runo_lj (runo_lj) wrote,
runo_lj
runo_lj

Categories:

Черепаха, Ахиллес и скорость света (7)

Самой простой и естественной моделью времени является вращение - окружности вокруг точки в двухмерном пространстве или шара вокруг оси в трехмерном пространстве. Возьмем за основу модель окружности. Что нужно, чтобы задать время? Нам нужна точка на этой окружности, отличная от других точек, и нужен луч, исходящий из центра окружности, направление, вектор. И теперь появление точки на этом луче и станет для нас тем событием, состоянием, через которое мы сможем задать время.

То есть можно представить, например, такую модель. В центре круга находится источник света, который испускает луч в каком-то заданном направлении, а вращающийся вокруг него круг имеет дырочку. Как только после очередного оборота дырочка окажется на линии луча и свет выйдет за пределы круга - мы будем знать, что круг совершил полный оборот. И теперь это и будет для нас временем - 2π, чисто математическая величина, становится величиной физической - временем. Это будет собственным временем физической системы. И теперь любые другие физические процессы (в том числе собственное время других систем) мы сможем задавать и измерять через это время.

Проблемы тут две. Во-первых, чтобы такое измерение и такое время стало физической величиной, нужен этот самый источник света. То есть, говоря обобщенно, источник энергии. Совсем не обязательно пускать луч света через дырочку, этот процесс физически может быть задан и как-то иначе, но в любом случае для задания времени нам нужен циклический физический процесс, сопряженный с потерей энергии. То есть, иначе говоря, любая физическая система, существующая во времени, должна терять энергию. И это изменение энергии, ее уменьшение, есть условие самого существования любой физической системы, которая может взаимодействовать с другими физическими системами в пространстве-времени. Строго говоря, только благодаря этому она и сможет вступать во взаимодействие. Причем здесь уже речь не идет об обычном обмене энергии в форме импульсов, движения в полях, теплообмене и т.д. Эта потеря энергии - как условие самой возможности взаимодействия, условие встроенности данной физической системы в остальной физический мир - есть условие самого ее существования в физическом мире. Это условие ее определенности относительно самой себя. А потому эта потеря энергии должна происходить в любой системе.

И вторая проблема. Пока совершенно непонятно, можем ли мы найти в природе такой процесс, задающий время, который был бы единым для всех физических систем. Ведь собственное время будет задаваться самими физическими системами - как, например, собственное время Земли задается ее вращением вокруг своей оси, то есть суточным вращением. И поскольку нам нужно задать время для всего физического мира, нам нужен какой-то один, неизменный физический процесс, время которого станет абсолютной мерой для измерения любого другого времени. Но понятно, что такого процесса в природе быть не может, и, как пространственные координаты мы можем задать совершенно произвольно, привязав их к какому-то телу, так и время мы можем задать столь же произвольно, просто выбрав в качестве временной координаты какой-то физический циклический процесс какой-то физической системы.

Понятно, что таким источником энергии для задания времени может быть только масса. То есть это и есть та внутренняя энергия любой массы E=mc^2, и именно за счет этой энергии и задается пространство-время. Формула эта интересна еще и тем, что поначалу совершенно непонятно, что это за энергия. Это энергия не кинетическая, так как ею обладает любая масса, независимо от того, как тело или частица движется в пространстве-времени. И это энергия "массы покоя". Но понятно, что это и не потенциальная энергия какого-то поля, так как потенциальная энергия гравитационного поля, заданная массой, определяется совсем иначе, и она уже зависит от массы второго тела и расстояния. Но поскольку тут присутствует масса - то есть заряд гравитационного поля, и присутствует скорость света, как скорость взаимодействия в полях, можно предположить, что эта энергия и служит "энергией связи" между миром частиц и миром полей.
Tags: Философия
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments