Как несуперечливо розуміти «час»
Итак, підіб'ємо підсумки. Поняття «час» нерозривно пов’язане з поняттям його течії. Саме ж поняття «перебіг часу» несуперечливо можна пов’язати з длением існування що просувалася матерії взагалі, безвідносно до якихось його конкретним формам. Для безпосереднього ж виміру дления будь-яких конкретних форм руху, дления різних інтервалів у цьому русі приймається певний еталон дления, який має… Читати ще >
Как несуперечливо розуміти «час» (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Как несуперечливо розуміти «час «
А. До. Юхимец.
«Пространство та палестинці час — засадничі поняття всіх розділів фізики. Вони головну роль на емпіричному рівні фізичного пізнання — безпосереднє зміст результатів спостережень і експериментів полягає у фіксації просторово-часових збігів. Простір та палестинці час служать також одними з найважливіших коштів конструювання теоретичних моделей, інтерпретує експериментальні дані. … Простір та палестинці час мають вирішальне значення для побудови фізичної картини світу. … Сучасною теорією метричних властивостей простору й часу є теорія відносності - специальная.
Специальная теорія относительности… объединила простір та палестинці час у єдиний четырехмерный просторово-часової континуум — простір-час" (Фізичний енциклопедичний словник — М.: Рад. енциклопедія, 1984, с.592).
До початку ХХ століття наші уявлення, як влаштований світ своєї фундаментальної основі, як з’ясувалося, були під що свідчить наївними та примітивними. І хоча, загалом то, вчені схилялися до того що, що має єдиним в основі, часом висловлювали дивовижно прозорливі для свого часу здогади в цьому плані, істинний зміст цього єдності ні остаточно ясний. У той час, матеріалістична філософія вже протягом кількох століть вказувала правильний напрямок у пошуках цього єдності. Це матеріальність світу і взаимообусловленное рух матерії у тому чи іншого формі переважають у всіх її частинах. Але коли його вчені, і фізики, проникаючи все глибшою в те, як «влаштована» матерія, насправді стали наштовхуватися на прояви цього єдності, це у певною мірою застало їх зненацька. Квантова механіка і наступне розвиток усієї сучасної фізики стали для вчених повним одкровенням. Осмислення нових результатів і нових ідей давалося з великим працею, розвивався муках, а часом здавалося просто безумством. У умовах не важко припустити ряд помилок, і недостатньо коректних формулювань по принципово важливим поняттям як фізики, а й усього нашого буття. До числу таких понять потрібно вважати і «время».
Как зазначалося, сучасної теорією метричних властивостей часу є спеціальна теорія відносності (СТО). Але саме у трактуванні цієї теорії та допустили серйозні помилки у відношенні поняття «час». Самій грубої їх було усунення з теорії поняття абсолютно поточного (а, по суті, об'єктивно поточного) часу. З іншого боку, в жодній з робіт Ейнштейна не сказано, що саме слід розуміти під часом, хоча й є сама поняття «час». Адже, врешті-решт, всі наші виміру часу зводяться одного — встановити, скільки на той час протекло «від» і «до». Внесена плутанина й у розуміння одночасності разноместных подій, хоча це поняття названо «фундаментальним». Розібратися з цим й гордо поставити все по своїх місцях автор хотів би у цій статье.
Понятие часу був із поняттям руху. Абстрагуючись реального стану речей, можна сказати, якби у світі жодного руху, ніяких змін, то поняття часу просто би знадобилося. Матерія як така непорушно було б, очевидно, певної безликої, аморфною, однорідної середовищем, однаковим в усіх власних частинах субстратом. Якщо умовно застосувати до такої матерії поняття часу, можна сказати, що у ньому мить і вічність були б неразличимы.
Но такий матерії немає, і така величезна розмаїтість реального світу, яку ми спостерігаємо, пов’язано саме з рухом матерії, з великою різноманіттям форм цього руху, з взаємодією одних форм руху від іншими, з безперервним переходом, перетворенням одних форм руху на інші після цього взаємодії. І усе це відбувається усім структурних рівнях існування цього руху. Бо, що це носить характеру повного хаосу, пов’язані з існуванням певних закономірностей у цьому русі, закономірностей в стосунках між різними формами движения.
Различные форми руху тривають, чергуються, вступають між собою у різноманітних взаємодії. Щоб осягнути, який порядок існує в всьому цьому, щоб об'єктивно охарактеризувати різноманітні форми руху, встановити з-поміж них взаємозв'язок і взаємозумовленість, нас і необхідно поняття часу. Нарешті, воно потрібне нас і за погодженням нашої власної існування, як одній з різновидів форм руху матерії, з усіма формами її руху, які оточують в цьому мире.
Движения протікають безупинно в усіх галузях світового простору, у кожному його точці. Окремі елементарні форми руху матерії, локалізуючи досить чітко в деякою обмеженою частини простору (у певному дуже малому обсязі), здатні тривалий час зберігати свою індивідуальність, навіть змінюючи своє розташування у просторі, тобто. переміщуючись у ньому, і навіть взаємодіючи не дуже коїться з іншими подібними формами руху матерії. Такі елементарні частки, самої стабільної із яких сьогодні є протон.
Любая елементарна частка, існуючи що час чимось відособлене в просторі, має своє деяке досить інтенсивне самоорганизованное внутрішнє рух. З цією рухом пов’язана й її інертність (інертна маса m), і її внутрішній імпульс mc і її внутрішня енергія mc2, й інших фізичних характеристик.
