Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени

О единстве пространства и времени слышали все, о том, что это такое, знают немногие. Физический смысл — сущность понятия, ускользает… Люди образованные называют это единство красивым словом «континуум», отчего оно становится несколько магическим, но не более понятным.

А почему, в самом деле, пространство-время едино? Не сводится ли это единство к «банальной» взаимозависимости?

О единстве пространства и времени подозревали с глубокой древности. Великий мудрец XI века Ибн Сина (Авиценна) утверждал триединство пространства-времени-движения. И это особенно поражает. За тысячу лет до нас ему открылось, кажется, нечто глубинное. Ибо в этом триединстве прячется физическая сущность некой общности пространства и времени и обусловлено это единство, конечно же, движением (браво, Авиценна!). Триединство изначально обусловлено общностью происхождения.

Но, может быть, не менее глубокое прозрение посетило однажды великий ум Аристотеля. Исповедуя абсолютное и неизменное время, утверждая его независимость от движения, он вдруг подумал: «Время не есть движение (но)… время не существует и без изменения» {6}. Изменения чего? Неужели изменения состояния материи? Что мог знать о микродвижениях, о квантовых состояниях старик Аристотель. Ничего. И все-таки, если, по мнению Аристотеля, время не зависит от макродвижений, то от изменений чего оно зависит? От изменения чего-то более глубинного и существенного. Не следует ли из этого, что время зависит от изменения состояния материи? Но тогда он предугадал постулаты гипотезы локально-когерентного времени, опередив гипотезу лет этак на 2350. Как хотелось бы в это верить. Увы, не исключено, и мы обязаны это допустить, что Аристотель подозревал изменения в душе… На древних это похоже. Возможно, таким образом он акцентировал наше внимание на субъективности восприятия времени.

С позиций теории относительности единство пространства и времени обусловлено несколькими причинами. Наверное, прежде всего, это «относительность промежутков времени и пространственных длин, их зависимость от выбора системы отсчета». Определяя, например, временную длительность двух разноместных событий, мы вынуждены, в общем случае, учитывать и положение наблюдателей (с их часами), и скорость их перемещения относительно друг друга. Иным и словам и, определяя время, мы обязаны учитывать положение, а определяя положение, необходимо учитывать время.

Но это, во-первых, в общем случае, а, во-вторых, с учетом роли наблюдателей.

А теперь представим себе фантастическую картину: в результате ужасного катаклизма на Земле не осталось ни одного «наблюдателя», вообще ни одного умника, который знал бы о факторах относительности. Исчезло бы от этого время во Вселенной? Нет, конечно. И с этим, безусловно, соглашается теория относительности — время существует объективно. Предлагаемая гипотеза несколько абсолютизирует время — собственное, время тел может существовать не только вне зависимости от существования наблюдателей, но и у покоящихся тел при почти нулевом участии гравитации.

В этом смысле (в частном случае, упрощая ситуацию) можно утверждать, что и время, и пространство — это показатели состояния материи. В момент возникновения или первопроявления материи на самом фундаментальном уровне через движение и взаимодействие материи появляются и пространство, и время. Более того, именно на этом — квантовом — уровне пространство и время и представляют собой истинное единство — жесткое и неделимое.

Эта мысль хорошо подтверждается гипотетическим допущением существования в Природе микролокальных искривлений пространства-времени. По большому счету, это одно и то же, ибо в микромире едва ли не каждое взаимодействие порождает и новое время, и новое пространственное положение. Такую ситуацию можно рассматривать и как частный случай, при котором и наблюдатель с часами, и тело (частица) совмещены в единой системе отсчета.

Но чем дальше мы отходим от первоистоков движения-взаимодействия материи, чем ближе мы к макромиру, тем единство пространства-времени становится менее жестким, менее неодолимым.

Итак, если принять допущения о том, что наблюдатель с часами и тело, собственное время которого подлежит измерению, находятся рядом в одной системе отсчета, то возможна ситуация, когда тело изменяет свою внутреннюю энергию, а следовательно, и время, но само тело при этом не меняет (или почти) не меняет своего положения. Например, нейтронная звезда за мгновение до взрыва резко повышает свое собственное время, но это очень незначительно изменяет ее поведение в пространстве, т. к. при этом еще нет взрывообразного увеличения мощности потока излучения (а, следовательно, не может по этой причине значительно измениться кривизна пространства). Чайник на плите, по мере нагревания воды, совсем не меняет своего положения, хотя, как и нейтронная звезда, готов взорваться от переизбытка энергии — от возросшего темпа времени.