Что такое время? (попытка определения)

На пути к непротиворечивому определению времени

Определения понятий строятся на основе общего для всех определений правила. Необходимо указать более общее (родовое) понятие, дать указания на особенности определяемого понятия, не допускать тавтологии, избыточности, определение должно быть достаточным. Но в существующих определениях (их так много, что даже ссылки приводить не буду) применяют такие понятия, как необратимое течение событий, длительность событий, координата пространства-времени. Если попытаться определить необратимое течение событий, их длительность и пространство-время, мы придём к необходимости определять их через понятие время. Это значит, что известные определения не определяют понятие. Иногда говорят, что базовые понятия неопределимы, поскольку имеют вид постулатов и аксиом, которые невозможно доказать. Но мы не пытаемся доказать существование базового понятия. Его базовость определил человек. Это как приказ, который не обсуждается. Но дать понятию, пусть и базовому, правильно составленное определение, в котором раскроется его суть, можно всегда.

Время в истории, философии и науке

Десятки тысяч лет люди считают дни, годы, большие или меньшие периоды того, что они называют «Время».

Чернобог, Велес, Коляда, Тот, Хронос, Сатурн, Вала, это лишь часть имён богов и их воплощений, которым разные народы в разное время приписывали власть над временем. Но ни одно божество ни у одного народа не отождествлялось с самим временем. Время всегда представлялось, как процесс. Даже когда самого слова «процесс» ещё не существовало, было движение солнца по небу, сменяли друг друга день и ночь, текли реки, сверкали молнии, сменяли друг друга времена года. Люди создавали часы, используя известные им процессы. Часы солнечные, песочные, водяные, потом механические (маятниковые, балансовые), позднее атомные.

В течение всей своей истории люди измеряют то, смысл чего до сих пор не могут понять.

Учёные находят некоторые представления для времени, которые удобно применять в физических и технических расчётах, объединяют время с пространством, отводя ему роль одного из измерений пространства-времени. Но что это меняет в понимании сути этой грандиозной сущности?

Когда-то обожествлялись и земля, и огонь, и вода, и воздух. Теперь каждый школьник в той или иной степени подробности может дать объяснение сути этих понятий. Когда заходит речь о времени, высказываются фантастические идеи о возможности путешествия в нём, говорят о разном восприятии темпа времени в зависимости от психологического настроя и психического состояния. При этом никто не говорит о сути явления ВРЕМЯ.

Философы тратили годы на рассуждения о времени, пытаясь приблизиться к разгадке его сущности. Но, при этом, либо оставались побеждёнными, не найдя уверенного объяснения, либо приходили к выводу, что оно не существует, что оно только иллюзия…

Современные физики тоже высказывают иногда предположение о том, что времени, как такового, не существует. Но это только подливает масла в огонь неизвестности, непостижимости, таинственности.

Космологи и физики, как и другие учёные, применяют понятие о времени, как продолжительности каких-либо процессов или событий. Физические формулы практически всегда содержат время, как аргумент в функциях, описывающих с той или иной степенью точности то, что происходит в природе. Но, когда они добрались до описания процесса рождения Вселенной, того, что происходит внутри чёрных дыр, вычисления оказались невозможны. Привычный аргумент ВРЕМЯ пропадал, а физические процессы без времени описать было невозможно. Было даже сделано предположение, что само время родилось вместе с рождением Вселенной. При этом, никто не мог сказать, что же должно было такое родиться, чему дали имя время?

Понимание сути времени осложнилось и тогда, когда А. Эйнштейн опубликовал Специальную теорию относительности, а затем и Общую теорию относительности. С одной стороны время рассматривалось как координата четырёхмерного искривляемого пространства-времени, а с другой его темп мог изменяться, да так, что одни и те же события могли поменять свою последовательность для разных наблюдателей. Что же такое темп времени?

Конечно, если время это одна из четырёх координат, то почему бы и не иметь возможность посмотреть на события с разных сторон. Можно увидеть, что в зависимости от точки наблюдения предметы могут находиться в последовательности слева направо и справа налево, а во времени опережать друг друга или запаздывать. Но слева и справа это понятия человеческие. Если один объект горячий, а другой холодный, это не изменится, с какой стороны не смотри на них.

Остаётся один непонятный момент. В пространстве мы можем перемещаться в произвольном направлении, а во времени только в одном. Никакие построения на бумаге и в компьютерной графике, показывающие, что все события прошлого и будущего уже существуют, что мы можем рассматривать весь мир, как уже законченное произведение со всеми моментами нашей жизни от рождения до смерти, не убеждают нас в своей истинности.

Информация и время

Отвлечёмся от того времени, которое применяется в формулах. Как человек воспринимает время? Среди всех возможных объяснений восприятия времени невозможно отвергнуть такое, когда человек сравнивает ход двух процессов, один из которых периодический, анализирует результат наблюдения и говорит, что один процесс содержит некоторое количество периодов другого, возможно, что и дробных. То есть, для человека время это информация о событиях, которую он сам и создал. Информация не существует без индивидуума, который в состоянии её извлечь из сигнала (знак, текст, структура и т. п.). В таком случае, правы те, кто говорит, что время не существует?

А что существует? Что заставляет нас ощутить время?

Пожалуй, теперь многие могут сразу ответить на этот вопрос. Всё, что происходит, имеет причины и следствия. Мы живём в некоторой точке оси причин и следствий, где причина и следствие переходят друг в друга. Каждое следствие становится причиной для нового следствия или множества новых следствий. Некоторые цепочки причин и следствий обрываются, другие ветвятся.

В чём смысл элементарного события, элементарного акта перехода причины в следствие?

В природе множество известных и неизвестных, возможно, полей. Под их действием объекты (массы, заряды) могут собираться в группы и распадаться. При этом, всегда происходит передача энергии от места с её большей концентрацией к месту где её меньше. Иногда энергия может высвобождаться из каких-либо материальных систем, и рассеиваться в окружающем пространстве. В общем и целом происходит увеличение энтропии. Учёные говорят, что это один законов природы, – энтропия в глобальных масштабах всегда увеличивается. Даже если локально такое явление, как жизнь, может уменьшить энтропию в ограниченной области пространства, глобально она будет расти. При этом, даже локальное уменьшение энтропии связано с расходом энергии.

Таким образом, причина передаёт энергию следствию. Энергия не возникает ниоткуда и всегда передаётся с потерями или без них (колебательные процессы без потерь), но никогда не может произвольно расти.

Переход причины в следствие это передача энергии. В этом и состоит суть причин и следствий, необратимость их порядка. Энергия не может передаваться от меньшего к большему напрямую. Маленькая щепка, горящая в топке, передаёт энергию холодному воздуху, поступающему в поддувало. Соответственно, ощущение времени может иметь только одно направление, а события, которые связаны причинно-следственной связью могут происходить только в одной последовательности. Этого не опровергает и теория относительности.

Для некоторого элементарного акта передачи энергии не имеет смысла продолжительность этой передачи. Другое дело, что продолжительность одного процесса можно оценить, подсчитывая число периодов другого процесса, начало которого совпадает с причиной первого.

Один из процессов, который в окружающем мире, по всей видимости, связан с элементарным процессом, это распространение электромагнитных волн и, в частности, света. Поэтому физики и сравнивают все остальные процессы с процессом распространения света, на котором основаны все атомные часы. Внутри атомов колебания происходят почти без потерь. Во всяком случае, учёные пытаются создать такие условия для этих колебаний. Поэтому атомные часы могут служить эталоном продолжительности. А, являясь эталоном продолжительности, они становятся и эталоном длины. Некоторое число волн стабильного когерентного излучения могут расположиться на длине, которую принимают за эталон.

Первичной сущностью оказывается не время, а скорость. Время оказывается величиной производной от скорости и длины. Эталонной скоростью становится скорость света, а эталонной длиной, по существу, длина волны некоторого излучения, которое можно воспроизвести.

Время возникает, как величина производная, но человеку удобно использовать её в качестве одной из основных.

Что же тогда возникло в момент рождения Вселенной?

