СТРЕЛА ВРЕМЕНИ

Категория реферата: Рефераты по физике
Теги реферата: сочинение рассуждение, реферат молодежь
Добавил(а) на сайт: Эсмонд.

С моделью Л.С.Шихобалова перекликается “новая парадигма” М.Х.Шульмана
(1997). В основу построения космологической теории положен “объективно существующий” 4-мерный шар. Вселенная расширяется в 4-мерном евклидовом пространстве и представляет собой 3-мерную гиперповерхность этого шара.
Автор полагает 4-мерное пространство совершенно одинаковым по всем четырем измерениям, которые ничем не отличаются между собой. “Живущие в 3-мерном мире существа и не подозревали бы о наличии 4-мерного суперпространства, если бы не процесс расширения шара. Этот процесс объективно выделяет в каждой точке гиперповерхности шара направление, нормальное к ней и не принадлежащее ей самой. Вот это направление (4-е измерение) в каждой точке
3-мерной Вселенной и представляет собой истинное время” (Шульман, 1997, сс.8-9). Модель требует открытости Вселенной: ее энергия и масса растут пропорционально радиусу (т.е. возрасту) Вселенной. Модель, оперируя не 3- мерными образами частиц, а “объективно существующими” мировыми линиями, позволяет вывести закон Хаббла, объяснить принцип инерции Галилея, вывести преобразования Лоренца, объяснить феномен “течения” времени, сконструировать космологическую “стрелу” времени, определить массу как своего рода квантовое число для волн де Бройля, ввести представление о движении частиц как чисто геометрическом следствии расширения шара, объяснить анизотропию реликтового излучения.

Отмечу субстанциональный подход к “природе” времени К.П.Бутусова
(1990), взявшего на вооружение идею об увеличении массы и расширении элементарных частиц, а с ними и атомов, тел за счет “втекания” в них из вакуума субстанции с положительной энергией (или, что равносильно, за счет
“вытекания” субстанции с отрицательной энергией). Эта гипотеза составляет альтернативу представлениям о расширении Вселенной при объяснении красного смещения в звездных спектрах и при выводе закона Хаббла, а также предлагает механизм возникновения гравитации.

Завершая раздел о субстанциональных подходах, рассмотрим конструкцию субституционного (т.е. связанного с заменами элементов) времени естественных систем (Левич, 1986; 1989; 1996б,в; 1997; Levich, 1993; 1995).
В основу конструкции положено несколько принципов и определений. Принцип иерархичности: все естественные системы включают несколько уровней иерархического строения. Принцип существования генерирующих потоков: любые естественные системы не замкнуты по отношению к потокам элементов некоторых уровней их иерархического строения. Совокупность элементов каждого из генерирующих потоков предлагается называть субстанцией. Конструкция течения времени: один из уровней иерархического строения системы, на котором существует генерирующий поток, выбирается в качестве “времяобразующего” и соответствующий генерирующий поток объявляется природным референтом
“течения” времени (подразумевается принятым принцип конвенциональности: выбор времяобразующего уровня определяется целями исследования).
Конструкция субституционных часов: интервал субституционного времени системы определяется замененным в системе количеством элементов генерирующего потока ее времяобразующего уровня. Конструкция частиц материи: назовем материальными частицами источники или стоки генерирующих потоков в нашей Вселенной. Конструкция пространства: пространство порождается объединением субстанций генерирующих потоков некоторых уровней строения систем, более высоких, чем времяобразующий уровень. Конструкция субституционного движения: любое движение системы состоит в замене (т.е. субституции) составляющих ее на определенном уровне строения элементов.
Замечу, что субституционное движение в пространстве происходит не путем
“раздвигания” элементов субстанции, а путем “проникновения” элементов в объект и замены уже имеющихся в объекте элементов (т.е. “эфирного ветра”,
“эфирного трения” не существует и субстанция генерирующих потоков в указанном смысле не является “эфиром” XIX века).

Модель субституционного времени (не всегда эксплицитно) предоставляет целый ряд возможностей теоретического описания Мира:
Феномен становления оказывается переформулировкой гипотезы о существовании генерирующих истоков.
Естественно возникает “стрела” времени и разрешается “парадокс времени”
(Пригожин, Стенгерс, 1994), состоящий в противоречии между безусловной обратимостью во времени фундаментальных законов физики и явным различием между прошлым и будущим в мире реальных процессов.
Находит разрешение противоречие между действующим в замкнутой Вселенной вторым началом термодинамики и отсутствием в Мире следов деградации и неизбежного движения к равновесию (Ландау, Лифшиц, 1964, сс.45-46; Козырев,
1963, с.96).
Вводятся в рассмотрение конструкции материи, зарядов, пространства, движения, взаимодействия...
Возникает возможность вывода и исследования уравнений движения.
Появляется понятийный аппарат для конструирования и обсуждения таких свойств субституционного времени как дискретность, неравномерность хода, существование вневременных событий...
Естественным образом возникает энтропийная параметризация системоспецифического субституционного времени, возвращающая ему привычную универсальность.

Замечу, что субстанциональные референты времени оказываются неявно востребованными при решении естественнонаучных проблем и теми авторами, кто не декларирует свою принадлежность к какой-либо из методологических концепций. Так, при решении “парадокса необратимости” в астрофизике
И.Пригожину не удалось обойтись без космологической модели с порождением за счет энергии гравитационного поля материи в форме частиц с планковскими массами (Prigogine et al., 1989; Пригожин, Стэнгерс, 1994). Фактически поток рождающейся материи выступает у И.Пригожина природным референтом
“течения” времени и задает “стрелу” времени. Впрочем, модели с рождением вещества, параметризующим становление и направление времени, активно обсуждаются в космологии (Bondi, 1960; Hoyle et al., 1993).

Аспекты субстанциональной концепции

Время в субстанциональных подходах становится следствием открытости
Вселенной. Изменчивость Мира генерируется “протекающей” через него субстанцией (или веществом, или энергией), а протекание отожествляется с
“течением” времени. При этом в понятии генерирующего потока сливаются понятия материи (частицы которой есть сингулярности потока), пространства
(совокупности субстанций потока) и времени (изменчивости, порождаемой и параметризуемой потоком). Фактически субстанциональные воззрения порождают новую парадигму — открытого, нелинейного, самоорганизующегося, усложняющегося, генерируемого “временем” Мира.

Следует подчеркнуть, что в большинстве субстанциональных подходов субстанция не является материей в форме субстратов — комплексов частиц, обладающих зарядами и взаимодействиями. Субстанция порождает эти частицы, их заряды и взаимодействия: “субстратные” свойства частиц оказываются динамическими характеристиками некоторых структур субстанции — сгущений
(уединенных волн, солитонов), вихрей, торов, источников или стоков (удачный наглядный образ которых — ключ или фонтан, “бьющие” в водоеме) и других типов сингулярностей.

История естествознания демонстрирует закономерную смену субстанциональных объяснений реляционными или закономерное сокращение концептуальных сущностей (внимание на это обратил В.В.Аристов). На смену представлениям о флогистоне пришла молекулярно-кинетическая теория вещества, превратив тепло из субстанции в реляцию. Представления об упругом свотоносном эфире были заменены понятием электромагнитного поля. В поисках
“сущности жизни” предпочтения отдаются не энтелехии Аристотеля, а достижениям молекулярной биологии. Но, если пример отказа от флогистона полностью убедителен, то отказ от эфира потребовал введения иных сущностей: бозонной формы материи как переносчика взаимодействий и концепции физического вакуума как материального референта физического пространства. А в том, что касается природы живого, молекулярная биология пока не достигла достаточных глубин объяснения (как, впрочем, отсутствуют и теории, вскрывающие природу “жизненной силы” — энтелехии). Так что, выбор между реляционными и субстанциональными подходами, в частности, может определяться выбором веры в необходимость или в преждевременность введения в понятийный аппарат новых онтологических сущностей.

Разработка субстанциональных подходов в силу экспериментальной неидентифицированности декларированных в них субстанций встречается с многими эпистемологическими трудностями — отсутствием общепринятых образов, адекватного языка описания, эмпирических реперов, понятийного аппарата.
Субстанциональные подходы, как правило, весьма радикальны. Сдержанно настроенному исследователю можно предложить рассматривать субстанциональные гипотезы лишь как удобный прием описания исследуемых феноменов. То есть, если угодно, перевести представления о субстанциях и потоках из области онтологии в арсенал гносеологических подходов.

