О движении, пространстве и времени
Шрифт:
Замедление времени – такое высказывание, обычный эвфемизм, позволяющий сказать человеку о замедлении движения в удобной для его восприятия форме, обладающей всеобщностью и применимостью к любому виду движения.
Стрела времени – облеченный в красивые слова факт направленности движения, естественной последовательности перехода частного движения от причины через действие к следствию.
СТО (специальная теория относительности), 1905 год, утверждает: время течет медленнее в той системе отсчета, которая движется относительно неподвижной системы отсчета. В поезде, в самолете, в ракете, на спутнике и т. д., – время идет медленнее, чем на Земле, на ее поверхности.
Будет ли также медленнее
Общеизвестно изменение скорости течения времени в зависимости от положения часов, как измерителей времени, относительно массивных тел. На поверхности Земли время течет медленнее, чем на крыше самого большого небоскреба, у подножия египетской пирамиды время замедляется, в сравнении с некоторым удалением от нее.
Так незаметно мы от СТО подошли к ОТО, – общей теории относительности, согласно которой время замедляется вблизи больших объектов, обладающих большой гравитацией. Гравитация здесь означает притяжение одного вещественного тела, имеющего массу, другим вещественным телом, имеющим массу. Их взаимное расположение в пространстве, на некотором расстоянии друг от друга, определяет силу притяжения, величина которой пропорциональна их массам, и обратна пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Имеет ли место гравитация в случае отсутствия второго массивного тела? Притяжение чего к чему будет иметь место в этом случае? Да, гравитация здесь всегда имеет место в форме поля гравитации, интенсивность которого убывает по мере удаления от массивного тела. При бесконечном удалении от тела гравитация убывает бесконечно. Это верно только как отвлеченное понятие гравитации, мыслимое нашим разумом. Воображение нашего сознания, владеющего понятиями и представлениями числа и системы счисления, позволяет представить при любых конечных значениях массы двух тел (их бесконечные величины здесь бессмысленны) бесконечно увеличивающееся расстояние между ними (что в реальном мире также вряд ли можно наблюдать), приводящее к бесконечно малому значению интенсивности такого гравитационного поля.
Наше сознание может представить себе величину этой интенсивности сколь угодно малой, правильнее сказать, не представить, а записать числом на бумажке, или не листе бумаги, или не ленте рулона, или …., и так далее, и так далее. Ясно, что представить себе это бесконечно уменьшающееся число никто из нас в здравом уме не сможет, попытка его записать не продуктивна и не благодарна, да и не имеет какого-то смысла. И сама реальность, природа покажет пустоту и тщетность этой забавы. Если плотность вещества, энергии в космическом пространстве выражается числом: единица, деленная на число: единица с двадцатью девятью нулям, грамм на кубический сантиметр, то именно часть этого числа материальных частиц испытает на себе притяжение массивного тела, гравитационное поле которого мы рассматриваем. Хорошо, если один или два протона будут испытывать притяжение нашего массивного тела. Но в нашем воображении возможно все, что угодно.
А кстати, что происходит со временем в такой части космоса, где один протон на всю окрестность? Да, и там должно быть время, и там есть движение известной нам частицы материи, протона. Но еще больше неизвестной нам субстанции должно присутствовать в космическом пространстве. И та субстанция, представимая ли в виде струн, гравитонов, микроволновых частиц излучения, бран, свернутых пространственных измерений, и пр. и пр., – это все объекты движения. И движение всех этих не найденных и еще не установленных элементарных субстанций, и должно
Возвращаемся к СТО. Оставляя в стороне общий вопрос о равенстве систем отсчета: движущейся и неподвижной, мы примем их различными. Одна система статична, неподвижна (хотя она и обязана двигаться относительно своего окружающего пространства), другая находится в состоянии движения относительно первой, неподвижной. Существенное их отличие в том, что подвижная система оказалась движущейся не беспричинно. Она была до момента начала своего движения такой же неподвижной и статичной, как и первая. В некоторый момент времени неподвижность одной из этих систем нарушилась, она пришла в движение. Суть этой причины не важна. Важно то, что движение ее началось под действием некоторой силы. При известной массе системы эта сила придала системе некоторое ускорение, система приобрела скорость перемещения относительно неподвижной системы.
Наше сознание может представить себе действие такой силы на систему, ускорение которой вызвало перемещение системы со скоростью в половину скорости света. Ни самолет, ни ракета, ни какое иное техническое средство современности не способно ни так двигаться, ни достичь такой скорости перемещения. Ни в течение одной секунды, ни в течение одной минуты, ни в течение года, и так далее. То есть эксперимент такой сейчас невозможен. Но нам известно, что действие на движущиеся объекты ускорения равноценно действию гравитации. Поскольку есть больший гравитационный потенциал, постольку есть и большее замедление времени, поскольку существует ускорение, постольку и возникает замедление, и чем больше ускорение, тем больше и замедление времени. Этим обстоятельством устанавливается общность свойств СТО и ОТО.
Но мы считаем время не сущностью самого по себе, а отражением движения. И когда речь идет о влиянии ускорения на движущийся объект, то мы говорим об изменении, прежде всего, скорости этого объекта, то есть его движения, под которым понимается сама скорость перемещения объекта, самим ускорением, как изменение скорости. И не только движения, в качестве которого здесь выступает скорость, являющаяся характеристикой движения объекта, но и самое движение объекта. Кроме такого количественного влияния ускорения на скорость движения и на самое движение, ускорение оказывает чисто качественное влияние на самое движение и на пространство, в котором осуществляется это движение. Именно качественное изменение ускорением пространства, свойств заполняющего это пространство элементов энергии и вещества, является причиной изменения движения этих элементов и, как следствие, изменение времени, как основной характеристики этого движения.
Изменение скорости при механическом перемещении объекта в пространстве влечет за собой изменение времени, выражающего и это изменение скорости и само перемещение объекта в пространстве. Общая продолжительность времени: обусловленная ускорением объекта и определяемая скоростью его перемещения, распадается на две составляющие, как и самое движение объекта, перемещение его в пространстве. Величина ускорения влияет на замедление времени, и поскольку есть ускорение, постольку есть и замедление: когда есть преодоление сопротивления самого пространства движению объекта в продолжение действия силы, вызывающей это ускорение, тогда происходит и замедление времени. Прекращение действия силы на объект, снимая ускорение, проявляется в приостановке замедления времени. Его течение при движении объекта по инерции обусловливается его естественным ходом, присущим той части космического пространства, в котором находится движущийся объект.