Много чего тогда возникло. Геометрическое пространство, например. Всё, что было до этого, не поддавалось до некоторого момента расчётам. Но сейчас уже появились исследования, в которых учёные рассматривают появление геометрического пространства, как фазовый переход из негеометрического его состояния.

Процессы шли и до рождения нашей Вселенной. Происходила передача энергии. Были причины и следствия. Пространство было негеометрическим. Времени в виде некоторой независимой и фундаментальной сущности, как и теперь, не существовало. Хотя, вполне возможно, что другие вселенные рождались и до нашей Вселенной в цепочке причин и следствий.

То, что учёным удалось произвести расчёты на момент рождения Вселенной, говорит о возможности изучения всего окружающего мира в пределах превосходящих размеры нашей Вселенной. Только в этих расчётах должны применяться не пространственные и временные, а некоторые иные параметры. В любом случае останется справедливым утверждение, что у каждого следствия есть причина. Всегда будет сохраняться закон сохранения энергии или величины, которая в тех условиях будет аналогом того, что мы называем энергией.

Определение

И так, что же такое время? Предлагаю статью в энциклопедию будущего.

Время – воображаемая координатная ось, позволяющая организовать и систематизировать в памяти субъекта причины и следствия, располагая их в виде упорядоченных цепочек событий вдоль этой оси.

Необратимость причин и следствий позволяет также представлять время, как поток событий вдоль оси, на которой выбрана точка «сейчас».

В современной физике время применяется как воображаемая фундаментальная сущность, и может быть измерена числом событий в каком-либо, принимаемом за стандартный, процессе.

Воображаемый характер времени в рамках существующих теорий не позволяет получить какие-либо научные выводы о состоянии материи в ранние периоды существования Вселенной, до её возникновения и после завершения её жизненного цикла. Определённые трудности есть и в квантовой физике.

Развитие в физике теории параметрических пространств позволит обойти ограничения современной науки, получить сведения о настоящих фундаментальных понятиях, создать теорию, объединяющую все известные взаимодействия, расширить понятие материи, понять процессы, происходившие до возникновения Вселенной, и происходящие сейчас вне её, определить понятие параллельного времени, существующее сегодня лишь вне науки.

Под субъектом в данном случае понимается любая система, включая человека, обладающая когнитивными аналитическими способностями. В философской энциклопедии субъект определяется как индивид, познающий внешний мир (объект) и воздействующий на него в своей практической деятельности.

Представление о времени оказалось таким удобным для человека, что он отвёл ему особое место в картине познаваемого им мира. Наличие множества природных периодических процессов позволило установить для времени единицу измерения.

Даже лечебные свойства приписаны времени. «Время лечит», – известная для многих поговорка. А лечит оно просто потому, что исходная причина постепенно распадается на множество следствий. В этом множестве отрицательные следствия (и эмоции) растворяются в положительных следствиях (ведь нет абсолютного добра и зла). Мы перестаём воспринимать так остро зло, которое произошло из первопричины, его энергия растворилась среди множества событий.

Суть самого понятия время, оказалась информационной, а значит человеческой, а не мировой независимой фундаментальной сущностью.

В физике имеет смысл цепь событий в процессе передачи энергии от состояния причины к состоянию следствия, которую можно представить абстрактной осью "время". Учитывая, что между причиной и следствием всегда есть, пусть и очень близкая к единице, вероятность, а каждое следующее событие имеет номер больше предыдущего, физическое время необратимо. Обратимы только упрощённые  абстрактные математические выражения для этих процессов.

Измерение времени

Возможны два подхода к измерению времени.

Первый состоит в подсчёте числа событий в исследуемом процессе. Такой подход позволяет «прямое» измерение, но осложняет сравнение измерений для разных процессов.

Второй подход – сравнение числа событий в некотором стандартном процессе (распространение света, например) с числом событий в исследуемом процессе. При этом начало измерения это фиксация в «сейчас» условно первого события в обоих процессах, а конец измерения – фиксация номера событий в обоих процессах в новом «сейчас». Первое и второе «сейчас» задаются субъектом в соответствии с определёнными им условиями.