Реферат: Пространство- время или время и пространство?
Корабль находится от точки наблюдения на удалении 10 секунд ( 3 миллиона километров) и не удаляется от точки наблюдения, а приближается к ней со скоростью равной половине скорости света. Каждую секунду корабль в направлении точки наблюдения посылает короткий световой импульс. Время начала эксперимента – момент старта корабля. Первый импульс будет принят через 10 секунд, второй - через 10,5 секунды, потому что скорость импульса относительно корабля, движущегося со скоростью 150 000 км/сек в одном направлении с импульсом будет 150 000 км/сек. И за секунду импульс удалится от корабля не на 300 000 км, а на 150 000 км. Расстояние между импульсами будет 150 000 км. Следовательно, в точке наблюдения 10 импульсов, посылаемых кораблем с частотой в одну секунду, мы примем за пять секунд. Если следовать логике первого эксперимента то каждый последующий импульс преодолевает все меньшее и меньшее расстояние до точки наблюдения, что и создает иллюзию уже не замедления, а ускорения времени. То есть обнаруживается явное противоречие. Теперь осталось заменить в экспериментах импульсы на часы, т.е. на свет, отраженный часами, который и передает нам информацию о ходе часов. А так как свет можно рассматривать как совокупность отдельных импульсов, то все принципы и механизмы эксперимента будут справедливы и в отношении света. Два одинаковые по сути эксперимента дали два противоположных результата. В одном опыте скорость замедляет время, в другом та же скорость, но уже ускоряет время. Значит, изменяется не само время, т.е. скорость течения процесса, а информация о скорости течения процесса. В зависимости от скорости и направления движения источника относительно приемника или приемника относительно источника и благодаря постоянству скорости света, информация о событии может “ растягиваться” или “сжиматься”, что и создает иллюзию относительности времени.
Всю эту механику мог бы объяснить в свое время Доплер, если бы в своем эффекте подметил еще одну деталь: вместе с частотой, которая растягивается или сжимается в зависимости от скорости и направления движения - растягивается или сжимается информация о протяженности события. Простой пример. Звук, частотой 100 герц, в течение одной минуты будем записывать на обыкновенную магнитную ленту. Если данную запись будем прослушивать на скорости в два раза меньшей скорости записи, то частота звука, который мы будем слышать, будет уже не 100, а 50 герц. Но и время воспроизведения минутной записи растянется на две минуты.
Теперь о “ парадоксе близнецов”. С точки зрения брата – землянина, часы брата-космонавта, движущегося со скоростью, допустим, 99% от скорости света - будут идти почти в два раза медленнее его собственных часов. Но согласно принципу относительности рассуждения можно обратить. Но на самом деле оказывается, что обратить рассуждения нельзя. Так как с точки зрения “брата-космонавта” часы “ брата-землянина” будут идти в 99 раз медленнее его собственных часов, потому что свет, как носитель информации распространяется в одном направлении с кораблем и лишь немного, всего на 1% , движется быстрее корабля.
Простая аналогия: мимо стоящего наблюдателя движется поезд со скоростью 100км/час. Каждую секунду мимо наблюдателя, проходит один вагон. Но если наблюдатель станет двигаться в том же направлении, что и поезд и со скоростью 99 км/час, то каждый вагон, который будет его обгонять, он будет наблюдать не одну, а 99 секунд.
Мы живем в мире отраженного света, в мире информации о прошлом.
Наши органы чувств устроены так, что реальность наше сознание воспринимает в виде информации о реальности. И нельзя отождествлять информацию о реальности с самой реальностью.
Можно предположить и далекое будущее и вспомнить еще более далекое прошлое, но это не означает, что и будущее и прошлое существуют в реальности. Будущее слагается из прошлого. Для будущего - настоящий момент является прошлым. Изменяя настоящее по своему усмотрению, вследствие причинно-следственных отношений, мы неизбежно, каждое мгновение, будем изменять будущее. Из этого следует: либо все наши действия и даже мысли абсолютно детерминированы, либо путешествиями во времени должны заниматься исключительно писатели фантасты-сказочники.
Можно мысленно мгновенно перенестись на расстояние тысячу световых лет от Земли, мысленно соорудить супертелескоп, при помощи которого можно будет наблюдать Землю такой, какой она была тысячу лет назад. Но это будет не реальность, а информация о том, что происходило на Земле тысячу лет назад. И ни попасть туда, ни вмешаться в происходящее, ни, тем более что-то изменить в происходящем - мы не сможем.
Так что же такое “время” и можно ли, изначально не зная и не понимая сущность предмета, основываясь только на абстрактных математических предположениях, объяснить свойства и функциональность данного предмета?
Я считаю, что время – это количественная мера действий и событий за условную единицу; виртуальная мера, определяющая количество действия.
Стрелки часов двигает не время, а энергия пружины часового механизма. Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси вовсе не под действием времени. И, даже стареем мы не от воздействия времени, а вследствие тех физических и химических процессов, которые изменяют наш организм.
Если обыкновенная линейка - это прибор, измеряющий количество длины, относительно собственной длины, то часы - это “линейка”, измеряющая количество действия, относительно собственного действия-эталона. В часах таким эталоном являются колебания маятника. Эталоном, относительно которого можно измерять количество действия может служить любое равномерное периодическое действие- вращение Земли вокруг Солнца - год, вращение Земли вокруг своей оси - сутки и т.д.
Время невозможно наделить физическими свойствами, как невозможно наделить физическими свойствами – например - числовой ряд, по причине того, что и то и другое- понятия абсолютно воображаемые.
Время- символ, не имеющий физического воплощения. Такой же символ, как, например – герб. Герб существует в реальности, но эта реальность не имеет физических свойств. Если мы станем изучать физические свойства герба, отлитого, например, из бронзы - то мы будем изучать физические свойства бронзы, но никак ни герба. Время не может производить никакого физического действия и поэтому не может быть определено, как некая материальная сущность.