Хотя кожна елементарна частка хіба що криється у мізерно малу частину простору (в мізерно малому обсязі), вважати її повністю відособлену, чи ізольованій, від інших форм руху матерії, від іншого світу не. Якихось чітких кордонів, зважаючи на все із усієї сучасної фізики, в неї не існує. Навіть коли він прямо не взаємодіє зі іншими з аналогічними проблемами елементарними формами руху матерії, вона безупинно взаємодіє зі деякими хвилевими формами руху матерії, які пронизують все світовий простір (весь обсяг матерії), накладаючись друг на одного й створюючи надзвичайно складну интерференционную картину хвильового руху всієї матерію та загалом, в кожній її частини. До того кожна елементарна частка, як звідси знов-таки можна судити із сучасної квантової фізики, і є джерелом деякого свою власну хвильового движения.
Волновое спрямування матерії не пов’язані з прямим переміщенням одних частин матерії щодо інших її частин, а мають характеру зміни її фізичного стану від точки до точки у процесі хвильового фронту. Експерименти по дифракції фотонів і електронів прямо зазначають, як і саме переміщення елементарних частинок не є переміщення матерії всередині матерії, і навіть є певна форма послідовного зміни її стану, із чим і пов’язуємо фізичне переміщення «частинок» в пространстве.
Из елементарних форм руху матерії (протонів, нейтронів, електронів) утворюються складніші самоорганізуючі структурні форми просторово локалізованого рух зі своєї складної індивідуальної картиною хвильового руху. Це, як знаємо, це і є атоми, які далі об'єднують у молекули і т.д.
Все ті тверді тіла, а про рідинах і газах, з якими ми маємо залежить від нашому повсякденному житті, та й ми, і навіть об'єкти космічних масштабів, врешті-решт, є деякими тимчасово стійкими просторово локализованными формами саморуху матерії. Ці складні форми здатні переміщатися у просторі, зберігаючи своє інтенсивне внутрішнє рух, його деякі індивідуальні форми, його самоорганізацію впритул до елементарного рівня. І тоді водночас, це і певний є надзвичайно складним просторово локалізований хвильової процес, деяка форма самоорганизованного хвильового процесу, безупинно взаємодіє з усім оточенням. Тіла мають інертної масою, внутрішнім і зовнішніх імпульсом, а отже, внутрішньої і до зовнішньої енергією. Це і потенційна і кінетична енергія тіл. Як свідчать розрахунки з урахуванням СТО (з изменённой її трактуванням), потенційна енергія тіл пов’язана саме зі своїми власним внутрішнім рухом і з взаємодією цього руху від оточуючими тіла польовими формами руху матерії. На існуючої трактуванні СТО питання потенційної енергії взагалі затронут.
Наивным було також думати, що внутрішня самоорганизованная форма руху тіл, з ніж пов’язані Шекспір і їх розміри, під час руху тіл, за зміни цього руху залишається незмінною. Саме ця приймалося у «класичній механіці, мала працювати з щодо невеликими швидкостями руху тіл, а коли голландський физик-теоретик Г. А Лоренц запропонував переглянути це, його обвинуватили у привнесенні в фізику довільних гіпотез. Насправді ж гіпотеза про зміні розмірів тіл за її русі була зовсім природною, як і і гіпотеза про зміну тривалості внутрішніх циклічних процесів в рухомих тілах і вимірювальних системах з їхньої основі. І усе це, ясна річ, певним чином має виявлятися й у внутрішніх зв’язках між різними формами руху всередині твердих тіл, які ми називаємо внутрішніми силами, як і намагався встановити Лоренц. Його підхід був і природним, і істинно фізичним. А запропонований А. Ейнштейна і ухвалений фізиками аксіоматичний підхід побудувати фізичної теорії, загалом то тут для фізики не годиться. Фізика як наука покликана встановлювати зв’язок між причинами та його наслідками, нехай навіть у вероятностной формі, що також фундаментальному рівні руху матерії цілком природно. Сьогодні то це вже мабуть, і принципово пов’язані з розмиванням умовних кордонів одних елементарних форм руху матерію та переходом їх інші елементарні форми руху при безупинному їх взаємодії, як і зокрема у фізичному вакууме.
Так як і об'єктах космічних масштабів з більшими на масами сконцентровано дуже багато елементарних форм руху, тісно взаємодіючи все разом, вони не можуть зберігати свою індивідуальність (свою самоорганизованность і стійкість). Окремі розпадаються, коїться з іншими відбуваються найрізноманітніші перетворення, утворюються нових форм. «Виживають» і зберігаються лише найбільш устойчивые.
Но ми вкотре хочемо підкреслити, що цілком все, із чим зустрічаємося в природі, їсти, ні що інше, як форми саморуху матерії, її деякого єдиного субстрату. А поняття часу докорінно пов’язані з длением і перериванням (чи чергуванням) цих рухів. Вона також пов’язане з їхнім виміром, а будь-яке вимір вимагає заходи. Але дление руху, і має бути обмірювано деяким певним рухом з його певним длением, з певній мірою дления. Міра ж завжди дискретна.
Эталон виміру, чи одиниця виміру, приймається із такого самого, як і вимірюється. Просторову довжина ми вимірюємо еталоном довжини, масу вимірюємо еталоном маси, електричний заряд — еталоном заряду тощо .буд. Але от щоб наші виміру були надійними, передусім, може бути надійною еталон виміру. Ми говоримо, що повинен бути стабільним. Він має піддаватися впливу зовнішніх умов. Але у принципі таких ідеальних еталонів реально немає, оскільки абсолютно все природою тій чи іншій мері схильна впливу зовнішньої середовища, у тому мірою взаємодіючи із нею. Але ми можемо знайти у природі щось близький до з того що може нас цілком устроить.
Для виміру часу використовуються регулярні періодичні, інакше циклічні, руху. Вони і тривають і чергуються. Що для виміру часу найбільше підходять саме такі руху, зрозумів в свій час ще Аристотель. Але сьогодні ми повинні сказати, що тільки такі й подходят.
Когда усе ж таки час стали вимірювати суворо, на суворо науковій основі, спочатку за еталон часу було прийнято сонячні добу. Потім сонячні добу замінили так званими звёздными цілодобово. І коли астрономи встановили, що як регулярним процесом, ніж добове Земля обертається, є її звернення навколо Сонця, за еталон часу було прийнято эфемеридная секунда як певна частина тривалості тропічного року. Але не будемо уточнювати туйки їх сутність, і відмінності, а скажемо, що це були спроби вибору надійної, стабільного і зручного еталона времени.
Когда був изобретён маятник, то малі часові відтинки стало зручно вимірювати з його допомогою, й були створені відповідні еталони. На зміну їм прийшли більш точні кварцовий годинник, у яких хід часу (його протягом) визначається коливаннями пластин з високоякісної кристалічного кварцу. Проте, в результаті розширення зрештою, вчені дійшли висновку, що: «Макроскопічні тіла принципово що неспроможні служити абсолютними хранителями часу. Причина — неустранимые і неконтрольовані зміни систем, які з величезної кількості атомів» (Фізичний енциклопедичний словник, с.91).
Были створено атомні еталони часу, і з 1967 р. Генеральної конференцією по заходам і вагам як атомної секунди прийнято певна кількість періодів електромагнітних коливань, відповідних деякому квантовому переходу атома цезію. Отже, найбільш стабільний еталон часу (одно дления руху), як цього й чи слід очікувати, знайдено сьогодні одному з самих елементарних, отже, і фундаментальних, рівнів руху матерії. Саме там, до речі, знайдене й еталон довжини. І це також випадково, оскільки електромагнітне циклічне рух характеризується як тривалістю, а й завдовжки створюваного їм хвильового процесу. Проте далі щодо самої сутності поняття часу необхідно ухвалити деякі уточнения.
Выше ми вже казали, якби у матерії зовсім не було рухів, те й не довелося б і жодного поняття часу, хоча матерія і продовжувала б існувати, і це існування продовжувало б тривати. Але це дление не мало б ніякої розмітки, отже, і міг би мати і ніякий фізичної оцінки. Саме періодичне (цим вже розмічене) рух саме й надає поняттю «час» реальний фізичний сенс. Але, врешті-решт, размечается саме дление існування що просувалася матерії. Хоча матерія це реально і не існує непорушно, усе ж таки дление її руху хіба що вдруге стосовно до длению існування матерії. Можна уявити матерію без руху, проте у принципі неможливо уявити рух без існування материи.
Существование матерії, безупинне дление цього існування є найбільш первинної сутністю. Рух вже немов накладається існувати, і дление руху вже вдруге стосовно длению існування. Можна перервати дление руху будь-якій його конкретної форми, але неможливо перервати дление існування всієї матерії загалом і «кожної його частину окремо, як і, як і її руху взагалі. Матерія непереможна і несотворима, і її рух теж. Їй вічно, тоді як форми її руху скороминущі і взаимопревращаемы. Отже, природа самого течії часу, т. е. тієї об'єктивної сутності, з якою ми повинні зв’язати саме поняття об'єктивно поточного часу, це і є дление існування що просувалася матерії взагалі, безвідносно до якоїсь його конкретної формі. І це дление існування, це політична течія об'єктивного часу абсолютно і чого більше залежить. А самі конкретні форми руху можуть змінюватися, можуть тривати і більше й менше, можуть бути прискорюватися і замедляться.
С з іншого боку, поняття об'єктивно поточного фізично вимірного (чи навіть фізичного) часу із необхідністю включає й його розмітку (періодичність), тобто. переривчастість. Це є принципово нероздільне (інакше, діалектичне) єдність безперервного і перериваного в понятті «фізичне час». Іншими словами, об'єктивно поточному фізичному часу об'єктивно властива і метричность. Вона властива самим фундаментальним рухам материи.
Именно сувора циклічність елементарних форм руху матерії є основою структурування від інших складніших форм її руху, всієї циклічності всіх рівнях руху на світі. Завдяки циклічності можливі закономірні відносини між різними формами движения.
Дление руху фізично відбиває дление існування й кожної конкретної форми руху, і всієї матерії загалом. Тому перебіг часу, його об'єктивний фізичний темп, може бути виражений лише крізь темп фізичного руху. Такий фізичний теми й представлено еталонному русі з його постійним кількістю циклів у прийнятої одиниці виміру часу (секунде).
Постоянное кількість циклів у еталоні не забезпечує стабільності еталона часу. Адже ми можемо б сприйняти як еталон лише одне цикл. Тут усе залежить від зручність з метою практики. Тому важлива стабільність тривалості кожного циклу. Еталонне фізичне рух таки має забезпечити таку стабільність. Але це не все. Це забезпечить нам правильність відліку (високу точність) лише щодо великих проміжків об'єктивно поточного часу. Та й щоб еталонне рух, його темп був адекватний темпу самого течії часу, що він повною мірою фізично висловлював це політична течія, еталонне рух у цілому, в кожному окремо взятому циклі має бути суворо рівномірним і завжди постійним, у тому навіть за будь-яких умов. Лише такий еталон може принципово правильно забезпечити нам фізично еквівалент абсолютно поточного часу, а суворо періодичні позначки у цьому русі забезпечать нам його принципово правильне вимір, чи сувору метрики. Лише з допомогою такого еталонного руху ми можемо дати справжню фізичну оцінку будь-якою іншою що вимірюється движениям.
Если знову згадати про маятник, його рух не адекватно перебігу часу. Маятник пришвидшується і вповільнюється у кожному циклі свого руху. Він лише забезпечує більш-менш суворе дотримання тривалості повного коливального циклу. Більш-менш, оскільки його рух схильна впливу ряду факторів, і це принципово непереборно. З іншого боку, маятник зовсім не від доречний під час виміру проміжків часу, менших тривалості циклу його коливання, чи порівнянних з нею. З його за допомогою можна більш-менш суворо вимірювати лише тимчасові проміжки, що значно перевищують тривалість одного циклу колебания.
Из всіх рухів, відомих науці, і, очевидно, що у природі, електромагнітний хвильової процес найбільше личить як еталонного. Невипадково, що, зрештою, вчені й вийшли саме у нього. Але це рух який завжди відповідає ідеальному абсолютному эталону.
Как сьогодні відомо, швидкість поширення електромагнітних хвильових процесів перестав бути суворо постійної, а залежить від наявності у просторі масивних космічних тіл. Не зберігається ще й частота електромагнітних коливань, навіть за одним і тієї ж квантових переходах. До того ж остання ще й залежить від швидкість руху джерела излучения.
Так де ж вихід у вирішенні проблеми часу, суворо визначенні його об'єктивного течії і відліку? Знову-таки, як нині ясно, тут то, можливо два підходу. Практично вони вже й використовуються сьогодні, хоча ще й не осмислені у повній мере.
Вот перший із них.
Из загальної теорії відносності (ОТО) відомо, будь-які локальні виміру швидкості світла (електромагнітного хвильового процесу) дають нам один і той ж постійне число. Воно обмірювано сьогодні з великою точністю. Далі, ми маємо загальноприйнятий еталонний хвильової процес. Можна вважати, що з її допомогою ми бачимо вимірюємо істинний хід часу. Бо, що цей процес який завжди постійний, можна трактувати, як змінюється перебіг часу у різних фізичних условиях.
Сегодня ми вільно говоримо уповільнення часу в тих чи інших фізичних умовах, що ті чи інші фізичні системи є і розгортаються за власному часу й т. п. Говоримо у тому, що у природі немає єдиного абсолютно поточного часу. Понад те, сьогодні у фізиці навіть общепризнанна та думка, що якщо підходити суворо, то не має право вважати, що це явища у світі відбуваються у тривимірному просторі і одномірне поточному часу, які слід розглядати, як що у четырёхмерном просторі-часі. І дуже навіть філософи з этим.
Что торкається питання про просторі-часі, ми ми поговоримо про ньому трохи нижче. А зараз поставимо собі запитання: а звідки ж ми знаємо ОТО уповільнення часу? Уповільнення тоді як ніж? І виявляється, що з різних гравітаційних потенціалах час сповільнюється тоді як тими умовами, де гравітаційний потенціал з абсолютного значенням нижче. Аби отримати деяку єдину оцінку цьому уповільнення часу, ми повинні, врешті-решт, порівнювати уповільнення часу в різних гравітаційних потенціалах з його течією за потенціалу рівному нулю. Але тоді все це можна зробити поглянути і иначе.
Можно сказати, що сповільнюється той час, на її протягом, що ні чого не залежить, а уповільнюються руху, як він це і є насправді. Але тоді ролі еталонного руху, фізично що висловила об'єктивне протягом часу, вже виступає еталонний електромагнітний хвильової процес при нульовому гравітаційному потенціалі. До того ж, він єдиний всім рухів у світі. Вона представляє абсолютне дление існування й самої матерії, і її руху під всіх своїх частинах, безвідносно до конкретної формі. До нього ми бачимо зараховуємо й інші руху, зокрема і розповсюдження світла, і ми бачимо, що у відношення до нього вони уповільнюються, але ми ніколи у своїй говоримо, що сповільнюється час. Та годі лукавити — порівнювати ми бачимо використовуємо цьому геть поточне время.
Это це і є другий підхід у вирішенні проблеми часу, а точніше, вимірювання; і він вже мовчазно використовують у ОТО з її створення. Інакше ми щось дізналися про те замедлениях, про які йшлося вище. Але ми що не торкнулися одну надзвичайно важливу деталь. Вона замовчується й у трактуванні ОТО. Ми ще нічого не сказали, аякже бути з «уповільненням» часу під час руху годин при нульовому гравітаційному потенціалі та інших гравітаційних потенціалах. Що ми конкретно порівнюємо, хід яких годин на одному й за його відсутності? І відповідь лише один. Мовчазно передбачаються нерухомі годинник, і там, де він. Але що це має означати? Це тут і рассмотрим.
Фактически в ОТО, у її принципової трактуванні, мовчазно розглядаються деякі локальні абсолютні инерциальные системи відліку (локальні АИСО). Їх можна назвати локальними привілейованими системами відліку (привілейованими їх називав і академік В.А. Фок). Але ми назвемо їх локальними АИСО, бо їх простір та палестинці час пов’язані з самим субстратом матерію та залежить від його стану. Маючи деяким гравітаційним потенціалом, котрі можуть змінюватися залежно розміщення у тому околиці великих космічних мас, вони теж мають своє локальне нерухоме загалом простір й викохує власний хід годин. Чим менший цей простір, краще. Важливо, щоб гравітаційний потенціал на його межах ми мали змогу вважати постійним. У межах простору кожній такій локальної АИСО можна розглядати і рухомі ИСО відносини із своїми просторами відліку. Розміри тіл у яких у бік руху будуть скорочуватися, а години приділятимуться уповільнювати свій хід" у порівнянні зі своїми локальної АИСО. Та їхня поведінка не цілком відповідатиме законам СТО. Їх треба будувати свою теорію відносного руху з своїми законами для взаємних вимірів, оскільки нерухоме загалом простір в локальних АИСО не буде изотропным. Однак ми розглядаємо і порівнюємо уповільнення ходу годин в різних гравітаційних потенціалах, ми завжди маємо у вигляді (мовчазно) годинник різних локальних АИСО, їх нерухомі часы.
Смещаясь подумки й поволі в глобальному світовому просторі, розглядаючи увесь світ в цілому, або його окремі космічні простори, ми також подумки й поволі переходимо з однієї локальної АИСО з однією гравітаційним потенціалом до іншої локальну АИСО з іншим гравітаційним потенціалом. Місцеві ж рухомі ИСО з їх своїми змінами, залежними від своїх власної абсолютної швидкості, нас у своїй цікавлять. Просто ми не звертаємося до них, оскільки розглядаємо речі глобальніші. І тут нас дуже влаштовує ОТО з її фізичним (фізично вимірним) часом (усе це, звісно, лише теоретически).
Изучая світ у його космічних масштабах, ми можемо розглядати, і буде в ОТО вже розглядаємо, гігантські області простору з змінюваним гравітаційним потенціалом і натомість ще великих областей, де абсолютне значення гравітаційного потенціалу поступово знижується до нульового. А отримуємо інформацію про протікання різних фізичних явищ в різних гравітаційних потенціалах. Наприклад, ми розглядаємо поширення світла від будь-якого космічного джерела, що у області з однією гравітаційним потенціалом, скажімо близькими до нульового. Далі, цей світ проходить через величезні простору з изменяющимися дуже гравітаційними потенціалами і реєструється десь у далекому області, де гравітаційний потенціал знову близький нанівець. Ми вважаємо, що світлові промені при цьому своєму русі викривляються, а швидкість світла змінюється. І це доведено експериментально. І тоді вже й саме рух світла, та її швидкість розглядаються за відношення до деяким локальним АИСО, а, по відношенню до всього простору загалом. Бо, що цей простір загалом набуває у своїй статус деякою глобальної АИСО із нульовим гравітаційним потенціалом, по крайнього заходу, тимчасово самого експерименту, просто замалчивается.
Но повернемося знову до СТО. Що за цієї теорії «умовно нерухома» ИСО? Це непросто та система відліку, стосовно якої ми проводимо свої виміру з допомогою нерухомих у ній засобів вимірювання. Тож ми чинимо у будь-якій ИСО. А «умовно нерухома» — це з суті деяка АИСО зі своїми абсолютним часом й абсолютною одночасністю з усього її простору. Якщо ній відбувається імпульсна спалах світла, то подальшому світ місця свого зародження поширюється за всіма напрямами із постійною швидкістю, а сам центр зародження світлового імпульсу залишається на своєму місці. З цією системою ми бачимо, що до які йшли ИСО все відбувається так. У той самий час, як зазначено біля Ейнштейна у його статті 1920 г. «Відповідь на статтю Рейхенбаха»: «Адже до системи координат є лише засіб описи і як така немає нічого спільного з предметами» (А.Ейнштейн. Збори наукової праці (СНТ) в 4-х т.: М., Наука, 1965;1967, т.1, с.690).
Если прибрати кошти описи від світла, і надати йому самостійно існувати у просторі, справді поширюватиметься від точки свого зародження із постійною швидкістю за всіма напрямами лише у місцях із нульовим гравітаційним потенціалом. А центр зародження імпульсної спалахи залишатиметься у своїй нерухомо на своєму місці, незалежно від руху джерела світла (принцип сталості швидкості світла). Це випливає з ОТО. Відразу слід відзначити й те, що там, де гравітаційний потенціал не нульовий, швидкість руху світла від центру свого зародження у різних напрямах не зберігається постійної. Вона змінюється по певній залежності, але центр зародження кожного світлового імпульсу що час залишається дома. По крайнього заходу, поки що залишається постійним гравітаційний потенциал.
Всё це у ОТО ми ми довідалися, мовчазно використовуючи абстрактну глобальну АИСО, у якій гравітаційний потенціал нульовий. А виміру швидкості світла локальних АИСО дають один і той ж її значення у напрямку, причому скрізь чисельно однакову з (загальновідоме значення). І такі АИСО в ОТО неусвідомлено використовуються щокроку. Чому неусвідомлено? І тому, що вони досі так ніде і названі абсолютними на відміну будь-яких інших, які за відношення до ним, які, як ми вже зазначили вище, в ОТО мало используются.
Неподвижные годинник при нульових гравітаційних потенціалах дають нам відлік єдиного абсолютно поточного часу. І такі абстрактні годинник потрібні нам, передусім, нашим теоретичних досліджень. Вони дають нам єдиний хід часу, з допомогою якого ми можемо оцінювати реальної картини що у світі. Реальний світ існує весь відразу. У кожній його частину безупинно встановлюється руху, і у кожне тимчасове мить абсолютно поточного часу вони реально співіснують. Це і справжня одночасність. Пов’язані чи ні вони між собою причинно-наслідковими відносинами — це ще інше запитання. Але вони співіснують одновременно.
