Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени

Бич Анатолий Макарович

Несколько дополнительных пояснений к формуле. Сумма всех проявлений внутренней энергии отнесена к объему, занимаемому телом, что дает возможность перейти к удельным показателям — сравнивать плотность внутренней энергии у тел различных размеров.

Введением коэффициента а_R я хотел показать, что гравитационное поле в окрестности тела формируется не только в связи с взаимодействием фонового поля (от внешних гравитирующих масс) с собственным гравитационным полем тела, но и в связи с энергетическим взаимодействием тела и среды. При этом чем выше энергонасыщенность в локальности возле тела, тем меньше в ней кривизна пространства. Значение а_R — 1 означает, что энергетическое взаимодействие тела и среды незначительно и величина

локального гравитационного поля (локальная кривизна) определяется только взаимодействием масс.

В частности, величина внутренней энергии в теле не только непосредственно влияет на собственное время тела, но влияет и опосредованно путем внесения коррективов в показатели гравитационного поля. Увеличение потока энергии вовне «разглаживает» кривизну пространства в локальности тела и тем самым снижает эффект замедления времени от определенной кривизны пространства, обусловленной взаимодействием масс.

Вероятность такого эффекта (как следствие динамического изменения внутренней энергии) и вынуждает нас ввести в формулу коэффициент а_R [16]

16

16 К сожалению, в первом (киевском) издании этой книги был ошибочно указан интервал изменения этого коэффициента; правильно: ag >1. Увы, это была не опечатка, а результат нечеткого понимания физического смысла.

Индекс «i» при E_u указывает на то, что внутренняя энергия тела в общем случае равна сумме энергий различных форм, i = от 1 до n, где n — количество энергий различных форм.

Физический смысл формулы (2.1) просматривается без особых затруднений. Темп собственного времени любого тела (любой подсистемы) определяется, во-первых, как зависимость от внутренней энергии в теле, во-вторых, как зависимость от гравитационных отношений системы (или центрального тела системы) и подсистемы и, наконец, в-третьих, как зависимость от локального искривления пространства-времени. Знаменатель в нашей формуле — это не что иное, как сила гравитационного притяжения подсистемы, направленная к центру тяжести центрального тела системы (в частности, Земли). Часть знаменателя со знаком минус — это центробежная составляющая силы тяжести.

Хочу также обратить внимание на то, что в числителе и знаменателе формулы отражены различные проявления материи. В числителе как бы присутствует энергия в проявленном (свободном) состоянии, т. е. в виде поля-излучения. Это, в конечном счете, и определяет плотность внутренней энергии в теле. В знаменателе — та часть энергии, что содержится в веществе и определяет гравитационные свойства масс.

Такое понимание физического смысла формулы позволит нам впоследствии сформулировать, пожалуй, самое обобщенное определение времени.

Если некое тело, являясь земной подсистемой, не только вращается (вообще движется) вместе с Землей, но и перемещается где t^T₀ — относительный темп времени движущегося тела; m^T _{— масса покоя подсистемы; — скорость движения тела относительно Земли; с — скорость света в вакууме.}

То есть в соответствии с представлениями теории относительности скорость движения тела замедляет его собственное время в связи с ростом массы тела пропорционально скорости. (Ощутимо это только при околосветовых скоростях. Например, если скорость тела составляет 10 % скорости света, то его масса превышает массу покоящегося тела всего на 0,5 %. Если скорость тела равна 90 % скорости света, то его масса уже в 2 раза превышает нормальную массу.) относительно Земли и скорость этого относительного движения близка к скорости света, то формулу (2.1) можно выразить в соответствии с представлениями релятивистской физики:

Проблема

определения величины внутренней энергии заключается в том, что самым разнообразным формам движения материи соответствуют различные типы энергетических проявлений. В общем случае четыре основных взаимодействия в материальном мире (сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное) ответственны за характер и величину внутренней энергии в различных телах… Попытка учесть все типы энергопроявлений сделала бы задачу, стоящую перед нами, неразрешимой. К счастью, сама природа позаботилась о некоторой суммарности различных проявлений внутренней энергии. Это, например, теплосодержание материальных систем. Мы понимаем, что температура тела может быть повышена в результате самых разнообразных физико-химических процессов в системе (нагрев тела, деформация тела…), но также ясно, что если удастся воспользоваться безусловной функциональной зависимостью между внутренней энергией тела и ее отражением в количественном виде, например через теплосодержание, то, по крайней мере, для тел, которые определенно проявляют себя как термодинамические системы, проблема будет решена. И тогда, может быть, в практическом плане, нас не очень будет волновать вопрос: а что именно происходит в этих материальных системах. (Обратим внимание, между прочим, и на то, что между теплосодержанием тел и их светимостью также существует определенная зависимость.)

Что касается космических объектов, то наиболее подходящим критерием для оценки их внутренней энергии может быть их излучение. Конечно, особенно это относится к звездам, которые находятся в лучистом равновесии, при котором энергия в звезде переносится излучением. Но в любом случае нас не должно смущать, что излучения бывают самые разнообразные: излучаются частицы заряженные и нейтральные, тяжелые и бестелесные, разной природы и пр., пр. Известные сегодня зависимости между тем или иным излучением и причинами, их порождающими, должны быть приспособлены для адекватной оценки величин внутренней энергии. Самым главным (а для большинства случаев и вполне достаточным) фактором при оценке величины внутренней энергии макротела можно считать температуру тела.

Сегодня мы не умеем измерять темпы времени различных тел. И это, конечно, плохо, и, конечно, это отражает уровень развития человечества, но и трагедии в этом тоже нет. Не умели же когда-то люди (и в общем-то совсем недавно) измерять температуру. Говорили: это холоднее, а это горячее… И не умирали от отсутствия «градусников».

Вероятно, по крайней мере, в первое время не удастся обойтись одной шкалой, одной методикой, единым критерием. Слишком велика разница между квазаром и Луной, между Луной и шариком для пинг-понга.

Тем не менее, вопрос о собственном времени «шарика» для пинг-понга возникает. Кстати, если изучать настоящий шарик на поверхности Земли, т. е. в определенном месте, то можно пренебречь зависимостью полной массы шарика от его скорости относительно Земли — слишком мала скорость. При ничтожном собственном поле тяготения шарик, конечно, будет «чувствовать» силу тяжести Земли, но все это не столь важно, так как у него очень малая величина активной внутренней энергии. Он почти не излучает, он не характеризуется внутренним давлением, он холоден, а точнее, имеет температуру окружающего воздуха. Если ночью шарик окажется в зарослях тропического леса, то ни один самый голодный удав на него не обратит внимание — он не излучает тепло.

Темп времени шарика для игры в пинг-понг будет практически неотличим от темпа собственного времени Земли. Аналогичные результаты мы получим, если исследуем множество других окружающих нас предметов и сооружений: домов, кроватей, низкоэнергетических машин и устройств и пр. Большинство окружающих нас тел будут иметь время, практически не отличимое от времени системы.

Тот, кто, прочтя это место, успел подумать: «Тогда зачем вся эта затея, зачем гипотеза неоднородного времени?», не должен огорчаться. Нас окружают очень активные космические тела, а рядом с нами энергоемкие научно-технические и технические творения рук человеческих, везде элементарные частицы, наконец, рядом живые существа с их уникальной способностью изменять свою внутреннюю энергию.