Можно выделить два пути социализации субстанциональных идей. Наиболее прямой из них — операциональное предъявление, т.е. воспроизводимое измерение каких-либо характеристик субстанциональных потоков, отличных от основного их проявления — течения нашего времени. На этом пути мы находимся, используя аналогию из истории открытия электричества, скорее в положении “лягушачьего танцмейстера” Гальвани, чем на месте обладателей дошедшей и до наших дней рамки Фарадея. Следует учесть также, что по принятому здесь определению субстанция, порождая взаимодействие частиц, тем не менее, не взаимодействует с ними. И, по-видимому, не следует сетовать на непроработанность субстанциональных гипотез: экспериментальное обнаружение объектов глубинных уровней строения материи зависит не только от интеллектуальных усилий теоретиков, но в огромной степени — от достигнутой цивилизацией “суммы технологий” (по выражению С.Лема). Яркие примеры справедливости этого утверждения — дистанция в тысячи лет между атомной гипотезой Демокрита и экспериментами по диффузии атомов и другими опытными подтверждениями атомного строения вещества или дистанция в добрую сотню лет между декларированными Менделем частицами наследственности и проведенным
Уотсоном и Криком рентгено-структурным анализом строения дезоксирибонуклеиновой кислоты. Другой путь — умозрительный (speculative) — все-таки “измышлять гипотезы”: опираясь на введенные новые сущности, проводить последовательное теоретическое построение непротиворечивой картины Мира, объяснять известные эффекты, формулировать в экспериментально достижимых областях предсказания новых эффектов и, главное, пытаться с помощью субстанциональных подходов решать существующие проблемы естествознания. Среди таких проблем (Левич, 1993; 1996а):
Природа “течения” времени, или становления.
Природа “линейности” времени.
Парадокс необратимости — противоречие между обратимостью во времени фундаментальных уравнений физики и явным отличием между прошлым и будущим в мире реальных процессов.
Противоречие между необходимостью выполнения второго начала термодинамики в замкнутой Вселенной и наблюдаемым отсутствием в ней видимых следов деградации.
Отсутствие общепринятых путей вывода, а не угадывания фундаментальных уравнений обобщенного движения в различных предметных областях науки.
Необходимость унифицированного описания специфических времен естествознания
— физического, биологического, психологического, геологического и т.д., с одной стороны, и необходимость возвращения времени его универсального статуса — с другой.
Необходимость адекватного измерения собственного возраста самого широкого спектра естественных систем различных рангов.
Трудности научного прогнозирования.
Мечты человечества об “управлении” временем естественных систем.
Трудности научного обсуждения моделей вневременного бытия.

Замечу, что субстанциональные концепции имеют преимущества перед реляционными при решении некоторых из указанных проблем. Например, решения проблем становления, необратимости, отсутствия “тепловой смерти” Вселенной становятся тривиальными при принятии гипотезы об открытости Мира к генерирующим потокам и при отождествлении некоторых их них с “течением” времени.

Отказ от противопоставления концепций

Подчеркну, что в современных субстанциональных концепциях субстанция — это не само время. Это всего лишь природный референт понятия времени.
“Течение” времени отожествляется с существующим в природе процессом или, другими словами, этот процесс принимается за эталон изменчивости, за своеобразную систему отсчета для фиксации изменений в Мире. Этот же эталонный процесс параметризует изменения других объектов, т.е. используется в качестве основного аргумента для всех меняющихся функциональных зависимостей Мира, или играет роль параметрического времени.
Указанное отождествление и позволяет считать субстанциональное время (в той же степени, что его референт) реалией и феноменом. В реляционных подходах нет отождествления времени с какой-либо материальной сущностью. Реляционное время — умозрительный конструкт из характеристик материальных объектов, т.е. — это конвенция и ноумен.

Тем не менее, “не существует реляции без субстанции”, т.е. любой реляционный подход использует совокупность материальных объектов для построения отношений между ними и на базе этих отношений — конструкции времени.

Таким образом, поднимаясь на высоты философского обобщения, можно сделать вывод, что и в субстанциональном и в реляционном подходах время — это движение материи. В субстанциональных подходах делается акцент на носителях движения, а в реляционных — на самом движении или, если угодно, на определенном отношении между элементами материи, в качестве какового можно рассматривать и движение. Но как нет отношений без их носителя, так и субстанция без движения не порождает изменчивости. Важно отметить, что в субстанциональных подходах, как правило, идет речь об упорядоченном движении — потоке (не в смысле наличия выделенного направления в некотором пространстве, а в смысле увеличения количества субстанции вблизи источника субстанции). В реляционных подходах какое-либо упорядочение не постулируется.

Существующая практика разработки субстанциональных и реляционных подходов однозначно различает статус материальных сущностей, характеристики которых отождествляются (субстанциональный подход) или корреспондируют
(реляционный подход) со свойствами времени. Для субстанциональных подходов
— это некая “тонкая материя”, не идентифицируемая современными научными технологиями. А в реляционных подходах это, например, нуклоны (Аристов,
1996), “макроскопические объекты” (Владимиров, 1996б, с.16) и надмолекулярные констелляции.

Таким образом, отличие рассматриваемых подходов оказывается в нюансах исходных постулатов: в субстанциональном подходе постулируется материя в неидентифицируемых современными экспериментальными технологиями формах и ее упорядоченное движение, в реляционных подходах постулируется материя в известных формах, а упорядочение движения не упоминается. То есть можно заметить, что субстанциональный и реляционный подходы, вводя время через разные виды различных форм материи, составляют не оппозицию, а дополнение друг к другу.

В их противопоставлении может оказаться более важным то, что субстанциональные концепции тяготеют к парадигме открытого Мира, а реляционные — опираются на представление о замкнутых и изолированных системах, но это уже не есть оппозиция “реляция или субстанция”, обсуждению которой была посвящена настоящая работа.

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки