Осторожно, наука: существует ли время на самом деле?

4 Июня 2014 в 13:00, Илья Хель 19 593 просмотра 33

Часы

Большинство из нас знает, что такое время, пока не задумываются о нем. Тикающие часы на запястье, будильник около кровати, пустые клетки календаря. Может показаться, что время цельное и единое, и все мы живем в этом потоке, стараясь не опаздывать на работу и вовремя забирать детей из школы. Иногда мы просто смотрим на часы и желаем, чтобы в сутках было больше времени. В минуте шестьдесят секунд, в часе шестьдесят минут, двадцать четыре часа в сутках и триста шестьдесят пять дней в году. Время едино и абсолютно, если верить сэру Исааку Ньютону. Но что, если я скажу вам, что время — это иллюзия, проявление наших представлений о причинности?

Если ваша научная школа чего-то стоит, вы наверняка знаете, что есть три предполагаемых измерения пространства и четвертое, временное измерение. Четыре измерения составляют полноту пространственно-временного континуума. Исаак Ньютон, один из праотцов современной математики и изобретатель (а точнее, первооткрыватель) исчисления, внес в физику массу бесценных идей. Среди самых важных из них — три закона движения, описывающие отношения между объектами и силами природы, которые с ними взаимодействуют. Другая важная идея — важная для нашего обсуждения — концепция абсолютного пространства и абсолютного времени.

Законы Ньютона предполагают, что время — неизменная величина во Вселенной, оно течет без какого-либо внешнего влияния и всегда одинаково для всех его наблюдателей. Но мы-то знаем, что теория относительности Эйнштейна противоречит мнению Ньютона. Время протекает по-разному в Москве и на Марсе. Оно ведет себя по-разному у подножья Фудзи и на горизонте событий черной дыры. Время меняется, когда вы движетесь быстрее. И когда до Эйнштейна впервые это дошло, его видение буквально изменило все, что мы знали о физике. Однако несколько отдельных людей решили возвести его идеи до максимума.

Авторы двух конкретных работ предлагают новый взгляд на пространственно-временной континуум; даже больше: один из авторов предлагает определить вселенную как «безвременную», скажем так.

Трое физиков, Амрит Сорли, Давид Фискалетти и Дюзан Клинар, просят вас представить время как ось X на графике; переменная поможет визуализировать эволюцию физической системы (физической системы в нашей вселенной). Мы измеряем частоту и скорость объекта, но время обычно не измеряется. Кроме того, его математическая ценность обычно не принимается во внимание. По существу, мы имеем дело не со временем в качестве переменной, а используем движение объекта для получения другой информации. По словам ученых, это будет означать, что пространство Минковского не трехмерно, а четырехмерно, без необходимости отделять одно измерение под время. Еще разок:

«Точка зрения, согласно которой время представлено физической сущностью, в которой происходят материальные изменения, заменяется более удобной точкой зрения, в которой время будет просто числовым порядком материального изменения. Этот взгляд лучше отвечает физическому миру и лучше объясняет мгновенные физические явления: гравитацию, электростатическое взаимодействие, передачу информации в ходе эксперимента ЭПР и другие».

Они полагают, что эта точка зрения лучше подойдет на данный момент:

«Идея того, что время представляет собой четвертое измерение пространства, не принесла особого прогресса физике и находится в противоречии с формализмом специальной теории относительности. Сейчас мы разрабатываем формализм трехмерного квантового пространства на основе работ Планка. Похоже на то, что вселенная трехмерна на макро- и микроуровнях в планковских объемах. В таком трехмерном пространстве нет «сокращения длины», нет «замедления времени». А что есть, так это скорость материальных изменений, которая «относительна» в эйнштейновском смысле».

Когда они говорят про эйнштейновский смысл, они частично ссылаются на комментарий Эйнштейна, оставленный им в своей же книге на тему теории относительности.

«Поскольку больше в этой четырехмерной структуре не существует ни одной секции, в которой «сейчас» представлено объективно, понятия «случается» и «происходит» еще не исчезают полностью, но весьма усложняются. Похоже, более естественно думать о физической реальности как о четырехмерном бытии, а не как об эволюции трехмерного бытия».

И еще разочек. Давайте представим мысленный эксперимент.

У вас есть фотон, который движется вперед и назад между двумя точками в пространстве. Пространство между ними полностью состоит из планковских длин, то есть из мельчайших дистанций, которые может преодолеть фотон в момент времени. Когда фотон перемещается на планковскую длину, он описывается как передвигающийся исключительно в пространстве и не совсем во времени.

Фотон можно рассматривать как движущийся из точки 1 в точку 2, и его позиция в точке 1 — это «перед» позицией в точке 2 в том смысле, что цифра 1 идет перед цифрой 2 в числовом ряде. Числовой порядок не эквивалентен временному порядку, то есть цифра 1 во времени не существует перед цифрой 2, только численно.

Этот эксперимент показывает, что время может быть просто числовым порядком изменения, а не четвертым измерением. Рассмотрение времени таким образом — как способа отслеживания изменений в течение долгого времени — не только решит парадоксы Зенона о движении (Ахиллес и черепаха, например), но и позволят лучше описать характеристики природного мира.

«Теория времени как четвертого измерения в пространстве — фальсификация, и своей последней работой мы показываем, что есть большая вероятность этой фальсификации. Экспериментальные данные показывают, что время — это то, что мы измеряем часами. А часами мы измеряем численный порядок материальных изменений, то есть движение в пространстве».

Осторожно, наука: существует ли время на самом деле?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

33 комментария

  1. a.mustafin

    Не все спины одинаково полезны. Время - это свойство необратимости изменений. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Archer

      ... тогда, напрашивается вопрос: Необратимости изменений Чего именно?
      Что должно меняться, чему необходимо время?
      Иными словами, функцией Чего является Время??? =))
      (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  2. kachalkin.ilya

    Читал куда более расширенную статью месяца два назад на другом сайте. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  3. GLStark

    а как же правило: "При изменение пространства изменяется и время, а при изменение времени изменяется пространство"?

    • Archer

      Исследуя любые функции, их проверяют на экстемумы и точки перегибов. По этому в любых суждениях бывает полезно доводить ситуацию до логической крайности.
      Если не будет Пространства, то что произойдет со Временем?
      Если не станет Времени, то что будет с Пространством?
      Куда девается то Пространство, которое было секундой ранее, и откуда приходит то, что станет настоящим, через какой-то миг? Этих (прошлых и будущих) пространств для нас как бы не существует, ... но, возможно, где-то они есть??? (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  4. storm X

    Наконец то такая статья появилась! (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  5. Grey

    Всегда удивляло, почему абстрактное понятие "время" выделили в отдельное измерение. Успокоился на том, что, очевидно, это было сделано лишь для удобства создания мат.модели, и в действительности никто и не утверждает о физическом существовании времени.

    • Archer

      Сложно судить о том (и частности о Времени), определение Чего мы не имеем. Мы не знает чем (в физическом смысле) является Время и даже не можем однозначно сформулировать что мы понимаем под этим словом. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  6. numealand

    Очень интересно!

  7. beasttourist

    спекуляции по поводу "фотонного эксперимента" сродни старому анекдоту про изюм в булочках - если одна изюминка ничего не стоит, наковыряйте мне полкило...

  8. vassa

    "Время протекает по-разному в Москве и на Марсе. Оно ведет себя по-разному ... Время меняется, когда вы движетесь быстрее. И когда до Эйнштейна впервые это дошло, его видение буквально изменило все, что мы знали о физике. Однако несколько отдельных людей решили возвести его идеи до максимума."
    =====
    От того, что бредовые идеи Эйнштейна об искривлении пространства и времени некоторые физики решили возвести до максимума, они станут только еще более максимально бредовыми.
    Время какого-нибудь события (взаимодействия) не зависит от ни от системы отсчета, ни от количества наблюдателей.

    • talkative

      Ошибаетесь батенька на счёт ОТО,"бредовые идеи Эйнштейна" подтверждены эксперементально! (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • Archer

        Походу ты сам их подтвердил. Или все же тебе об этом рассказали? А ты просто поверил на слово? Общество не пуганых оленей ... (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • vassa

        Аномальное смещение перигелия Меркурия вовсе не доказывает правоту АЭ и его бредовой идеи искривления пространства-времени вокруг массивных тел.
        Утверждать, что продавленная простыня пространства вокруг Солнца стала виной смещения перигелия Меркурия - полнейший БРЕД . Ссылаться на то, что дополнительное смещение перигелия планеты, точно определяемое формулой в ОТО подтверждает правоту утверждения Эйнштейна, но пригодна только для Меркурия, а не для всех планет в т.ч Земли и Венеры, согласитесь, тоже еще более бредовое объяснение причины этой "аномалии".
        Ньютоновский закон всемирного тяготения, хотя и эмпирический, но вполне пригоден для точных расчетов орбит планет солнечной системы, только надо понимать что фокусы эллиптических орбит не совпадают с центром тяжести Солнца, отсюда и возникают всякие "аномалии".

        • talkative

          Чем ближе к солнцу тем сильнее искривление континуума поэтому именно меркурий испытывает самое сильное влияние на его орбиту (земля испытывает несравненно меньшее воздействие и уж тем более тела облака Оорта). Как объясните гравитационное линзирование?
          Фокусы орбит не совпадают с солнцем???
          Когда это отменили законы Кеплера? (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

          • vassa

            talkative
            6 Июня 2014 в 1:21
            #
            "Чем ближе к солнцу тем сильнее искривление континуума."
            -------
            Что же все-таки искривляется?
            Солнце кривит пространство вокруг себя, Меркурий в свою очередь - свое, да и любая материальная частица, по логике, тогда должна кривить свое. Получается материальные частицы искривляют нематериальное пространство вокруг себя. ВРЕМЯ и ПУСТОТА два нематериальных объекта. Теперь попытайтесь объяснить как может искривляться то, что не имеет ни размера, ни формы, ну просто ничего что смогло бы в них искривиться.
            Если континуум это совокупность материальных объектов, то тогда взаимодействуют они между собой, а не с пустовременем.
            Тяжелый шар на простыне - демонстрация бредовой идеи.
            ====
            "Как объясните гравитационное линзирование?"
            -----
            Гравитационное линзирование можно объяснить по-разному, можно и дурацким котинуумом, можно притяжением фотона к массивной звезде (если считать свет не только волной, но и частицей), но по мне газо-пылевое облако переменной плотности вокруг звезды искривляет путь луча света. Гравитационное линзирование - тот же мираж, только космического масштаба.
            ====
            "Фокусы орбит не совпадают с солнцем???
            Когда это отменили законы Кеплера?"
            ------
            Два тела вращаются вокруг их общего центра тяжести, а не ЦТ одного из них.

    • Archer

      Энштейну пришлось искривлять свое Пространство. Он очень хотел создать единую теорию с красивыми формулами. И именно эти формулы заставили Энштейна искривить свое Пространство. Ему пришлось отказаться от традиционного понятия Пространства как системы абстрактных пространственных координат, он описывает его (пространство) как некую среду, способную искривляться (сжиматься, растягиваться), в общем то это свойства Эфира, Енштейн отказался от Эфира, но его свойства перенес на само пространство, вот еврей =)).
      Что касается Времени, то, в настоящее время, это явление, с которым мы сталкиваемся каждую секунду, неопределенно даже на уровне философии, а не то что физики. Так, что тут еще непаханое поле....
      Сложно понять что именно меняется с течением Времени? Где именно происходят изменения? В Пространстве или в чем то ином? В настоящем мы видим определенное состояние вещей, а откуда появляются новые состояния и куда деваются старые? Это не физика, это, даже, не философия. Это скорее всего примитивное естествознание. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • talkative