Как випливає з викладеного вище, СТО повністю застосовна лише тих галузях простору, де гравітаційний потенціал нульовий, чи, по крайнього заходу, близький до цього. Але хто її становища застосовні у різноманітних областях. Проте задля цього існуючу трактування СТО, що їй дав Ейнштейн необхідно переглянути, оскільки він у принципі неверна.
По-настоящему розібравшись у цієї теорії, неважко уздріти і зрозуміти, що вона фактично побудована не так на запереченні нерухомого загалом простору й абсолютно поточного часу, як вважав сам Ейнштейн, а навпаки — вона неусвідомлено спирається з їхньої існування. Усі «парадокси» і нелогічність у трактуванні цієї теорії виникають саме там, де її трактування суперечить з того що фактично закладено у самої теории.
Условно нерухома ИСО Ейнштейна фактично є АИСО. Принцип сталості швидкості світла (ППЗС) онтологічно пов’язані з поширенням світла фізичному (інакше, матеріальному), загалом нерухомому, однорідному і изотропном просторі. Останнє можливе лише за нульових гравітаційних потенціалах. А принцип відносності (ПО) инерциального руху слід формулювати як твердження у тому, що до будь-якої, що просувалася у фізичному нерухомому просторі, ИСО, побудованої по відомими правилами, фізичні явища виявляється у тієї ж формі, як і ворожість до АИСО у тому самостійному существовании.
Рассматривая з АИСО рухливу із певною абсолютної швидкістю той чи інший ИСО, бачимо, що її лінійні розміри у бік руху перетерплюють відоме лоренцево скорочення, тоді, як поперечні розміри залишаються незмінними. У що просувалася ИСО все внутрішні циклічні руху уповільнюються тоді як тим, як протікають точно такі ж рухи в АИСО. Змінює свою частоту і еталонний електромагнітний процес. Він також сповільнюється. Оскільки він фізично представляє в ИСО темп течії часу, як це й вважається сьогодні, те й говоримо, що у ИСО сповільнюється хід часу. Це фізично вимірне еталонне дление в ИСО, з яким, начебто, ми повинні порівнювати (вимірювати) тривалість від інших рухів у ИСО. Але це завжди так.
Рассмотрим конкретно деяку ИСО, рухливу в АИСО з абсолютної швидкістю v вздовж напрями своєї осі х-ов. І хоча v є абсолютна швидкість ИСО в просторі, вона, з іншого боку, це і є відносна швидкість ИСО в АИСО.
.
Выделим на осі х-ов ИСО певний відрізок АВ довжиною l (cм. малюнок). Ця довжина визначена у ИСО з допомогою її ж еталона довжини (власна довжина). Якщо взяти якогось моменту в точках Проте й У «синхронізовані «в ИСО годинник, і прийняти показання годин на точці А нульові (tА= 0), то годин у точці У у цей ж момент повинні показувати час tВ = - vl/c2(это випливає з перетворень Лоренца). Усе це ми одночасно бачимо з АИСО з її абсолютним часом і її абсолютної одночасністю. І це підтверджує нам, що одночасні разноместные події у АИСО не сприймаються, мов одночасні в ИСО. Саме не сприймаються, тоді як і існуючої трактуванні СТО стверджується, що ні є одночасними. Однак це абсолютно різні вещи.
Здесь з усією наочністю постає маємо справжня одночасність існування й співіснування будь-яких подій у АИСО (у разі показань годин на точках Проте й У в ИСО). Також наочно видно і умовна одночасність тимчасової реєстрації подій стосовно що просувалася ИСО, до її просторово-часової конструкції. Позаяк у що просувалася ИСО вважаються одночасними ті разноместные події, що відбувається «там» і «тут» при одним і тієї ж показаннях годин, то нульові показання годин на точці А, які існують і зараз, будуть «одночасними» з нульовими показаннями годин на точці У через проміжок часу vl/c2 за темпом ходу годин на ИСО. А годин у, А показуватимуть вже саме цей час, які нульові показання будуть вже у минулому. І ми повинні, нарешті, усвідомити, що нинішня трактування СТО не оперує одночасністю співіснування подій, а оперує лише умовної одночасністю їх реєстрації стосовно тій чи іншій ИСО у її «особливому часу». Оскільки у Ейнштейна заперечується об'єктивна одночасність співіснування, тим самим заперечується і саме об'єктивне співіснування речей і подій. Справді, якщо з існуючої трактуванням СТО, те, що ми повинні сказати про «самостійному існуванні» відрізка АВ? Існує він весь відразу зараз, чи ні? Адже не можна ж, й у правду, сказати, що тепер він існує у точці А, а далі у напрямку точці У ще немає, і потім, якщо буде існувати «там», то не буде існувати «тут».
Теперь уявімо собі, що у ИСО вздовж відрізка АВ рухається деяке тіло. Воно виходить із точки, А на той час, коли годин у ній показують нульовий час. Далі, через проміжок часу t щогодини в, А сягає точки У. Питається, скільки тривало у цій ИСО його рух від, А до У? І якщо ми скажемо, що ця тривалість і дорівнює t, то будемо неправі, так як ми повинні визначити цю тривалість руху тіла в ИСО від, А до У по різниці показань годин на У наприкінці руху, і в На початку руху. Однак як показання годин на На початку руху були нульові, то «синхронізовані» годин у У наприкінці руху показуватимуть час tВ= t-vl/c2, оскільки вони теж мають показаний вище постійний зрушення у своїх свідченнях стосовно годинах в А. І бачимо, що, як і раніше, що рух тіла від, А до У в ИСО по темпу ходу її годин фактично тривало t, і годинники в Проте й в У просунулися саме у стільки ж ділень, час руху буде обмірювано інакше. Ось чому і обмовилися вище, що проміжок часу у що просувалася ИСО не завжди вимірюється як ставлення тривалості будь-якого процесу у нею до тривалості еталонного руху протягом це ж время.
Вот ось ми і дружина мають згадати у тому, що вимір в рухомих ИСО не просто просторовим і тимчасовим, а обов’язково просторово-тимчасовим, хоча у «самостійному існуванні» всі вимірювання через АИСО чітко поділяються на просторові і временные.
Если тепер розглянути рух тіла у напрямі від точки У до точки, А, і якщо знову тривалість цього руху буде t, то годин у По прибуття тіла у цю точку покажуть сумарне час tА= 2 t, а тимчасової проміжок, витрачений на зворотне рух, буде заміряний як tАtВ = 2 t-(t-vl/c2) = t+vl/c2. А якщо ж рух тіла у прямому й напрямку було рівномірним, його фактична швидкість u щодо що просувалася системи координат («тіла відліку», вираз Ейнштейна), вимірювана за тривалістю еталонного руху на ИСО, буде u= l/ t і у прямому, й у зворотному напрямах. Але з відношення до ИСО, тобто. по відношенню непросто до «тілу відліку», а, по відношення до «тілу відліку» з системою «синхронізованих» у кожному точці годин, швидкість буде різною, й у напрямку становитиме , а зворотному напрямі - .
Всё це — слідство умовної синхронізації годин на що просувалася ИСО і що з ній умовної одночасності реєстрації разноместных подій. Тому правильніше було сказати, що годин у що просувалася ИСО не синхронизируются з допомогою світлових сигналів, а лише певним чином упорядковуються їхні показання по всьому «простору відліку» (знов-таки вираз Ейнштейна) ИСО. Але саме цьому і виконується ПО стосовно будь-який що просувалася ИСО.
Точно також і фактична швидкість світла стосовно що просувалася системі координат буде різною у різних напрямах. Але з відношення до ИСО вона вимірюється як стала. Справді, у бік від, А до У вона фактично буде c-v, так як із швидкістю v рухається сама ИСО, але ж як вона виміряти в ИСО.
Реальное час руху світла АИСО (тут враховано скорочення довжини в ИСО): . Тоді з урахуванням уповільнення еталонного руху на ИСО в якщо це буде . І час випромінювання світлового сигналу у точці А б сприйняти як нульовий, то прибуття світла в точку У години у ній покажуть . Тобто, швидкість світла буде виміряти в ИСО, як рівна с.
Если світловий сигнал відразу буде зокрема відбито тому з точки У в точку Бо реальна тривалість його руху на напрямку буде . По еталонному руху в ИСО на це знадобиться , а годин у, А після прибуття туди світла показуватимуть . Тобто, швидкість світла, і у напрямі буде виміряти і з. І бачимо, що ПО стосовно ИСО щодо поширення світла виконується. Він постає тут у вигляді ППЗС стосовно ИСО. Власне, термін і використовують для «синхронізації» показань годин на ИСО.
Здесь цікаво процитувати самого Ейнштейна, наприклад, з його роботи 1907 року «Про принципі відносності та її наслідках »: «Припустимо тепер, що годинник може бути звірені отже швидкість поширення кожного світлового променя в вакуумі, вимірювана з допомогою цих годин, скрізь дорівнює універсальної постійної З за умови, що систему координат є неускоренной «(СНТ, т.1, с.68). І ще трохи далі: «Чи ввозяться природі зроблене тут припущення, яку ми назвемо «принципом сталості швидкості світла »? Це ж у жодному разі не очевидно… «(там-таки). І бачимо, як і чому це припущення подтверждается.
Но сьогодні ми підкреслимо тут і щось інше. На наведеному вище малюнку ми взяли його в що просувалася ИСО її осі х-ов дві довільних точки Проте й У, розділених також довільним відстанню l. Швидкість v руху ИСО також довільна. Це означає нам у тому, що з будь-якого твердого тіла вказане на відрізку АВ просторово-часове співвідношення між l, v і з зберігається незалежно від відстані між двома точками й у будь-який швидкості абсолютного руху тіла. Воно й є основою перетворень Лоренца. Чи є на кінцях відрізка довжиною l «синхронізовані» годинник, чи немає, має значення. Важливим є те, що це — об'єктивно реальне співвідношення між тієї формою руху, якою є собою саме тіло, і швидкістю поширення електромагнітних процесів в просторі. І воно і основу тієї потенційної можливості так виставити показання годин вздовж напрямку руху тіла, щоб за відношення до нього виконувався ПО, отже, було б одному й тому і яка вимірюється швидкість света.
Это єдність просторової розмітки системи координат, побудованої з урахуванням твердих тіл, і певним чином упорядкованих між собою показань годин на різних її точках і дає нам те, що ми називаємо «простір-час». І тут, як ми бачили вище на нашому простому прикладі, вимір тимчасового відтинку між двома разноместными подіями який завжди відповідає тій тимчасової тривалості, яка була фактично поділяє навіть за темпом ходу годин самої системи. Проте ми й немає жодної іншої можливості фізично, т. е. на практиці, організувати свої просторові і тимчасові виміру перетворилася на що просувалася ИСО, щоб були однозначними і носили об'єктивного характеру. На щастя нас, природа «влаштована» отже, ми у своїй отримуємо ту форму взаємовідносин між різними фізичними характеристиками явища, яка існує з-поміж них у тому «самостійному существовании».
Таким чином, ми повинні цілком чітко усвідомити, що «простір-час» — це лише своєрідна форма просторово-часової конструкції для проведення фізичних до ній, щоб підтримати ваше математичне опис явищ мало фізичний сенс. Це тільки прийом вимірювання, і описи в абсолютно що просувалася ИСО. Не більш того!
Как відомо, вже багато років після створення ОТО Ейнштейн став схилятися до з того що запровадження «ефіру» в СТО який суперечить цієї теорії. Але «внаслідок того, — стверджує він, — що за абсолютним сенсі про одночасних подіях на різних роботах ефіру виявилося вже неможливо, ефір став у відомої ступеня четырехмерным, бо ніякої об'єктивного упорядкування його станів за одним лише часу немає» (СНТ, т.2, с.157−158). І бачимо, що люди переносять четырехмерную форму ИСО, як засобу виміру, саме фізичне простір і робить звідси цілком неправомірний висновок: «Четырехмерный континуум, — укладає Ейнштейн, — не розпадається об'єктивно на перерізу, серед яких було б перерізу, містять все одночасні події; для просторово протяжного світу поняття „зараз“ втрачає об'єктивний сенс. У зв’язку з цим простір та палестинці час мають розглядатися як об'єктивно не розпадається четырехмерный континуум…» (СНТ, т.2, с.753). Це серйозна помилка Эйнштейна.
В прикладі вище ми унаочнили, як і що просувалася ИСО ми маємо при вимірі «неправильні» тимчасові проміжки, але як і виходять і «неправильні» виміру довжини, є і інших фізичних величин. Тому можна образно сказати, що виконуючи в що просувалася ИСО з допомогою її четырёхмерной вимірювальної конструкції свої «неправильні» вимірювання різноманітних фізичних величин, ми, тим щонайменше, завдяки виконання у природі ПО, отримуємо «правильні» фізичні закони. Можна лише захоплюватися Природой!
Эйнштейн в усіх власних статтях по СТО підкреслював, що у кожної ИСО маємо «своє фізичне час», «своє особливе час», «час даної системи», придатне вимірів лише ній. Понад те, років він неодноразово називав «часом» системи відліку саме «сукупність показань» всіх нерухомих і синхронізованих між собою годин на ній, у кожному її точці. На жаль, він і усвідомив всю умовність такого «часу», і навіть тієї «синхронізації» годин, що її отримуємо в рухомих ИСО. А тому й його зовсім зрадливий висновок, що «не вважається, що час має абсолютний, т. е. незалежний стану руху системи відліку сенс» (СНТ, т.1, с.182). Ці слова Ейнштейна, до речі, прямо входить у суперечність із його відповіддю Рейхенбаху (див. выше).
Таким чином, в СТО в рухомих ИСО зі своїми системою координат і банківською системою «синхронізованих» між собою годин маємо, з одного боку, фізичне час, справді отсчитываемое годинами, «размеченными» з допомогою уповільненої еталонного руху на ИСО. З іншого боку, маємо й певну, хоч і об'єктивну, та все ж умовну систему фізичного виміру часу. Для такий умовної системи дійсно не відбудеться дати визначення перебігу часу. Перебіг часу відраховують лише кожні годин у ИСО власними силами, а різницю показань разноместных годин який завжди, як ми бачили, відбиває фактичне перебіг часу. Ми говоримо який завжди, позаяк у рухомих ИСО в будь-який площині, перпендикулярній напрямку абсолютного руху ИСО, все годинник справді синхронізовані абсолютно і «йдуть у фазі». Постійний зрушення у показаннях стосовно друг до друга мають тільки години, які працюють у різних таких площинах і, отже, зовсім не від йдуть у фазі. Усе це забезпечується в ИСО ухваленій у СТО процедурою звіряння разноместных годинників із допомогою світлових сигналов.
В висновок цієї статті потрібно зробити ще одну важливу зауваження, оскільки іноді навіть у наукову літературу серйозно говорять про можливість перетворення часу у простір і навпаки. Ці найчистішої води спекуляції немає під собою жодної наукової основи розвитку та пов’язані з нерозумінням те, що собою у дійсності представляє четырёхмерное простір-час. Просторові виміру пов’язані з завдовжки тіл і відстаней між різними «точковими» подіями. А тимчасові проміжки пов’язані з тривалістю перебігу тих чи інших фізичних явищ. І це дві цілком різні сущности.
Итак, підіб'ємо підсумки. Поняття «час» нерозривно пов’язане з поняттям його течії. Саме ж поняття «перебіг часу» несуперечливо можна пов’язати з длением існування що просувалася матерії взагалі, безвідносно до якихось його конкретним формам. Для безпосереднього ж виміру дления будь-яких конкретних форм руху, дления різних інтервалів у цьому русі приймається певний еталон дления, який має відрізнятися стабільністю. Таким еталоном нині є певний електромагнітний хвильової процес, що б суворої періодичністю. Але, у природі не існує реальних форм руху матерії, не піддаються впливу тих фізичних умов, за яких вони відбуваються. Тож і ми еталонне циклічне рух змінюється залежно від гравітаційного потенціалу, у якому воно протікає, і навіть від швидкість руху його джерела у просторі. Ці зміни еталонного руху розглянуті в ОТО і СТО і трактуються у яких як уповільнення течії часу. Проте, ми можемо, і ми вправі, вводити на ці теорії деяку глобальну АИСО, що дозволить оцінювати все події у світі з позицій єдиного абсолютно поточного часу з певним абстрактним, але теоретично цілком допустимим, абсолютним еталоном дления. Це дозволить вилучити з трактування зазначених теорій різноманітних недомовки та страшної суперечності, пов’язані до існуючого трактуванням поняття «время».
Список литературы
Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайту internet.