ниже следующий текст следует принимать на этом форуме как литературное эссе.
С уважением, автор.
=============================
О ПРИРОДЕ ВРЕМЕНИ
Что такое время? И почему в потоке реки - вода везде одинакова, а в потоке времён - будущее и прошлое так сильно различаются свойствами?
ВРЕМЯ В КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ.
В классической механике время - это скалярный параметр, то есть направления не имеющий. Объекты классической механики - это что-нибудь вроде катающихся биллиардных шаров; простые, в сущности, системы.
Время t для них - это некоторый коэффициент пропорциональности, определяющий быстроту движений.
Прошлое и будущее для таких систем детерминировано, то есть может быть вычислено с любой нужной точностью. Но самих по себе, "где-то там" существующих прошлого, ни будущего, для таких систем нет как объективных реальностей. Прошлого - уже нет, а будущего - еще нет. Объекты классической механики существуют и двигаются в вечном, непрекращающемся настоящем.
Законы классической механики симметричны относительно времени. Это значит, что они разрешают совершение процессов как вперед, так и назад: если все скорости катящихся шаров заменить на обратные - они покатятся назад с тем же равным успехом. Мы не сможем даже определить: катятся ли они теперь в свое прошлое, или все равно в будущее, которое теперь оказалось на месте прошлого.
Будущее и прошлое здесь ничем не отличаются друг от друга: и то и другое предвычисляется с равным успехом. Если снять такое движение на кинопленку, невозможно будет отличить: запущено ли кино правильно, или задом наперед.
В классической механике, таким образом, время никуда не движется, движутся различные тела.
ВРЕМЯ В РЕЛЯТИВИСТСКОЙ МЕХАНИКЕ
В Общей теории относительности Эйнштейна время понимается как мерность, то есть то же самое, что длина, высота, ширина. Эти три координаты, вместе с координатой времени, образуют четырехмерное пространство-время. Время релятивизма, таким образом, это вектор.
Прошлое и будущее с точки зрения релятивистской теории никуда не исчезают. Являясь областями четырехмерного пространства-времени, они существуют совместно.
А любой объект в таком пространстве представляется своей жизненной траекторией: от рождения, до своего конца. Такая дорога называется Мировой линией, вдоль которой уже заранее расставлены все события, которые должны произойти на пути.
Можно сказать, что это не события случаются, а мы проходим мимо них. А они нас поджидают впереди.
В этом смысле, четырехмерное пространство-время имеет много общего с Книгой Судеб: в нем содержится всё, что было и всё, что будет.
Будущее в релятивистской механике жестко предрешено, и его нельзя изменить, точно так же, как и прошлое: они одной природы.
Таким образом, и в релятивистской механике, как и в классической, будущее и прошлое не отличаются друг от друга.
ВРЕМЯ В ТЕРМОДИНАМИКЕ
Законы термодинамики обладают очень большой общностью. Они ярко проявляются в огромном и подавляющем количестве явлений. Поэтому здесь надо рассмотреть ситуацию поподробней.
Ко времени имеет отношение Второе Начало термодинамики, гласящее, что энтропия замкнутой системы со временем только растет, либо сохраняется. Так что в нашем рассмотрении это первый случай неравноправности прошлого и будущего. Второе Начало не имеет обратного хода. Поэтому именно его обычно связывают с направлением из прошлого в будущее. А.Эддингтон удачно назвал это "стрелой времени".
Все необратимые события, которые мы наблюдаем в жизни - проявление Второго Начала.
Чашка падает из рук и разбивается; чайник, снятый с плиты остывает; если заснять это на пленку и провернуть назад - мы сразу увидим отличие: ведь осколки не вскакивают с пола сами, и не срастаются в целую чашку. Второе Начало запрещает такие процессы.
Мы столь часто и многократно убеждаемся в этом ежедневно, что никому и не приходит в голову, что тут есть подвох. Но для этого придется разобраться в происхождении Второго Начала.
Представим себе сосуд, разделенный перегородкой на две половины. В одной половине есть несколько молекул газа, в другой пусто. Если мы уберем заслонку, молекулы газа разлетятся по всему сосуду и будут двигаться в нем хаотически.
Л.Больцман объяснил, почему так происходит. Например, если молекул 8 штук, то разместить их в двух половинах сосуда можно 256-ю способами, из которых только один "все вместе в одной половине".
Таким образом, при хаотичном движении только один шанс к 255, что все они случайно окажутся в одной половине. Если молекул больше, то разица шансов будет еще значительнее. Это значит, что равномерное распределение вероятнее. И оно соответствует максимуму энтропии.
Число Авогадро очень велико. Поэтому в сосудах обычного размера газ легко распределяется по всему объему, но сам по себе не собирается весь в одну половину сосуда обратно. Пришлось бы ждать дольше, чем время существования Вселенной, пока все молекулы случайно собрались бы в одну половину снова. Поэтому таким ничтожным шансом просто пренебрегают.
Все необратимые и однонаправленные процессы, как разбитие чашки, наблюдаемые в обычной жизни, имеют в своей основе именно такое повышение энтропии.
НО!
Как шанс ни мал, он все же не равен нулю, а значит когда-нибудь непременно реализуется.
8 молекул снова окажутся в одной половине после двух сотен перемещений, а 30 - после миллиарда. А молекулы разбитой чашки тоже соединились бы когда-нибудь обратно в целую чашку... если б только мы были способны этого дождаться.
А отсюда вывод: однонаправленность процессов, регулируемых Вторым Началом - это иллюзия, обусловленная тем, что мы наблюдаем слишком малое время по сравнению с необходимым, и видим поэтому только часть процесса: нарастание энтропии.
Таким образом, термодинамика не содержит ответа о приципиальности отличия будущего от прошлого, и не проливает, к сожалению, свет на природу времени, это доказал уже Пуанкаре.
ВРЕМЯ В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ.
Уравнения квантовой механики симметричны относительно времени.
Однако в ней есть одна важная особенность: вероятность принимается в квантовой теории как принципиальное свойство.
И отсюда легко находится различие между будущим и прошлым: каждое событие в будущем всегда неопределенно, его вероятность всегда меньше 100%, и больше нуля. А это значит, что оно может быть произойдет, а может и нет; вероятность можно подсчитать.
А любое событие в прошлом - либо оно уже произошло, так что это теперь 100-процентный факт, либо не произошло, значит вероятность 0.
Можно сказать, что вероятность сгущается из неопределенного состояния в определенное.
Кажется, что время - это кристаллизация вероятности, а прошлое - сам кристалл: твердый и неподвижный, который нельзя изменить, в отличие от будущего, состоящего из неопределенной и изменчивой вероятности.
Странно, что об этом вроде еще никто не говорил.
Вероятность непрерывно кристаллизуется, кристалл прошлого пополняется, растет.
Кстати, становится ясно, что совсем не случайно человеческое сознание функционирует именно в настоящем.
Будучи вмороженными в твердь прошлого, мы не могли бы двигаться и познавать, а в бесплотности неопределенной вероятности будущего мы не смогли бы сохранять собственную форму и идентичность, чтобы осознавать себя.
Мы можем жить только на поверхности этого кристалла времён, которая и является настоящим. Здесь мы можем повлиять на то, какие именно события выкристаллизуются и произойдут.
астралопитек
(14.03.2016 Пн 00:07)
|