Время- понятие того же порядка что и килограмм, метр, градус или цифра. Все это ассоциативные и воображаемые понятия, не существующие в реальности и материализующиеся только в случае применения этих понятий к чему-то материальному: килограмм чего-то, метр чего-то, температура чего-то или час какого-то действия.
И совсем непонятно, как не зная, что такое “время”, представлять путешествие во времени, как некую существующую реальность. Можно ли построить, например, теорию аэродинамики не зная, что такое воздух? Так почему создание “ машины времени” считается возможным и эта возможность не отрицается наукой? Ведь “машина времени” - та же категория, что и “вечный двигатель”. И то и другое - не более, чем мечта.
Само понятие “путешествие” предполагает некое физическое действие, а любое физическое действие может быть осуществлено только с чем-то материальным, относительно чего-то материального. Прошлое- это воспоминание, будущее - мечты и предположения. Можно ли совершить некие физические действия с воспоминаниями, мечтами и предположениями? Желание путешествовать во времени - это желание верить в чудо. Но чудес не бывает. Любое чудо – материально.
Конечно, лишить писателей фантастов-сказочников возможности путешествовать во времени – то же самое, что отнять у ребенка его любимую игрушку. Но я думаю - ничего страшного. Со временем писатели-фантасты перестанут сочинять сказки о машине времени и найдут себе другую забаву.
В свое время, французская Академия наук, прекратив прием проектов “вечного двигателя” - избавила мир от одной глупости. Сейчас было бы просто полезно избавиться еще от одной, я имею в виду путешествие во времени. Потому что путешествие во времени - это такая же нелепость, как, например - цвет килограмма, вес градуса или температура числового ряда.
2
Что касается пространства, то к уже известным - физическому вакууму, континууму, многомерности и параллельным мирам я хочу добавить свое видение и понимание данного предмета. Опыт Альберта Майкельсона не доказал материальность пространства. Но ведь можно рассуждать и так: отсутствие доказательства – еще ни есть доказательство отсутствия. Может быть, сама идея опыта была не самой удачной? Ведь Майкельсон, рассуждая традиционно, пытался обнаружить некие “частицы” эфира, некую дискретную структуру. Но кто сказал, что пространство должно быть обязательно дискретным? Существование, например, магнитного поля ни у кого не вызывает сомнения. Но ни кому не приходит в голову искать “частицы” магнитного поля. То есть все согласны с тем, что поле есть, а “частиц” поля нет. Если пространство не материально, то возникают некоторые вопросы. Что есть 150млн км от Земли до Солнца? Скорость света постоянна относительно чего? Почему скорость света не зависит от скорости и направления движения источника света, т.е. как объяснить эффект Доплера? И, возможно, основной вопрос: в чем и относительно чего происходит движение физического тела и что определяет геометрию Вселенной?
А что, если построить новую модель эфира-пространства и наделить это пространство способностью обеспечивать и действие Закона всемирного тяготения и быть средой распространения световых и электромагнитных волн?
Если рассматривать два агрегатных состояния воды - жидкость и лёд - то лёд можно представить, как вещество, а жидкость, как пространство. Но жидкость “ пространство” - жидкость особенная и необыкновенная. В отличие от воды, состоящей из молекул, атомов и т.д.- пространство недискретно, т.е. не имеет дискретной структуры. Вследствие чего, любой объем пространства можно разделить на бесконечно большое число меньших объемов, при этом мы никогда не получим тот, абсолютно малый, конечный, фундаментальный объем или фундаментальную длину.
Пространство – некое безагрегатное состояние вещества, т.е. потенциальное вещество. Пространство - это то, из чего состоит все. Это та “жидкость”, при “замерзании” которой, образуются снежинки различных размеров, структуры и конфигурации - т.е. вещество.
Количественное определение и количественное понимание пространства - в определенной мере могут служить доказательством материальности пространства. А эффект Доплера – чем не доказательство, того, что пространство есть некая материальная конкретность?
Еще одним доказательством материальности пространства может служить опыт со сверхточными часами. Часы у поверхности Земли “ идут” медленнее часов, находящихся на некотором удалении от Земли. И хотя объясняется это тем, что гравитация замедляет время - на этот опыт можно посмотреть с иной точки зрения. Если согласиться с тем, что пространство - некая физическая среда, то значит эта среда должна обладать какими-то физическими свойствами. Например, плотностью.
Можно провести некую аналогию между плотностью пространства и плотностью земной атмосферы. Чем ближе к поверхности Земли, тем атмосфера плотнее. И чем дальше от поверхности, тем атмосфера будет более разряженной, т.е. менее плотной. Скорость звука у поверхности Земли будет значительно большей, чем на высоте, скажем, 20км, т.к. скорость распространения волны зависит от плотности среды распространения.
Плотность пространства также зависит от близости поверхности Земли, только с точностью наоборот. Если мы Землю будет рассматривать, как некую конкретную определенную массу, обладающую тяготением, то становится понятным, почему атмосфера у поверхности более плотная. У поверхности сила притяжения, зависящая от расстояния – больше и потому молекулы воздуха, обладающие массой, у поверхности притягиваются с большей силой, чем на удалении.
Эйнштейн в своей общей теории относительности не сумев искривить трехмерное пространство не нарушая пропорций трехмерного пространства, - потому, что невозможно искривить, например, шар, куб или пирамиду, сохранив их пропорции, придумал, несуществующее в реальности, четвертое измерение-пространство-время, где масса искривляет пространство, образуя воронку. И, чем больше масса - тем глубже воронка. На самом же деле все выглядит несколько проще и поэтому понятней.