        Уважаемый ARCHER вы не знаете ни меня ни объём моих знаний в данной сфере, чтобы голословно говорить во что я "поверил на слово" яко-бы и причислять меня к "обществу не пуганных оленей". Грубые фразы для усиления эффекта доказательства вашей правоты для меня не аргумент. ARCHER или вам антисемитизм застит глаза (судя по вашему комментарию по отношению к Эйнштейну(ну еврей он ничего с этим не сделать)) или вы не понимаете очевидных вещей. Если было бы так просто опровергнуть ОТО её бы давно опровергнули бы бессчётное количество физиков, желающий сделать это. Ещё раз говорю теория относительности экспериментально подтверждена тысячу раз и обладает предсказательным свойством по отношению к наблюдаемым явлениям, что весьма важно для науки. Кстати вы сами, не владея сколько нибудь серьёзной лабораторией, а имея телескоп и терпение, можете видеть искривление пространство-временного континуума наблюдая за странной орбитой меркурия из-за его близости к солнцу с её не дюжей гравитацией. На счёт теории эфира я мягко говоря в теме. Ну бред она вообще - ни как не катит. И если вы строите своё мировоззрение например на лекциях В.А.Ацюковского вы серьёзно ошибаетесь (хотя мне нравятся люди мыслящие оригинально). Правда есть противоречия между ОТО и квантовой механикой. Мне знакомы довольно подробно альтернативные теории гравитации. Может и смогут когда нибудь свести ОТО и КМ в теорию квантовой гравитации. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

        • Archer

          К сожалению нам до конца не известно что из себя представляют как Пространство так и Время, но то, что они могут искривляться это очевидно каждому почитателю ОТО. =))) Вы можете сформулировать, что именно искривляется? Что такое Пространство? Почему Энштейн приписал Пространству свойства физической среды (а именно способность изменять размеры)?
          Что касается орбиты Меркурия, то отклонение ее от классической теории говорит о не понимании природы гравитации, а не о каком-то мнимом искривлении Пространства. Пространство это что среда, типа газа? =)))
          Ваш довод о множестве поклонников ОТО среди физиков может доказывать только то, что физика как наука превратилась в религию. Есть множество поклонников ислама, христианства и прочих религий, но разве это может доказать наличие Бога? =))) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

          • talkative

            Я как раз писал, что множество физиков хотят опровергнуть ОТО (гранты и признания хотят), но слабо. Читайте внимательно. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

            • Archer

              Существует множество атеистов, но это также на доказывает отсутствие Бога. =)
              С Пространством-то мы так и не определились... =(
              Что в нем такого, что способно искривляться ? =) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

        • Archer

          По поводу антисемитизма.
          В сознании многих, в общем-то не глупых людей возникло какое-то странное искривление. Если мы называем еврея Евреем, то почему это должно кого-то оскорбить? =))) в этом же нет ни какого отрицательного подтекста. Или евреи настолько ранимы? =)) ну назовите меня русским, в чем обида, или каков подтекст?
          Если еврейская нация сама воспринимает себя как нечто обидное, то это, скорее всего, ее проблемы.
          (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

          • talkative

            По поводу антисемитизма. Я лишь проявил иронию потому что мне показалось что неправота Эйнштейна в отношении ОТО с ваших слов подтверждается в том числе и в том что он еврей.
            (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  9. tyomych

    Вот дельная статья о пространстве и времени
    http://wiki-kob.ru/%D0%92%D1%80%D0%B5%D0%BC%D1%8F

  10. dizel007

    М-даа. Мы не знаем что такое настоящее, мы видим, ощущаем, осезаем только прошлое. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Archer

      Прошлое есть только в нашей памяти, в реальности его уже вовсе нет. Как нет и того Пространства, которое осталось где-то в прошлом. Мы живем только в Настоящем, но не можем его воспринять, т.к. для этого нужно время. Пока мы тратим время на восприятие настоящего, оно уже становится прошлым. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  11. Eblonos

    че за Энштейн? Скока время?

  12. VladimirW

    Модераторы на этом сайте есть?! Это же "околонаучный" сайт, а в комментах допускают срач от людей, которые даже основ физики не знают, зато позволяют утверждать, что СТО и ОТО - ошибочны.
    Фу.

    • Илья Хель

      Дело в том, что такие споры не запрещены (хотя я бы запретил).

      И дело в том, что в России любят не науку, а псевдонауку — пережиток совковой эпохи.

      Стараемся насаждать зерно науки мягким путем :(

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.