий световой импульс. Период таких часов равен интервалу времени между двумя последовательными моментами, когда световой импульс достигает какого-то определенного конца стержня.
Далее, представим себе две инерциальные системы отсчета К1и К, движущихся относительно друг друга со скоростью V. Пусть световые часы АВ неподвижны в К1 – системе и ориентированы перпендикулярно направлению её движения относительно К – системы (рис. 6.5).
Рис. 6.5
Проследим теперь за «ходом» этих часов в обеих системах отсчета: К1 и К.
В К1– системе часы неподвижны, и их период
t0= 2l/c,
где l – расстояние между зеркалами, c – скорость света.
В К – системе, относительно которой часы движутся, расстояние между зеркалами также l, ибо поперечные размеры тел одинаковы в разных инерциальных системах отсчета. Однако путь светового импульса в этой системе отсчета будет уже иным – зигзагообразным (рис. 6.5): пока световой импульс распространяется от нижнего зеркала к верхнему, последнее переместится на некоторое расстояние вправо и т. д. Поэтому световой импульс, чтобы вернуться к нижнему зеркалу, проходит в К – системе больший путь, причем с той же скоростью с. Значит, свету понадобится на это больше времени – больше, чем когда часы неподвижны. Другими словами, период движущихся часов удлинится – с точки зрения К – системы отсчета они будут идти медленнее.
Обозначим период движущихся часов через t в К – системе. Из прямоугольного треугольника АВ1А1 (рис. 6.5) следует, что l + (Vt/2)=(с t/2), откуда
t = (2l/c)/1 – ( v / c)2 . ( 6.5 )
А так как 2l/c=t0, то
t=t0/1-2,
где = v/c,
v-
скорость часов в K системе.
Отсюда видно, что t t0, т. е. одни и те же часы в разных инерциальных системах отсчета идут по-разному: в той системе отсчета, относительно которой часы движутся, они идут медленнее, чем в системе отсчета, где они покоятся. Другими словами, движущиеся часы идут медленнее, чем покоящиеся. Это явление называют замедлением времени.», (с. 185), [ 20 ]. И далее, на основании поведения часов в движущейся системе в ТО делается фундаментальный вывод: «… время в системе, движущейся с часами, течет медленнее (для наблюдателя, относительно которого данные часы движутся). Это же относится и ко всем процессам, протекающим в движущихся относительно наблюдателя системах отсчета. » с. 186, [ 20 ], (подчеркнуто мною).
Эти рассуждения, доказательства и выводы можно опровергнуть путем применения небольшого количества фантазии и без сложных математических выкладок. Но сначала сделаем отступление в нашем повествовании.
Такие экстрасенсы и гипнотизеры как А. Чумак, Кашпировский, Сандей (и не только они) кодируют людей с помощью аудио- или визуального контакта. Кто-то пристально-демонически смотрит в глаза, кто-то нашептывает или декларирует патетическим голосом. Там, где на сеансе присутствует один или несколько подопытных, чаще применяется визуальное воздействие-кодирование. Если в зале находятся сотни человек – применяется акустическая обработка. Из динамиков несутся мастерски поставленный голос отца-оратора, агрессивная музыка в сотни децибел, завывания «своих» участников из первых рядов. Тем не менее, самый эффективный способ кодирования и одурачивания – это печатное слово, используемое не во благо, а во вред.
Не следует отзываться критически о трудах Майкельсона, Пуанкаре, Лоренца и даже об Эйнштейна. Но они преобразованием
t = t0
/ Fk
дали возможность последователям и апологетам ТО выпустить джина из бутылки с бациллами, заразившими весь мир. Эти «экстрасенсы» не взирают на студентов-физиков демоническими глазами, не завывают и не трясутся в ритуальном танце на лекциях по теории относительности. Они старательно, методически, через страницы научных журналов и монографий проводят кодирование сотен миллионов людей, в том числе весьма образованных.
Но хватит общих фраз, перейдем к делу. Ещё хочу предупредить. Как только ревизионист согласился опровергать постулаты ТО с помощью преобразования Лоренца (вернее знаменателя преобразования) он проиграл.
Вот теперь немного пофантазируем. Но эти фантазии-вопросы имеют реальное обоснование. Факт отсутствия одежды на короле становится очевидным если траектория движения зеркала В ( рис. 6.5 ) не параллельна траектории движения зеркала А. Стоит только повернуть траекторию движения зеркала В слегка (самую малость) по часовой стрелке вокруг точки В ( рис. 8 , а )
Рис. 8
и путь света из точки А в точку В1 будет меньше чем ct/2. Исчезает прямоугольный треугольник с прямым углом в вершине В и становятся неправомерными рассуждения о равенстве квадрата гипотенузы сумме квадратов катетов. Нет гипотенузы и катетов в треугольнике АВВ1. А вместе с прямоугольным треугольником исчезает формула t=t0 / Fk для вычисления замедления времени в движении.
Пойдем далее, но вместо световых часов
будем рассматривать «все процессы в движущихся системах». Поворачиваем
траекторию ВВ1
до тех пор, пока стороны АВ и АВ1 не сравняются по величине ( рис. 8 , б ). В этом случае можно
утверждать, что время в движении будет равно времени в состоянии покоя, т. е. t = t0.
Если и далее поворачивать траекторию ВВ1 , то время в движении во всех процессах будет уже меньше времени в состоянии покоя.
Но и это еще не все. Поворачиваем траекторию ВВ1 далее по часовой стрелке до тех пор, пока треугольник АВВ1 снова не станет прямоугольным, но уже с прямым углом в вершине В1 (рис. 8 ,в). В этом случае снова можно использовать равенство квадрата гипотенузы сумме квадратов катетов и вывести выражение, аналогичное предыдущему, а именно
t = t0 / ( 1 + v2 / c2 )1/2 ,
из которого следует, что можно превысить скорость света (с разрешения корня квадратного). Так что все эти рассуждения и формулы типа t = t0 / Fk притянуты «за уши» к несуществующей теме замедления времени и к математическому обоснованию невозможности превышения скорости света.
Аналогичные рассуждения правомочны и при поворотах траектории ВВ1 против часовой стрелки. Если по оси координат (ось Х ) отложить величину угла (рис. 9 ) от нуля и до /2 в положительном направлении, от нуля и до -/2 в отрицательном направлении, а по оси абсцисс (ось У ) отложить время t, то получится график зависимости «замедления-увеличения» времени не только от движения а и от направления движения, рис. 9
Рис. 9
Если кому то не нравится вращать траекторию ВВ1 вокруг точки В, можно эту траекторию пустить по окружности радиуса АВ с центром в точке А. Получится тот же результат.
Количество траекторий движения ВВ1 не три, как на рис. 8, а бесчисленное множество. Математик сказал бы: - множество мощности континуум. А траектория, по которой делается вывод о замедлении времени в движении, всего одна. Но сторонники ТО распространяют (без раскрытия причинно-следственной связи) свойства и выводы по этой одной траектории на всё множество траекторий, что очевидно не правильно, как и не правильно заявлять, что процессы ведут себя одинаково во всех системах отсчета. И тут же делается заявление: нет систем отсчета – нет процесса. Получается как в анекдоте:
- Прошла весна. Настало лето. Спасибо Партии за это!
Оказывается, что все процессы в мире происходят не по причине расхода и преобразования энергии, а благодаря системам отсчета. К стати, если теорией относительности провозглашено, что во всех системах отсчета объекты ведут себя одинаково, то зачем рассматривать переходы из одной системы отсчета в иную? Это правомочно при рассмотрении поведения материальных тел (каюта корабля, перрон и движущийся поезд и т. д.). Но там, где присутствует свет, система отсчета должна быть только одна, она же источник света, которую следует считать неподвижной.
Вот вам, дорогие читатели «яблочное»
решение вопроса о замедлении времени. Стоит только выдернуть из основания ТО
этот самый «знаменитый» корень квадратный и все сооружение рушится.
При желании теорию относительности можно разваливать не сразу, а по частям. Попытаемся экспериментально (на бумаге) проверить один из постулатов ТО, утверждающий, что поведение физических процессов не зависит от выбора системы отсчета. В качестве примера используем декларацию про увеличение массы тела в 1/F раз при скоростях, приближенных к скорости светы.
Пусть масса тела в нашем мысленном
эксперименте равна одному килограмму. Если тело разогнать до скорости
150 000 км/сек то масса уже будет равняться
А
что будет, если в новой системе скорость тела принять равной 280 000 –
Критики и ревизионисты теории относительности в своем большинстве затрачивают огромные усилия, делают сложнейшие математические выкладки в деле нелегкой борьбы с мастерами риторики и карточных фокусов. Но все они выступают в роли ведомых. Им позволяют покритиковать постулаты, но ведут в направлении, нужном апологетам и защитникам ТО. Например автор Артеха С. Н. в своей книге «Критика основ теории относительности» [ 21 ], материалы которой неоднократно публиковались в рецензируемых международных научных журналах «Galilean Еlectrodynamics» и «Spasetime & Substance», упоминает математическое выражение со знаменателем ( 1 - v/ c ) двадцать восемь раз на ста семидесяти пяти страницах текста. Такая стрельба по надводной части корабля весьма результативна, но не трагична.
Заслуживает отдельного внимания и изучения вопрос, как так получилось, что теоретические упражнения и эксперименты со светом были распространены на движение материальных объектов и процессов самого разного характера и происхождения.
Основоположники теории относительности (Майкельсон, Лоренц, Пуанкаре, Эйнштейн) постановочную часть задачи определили следующим образом. Исследуемый процесс – претендент на замедление времени помещается в инерционную систему отсчета (ИСО), где он движется прямолинейно и равномерно, т. е. координатная система, в которой правомочен первый закон Ньютона. Те системы отсчета, в которых выполняется второй и третий закон Ньютона, называются неинерционными. Далее в ИСО изучается поведение светового луча в вакууме. Таким образом задача была предельно упрощена. Упрощение всегда применяется в начале исследовательского пути. Получив обнадеживающие результаты, исследователь последовательно, шаг за шагом вводит дополнительные начальные условия, ограничения и возмущения, действующий на изучаемый процесс в реальных условиях. При математическом моделировании проектируемого самолета к идеализированной схеме полета в ИСО добавляются влияния возмущений в виде бокового, встречного ветра, воздушных ям, резкого изменения массы самолета при бомбометании и т. д.
Для начальной стадии исследований свет подходил как нельзя лучше. На него, находящегося в вакууме, никак нельзя повлиять силами трения, удара, вибрации. Далее выводы о поведении луча света в ИСО без всякого перехода и обоснования причинно-следственной связи огульно распространяются на все объекты материального происхождения, которые движутся под действием гравитации, сил самого разного происхождения и по траекториям, не параллельным осям координат.
Такой «перескок» имеет право на существование, например в кинематографе. Герои фильма, мужчина и женщина ложатся вместе в постель. Следующий эпизод – они стоят на выходе из родильного дома, счастливые, он с младенцем на руках, она с букетом цветов. Зрителю все ясно и не надо больше никаких промежуточных эпизодов. Хотя не факт, что они в этот раз будут заниматься сексом. А если секс и будет, не обязательно он закончится зачатием. А если зачатие и произойдет, необязательно благополучное протекание беременности. И через девять месяцев дай Бог, чтобы роды прошли нормально. Обеспечивать нормальный ход событий призваны целый ряд специалистов: гинекологи, сексологи, урологи, невропатологи, которые в фильме не присутствуют.
Но как поет французская певица, звезда шестидесятых годов Мирей Матье:
- Ля ви нэ па дю синема! Жизнь это не кино.
Если кино это не жизнь, то наука тем более не похожа на художественный фильм. Но в «революционной» теории относительности все иначе. Первый эпизод – луч света, движущийся прямолинейно в интерферометре. Следующий эпизод – замедление времени в материальных объектах самого разного происхождения, движущихся по самым немыслимым траекториям под действием самых различных сил. Исключены таким образом зачатие, беременность, роды этой революции в физике. Был только секс, от которого удовольствие получают до сих пор апологеты теории относительности.
Литература
1.Молчанов Ю. Б. Проблема времени в современной науке – М.: Наука, 1990. – 136 с.
2. Завельский Ф. С. Время и его измерение: От биллионных долей секунды до миллиардов лет – М. , 318 с.
3. Жук Н. А. Эйнштейн и его теория относительности. – Харьков, 2005. – 100 с.
4. Федоров Р. Н. Физика: кризисные проблемы, новые начала. – Черновцы, «Прут», 2004. – 340 с.
5. Девис Пол. Суперсила. Поиск единой теории природы. – М.: Мир, 1988. – 272 с.
6. Бич А. Природа времени. – Киев, 2000. – 270 с.
7. Философская энциклопедия. – М.: Сов. Энциклопедия, Т. 1, 1988. – 704 с.
8. Жак Саду. Алхимия и золото. – Киев, «София», 1995. – 319 с.
9. Спиркин А. Г. Философия. –М.: «Гайдарика», 2001. – 815 с.
10. Шполянский В. А. Хронометрические системы. – М.: Машиностроение, 1980. – 584 с.
11. Чертов А. Г. Физические величины. – М.: Высшая школа, 1990. – 335 с.
12. Андронов А. А. и др. Теория колебаний. – М.: Наука, 1981. – 568 с.
13. Баутин Н. Н. Динамическая теория часов. – М.: Наука, 1986. -192 с.
14. Шишкин И. Ф. Теория колебаний. – М.: Изд-во стандартов, 1991. – 492 с.
15. Шебанов А. А. и др. Синхронизация мер времени и частоты по сигналам спутниковых радионавигационных систем. – М.: Изд-во стандартов, 1992. – 128 с.
16. Том Ван Фландерн. Что глобальная навигационная системе GPC говорит нам об теории относительности. http://www.acmephysics.narod.ru/b_r/gps.htm.
17. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике.- М.: Физматгиз, 1962.-609 с.
18. Яворский Б. М., Детлаф А. Л. Справочник по физике.- М.: Наука, 1968.-472 с.
19. Философский словарь / Под ред. И. Т. Фролова.-М.: Политиздат, 1981. – 445 с.
20. Иродов И. Е. Основные законы механики.- М. – 1975, - 256 с.
21. Артеха С. Н.
Критика основ теории относительности. – М.: Изд. ЛКЦ, 2007.-224 с.