Теория относительности и пространственно-временной континуум. Пространственно-временной континуум. Взаимосвязь движения пространства и времени Пространство время материя пространственно временной континуум

Пространство-время -- физическая модель, дополняющая пространство временным измерением и, таким образом, создающая новую теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом. В соответствии с теорией относительности, Вселенная имеет три пространственных измерения и одно временное измерение.

Концепцию пространства-времени допускает и ньютоновская механика, но в ней это объединение искусственно, так как пространство-время классической механики -- прямое произведение пространства на время, то есть пространство и время независимы друг от друга. В контексте теории относительности время неотделимо от трех пространственных измерений и зависит от скорости наблюдателя (см. собственное время).

Количество измерений, необходимых для описания Вселенной, окончательно не определено. Теория струн, например, требовала наличия 10, а теперь даже 11 измерений (в рамках М-теории). Предполагается, что дополнительные (ненаблюдаемые) 6 или 7 измерений свёрнуты до планковских размеров, так что экспериментально они пока не могут быть обнаружены. Ожидается, тем не менее, что эти измерения каким-то образом проявляют себя в макроскопическом масштабе.

Первый вариант модели естественного объединения пространства и времени, пространство Минковского, был создан Германом Минковским в 1908 году на основе специальной теории относительности Эйнштейна.

Несмотря на то, что, на первый взгляд, временное измерение абстрактно, понятие времени как измерения вполне конкретно. Когда мы хотим с кем-то встретиться, мы говорим, где «в пространстве» мы рассчитываем встретиться с ним, например, на 9-м этаже здания на углу Верхней Полевой улицы и шоссе Энтузиастов. В этом описании содержатся три элемента информации (9-й этаж, Верхняя полевая улица, шоссе Энтузиастов), описывающих конкретное место в трёх пространственных измерениях Вселенной. Не менее важным является указание времени встречи, например, в 3 часа пополудни. Эта часть информации указывает, где «во времени» состоится встреча. Следовательно, события описываются четырьмя элементами информации: тремя, указывающими расположение в пространстве, и одним, указывающим положение во времени. Таким образом характеризуется положение события в пространстве и времени, то есть в пространстве-времени. В этом смысле время представляет собой ещё одно измерение. .

Пусть мы имеем плоскость или, если вы предпочитаете что-либо более конкретное, поверхность прямоугольного стола. Положение точки на этом столе можно охарактеризовать двумя числами, а не одним, как раньше. Два числа суть расстояния от двух перпендикулярных краев стола. Не одно число, а пара чисел соответствует каждой точке плоскости; каждой паре чисел соответствует определенная точка. Другими словами: плоскость есть двухмерный континуум. Тогда существуют точки, сколь угодно близкие к данной точке плоскости. Две отдаленные точки могут быть связаны кривой, разделенной на отрезки, сколь угодно малые. Таким образом, произвольная малость отрезков, последовательно укладывающихся на кривой, связывающей две отдаленные точки, каждая из которых может быть определена двумя числами, снова является характеристикой двухмерного континуума.

Еще один пример. Представим себе, что вы хотите в качестве системы координат рассматривать свою комнату. Это означает, что вы хотите любое положение тела определить относительно стен комнаты. Положение кончика лампы, если она в покое, может быть описано тремя числами: два из них определяют расстояние от двух перпендикулярных стен, а третье -- расстояние от пола или потолка. Каждой точке пространства соответствуют три определенных числа; каждым трем числам соответствует определенная точка в пространстве. Это выражается предложением: наше пространство есть трехмерный континуум. Существуют точки, весьма близкие к каждой данной точке пространства. И опять произвольная малость отрезков линии, связывающей отдаленные точки, каждая из которых представлена тремя числами, есть характеристика трехмерного континуума.

Все, что мы только что сказали, нетрудно обобщить для случая движения, не ограниченного прямой линией. В самом деле, для описания событий в природе нужно применить не два, а четыре числа. Физическое пространство, постигаемое через объекты и их движения, имеет три измерения, и положения объектов характеризуются тремя числами. Момент события есть четвертое число. Каждому событию соответствует четыре определенных числа; каким-либо четырем числам соответствует определенное событие. Поэтому: мир событий образует четырехмерный континуум. В этом нет ничего мистического, и последнее предложение одинаково справедливо и для классической физики, и для теории относительности. И опять различие обнаруживается лишь тогда, когда рассматриваются две системы координат, движущиеся друг относительно друга. Пусть движется комната, а наблюдатели внутри и вне ее определяют пространственно-временные координаты одних и тех же событий. Сторонник классической физики разобьет четырехмерный континуум на трехмерное пространство и одномерный временной континуум. Старый физик заботится только о преобразовании пространства, так как время для него абсолютно. Он находит разбиение четырехмерного мирового континуума на пространство и время естественным и удобным. Но с точки зрения теории относительности время, так же как и пространство, изменяется при переходе от одной системы координат к другой, и преобразования Лоренца рассматривают трансформационные свойства четырехмерного пространственно-временного континуума --нашего четырехмерного мира событий. .

Мир событий может быть описан динамически с помощью картины, изменяющейся во времени и набросанной на фоне трехмерного пространства. Но он может быть также описан посредством статической картины, набросанной на фоне четырехмерного пространственно-временного континуума. С точки зрения классической физики обе картины, динамическая и статическая,-- равноценны. Но с точки зрения теории относительности статическая картина более удобна и более объективна.

Даже в теории относительности мы можем еще употреблять динамическую картину, если мы ее предпочитаем. Но мы должны помнить, что это деление на время и пространство не имеет объективного смысла, так как время больше не является «абсолютным». Дальше мы еще будем пользоваться «динамическим», а не «статическим» языком, но при этом всегда будем учитывать его ограниченность. .

Понятие пространственно-временного континуума

В классической науке пространство и время рассматривались как независимые друг от друга и от тех процессов, которые в них происходят. Благодаря созданию теории относительности было выяснено, что в действительности пространство и время – это стороны одного и того же явления.

Поэтому было введено понятие пространственно-временного континуума. Оказалось, что пространство и время определяются теми процессами, событиями, которые в них возникают и существуют. Поэтому самое простое представление о реальности – представление о том, что мир есть множество (континуум) событий, которое имеет четыре измерения: три из них пространственные, а четвертое – время.

Философию, прежде всего, интересует вопрос об отношении времени и пространства к материи, т. е. являются ли время и пространство реальными или это чистые абстракции. Философы-идеалисты отрицают зависимость времени и пространства от материи и рассматривают их то как формы индивидуального сознания (Беркли, Юм, Мах), то как априорные формы чувственного созерцания (Кант), то как категории абсолютного духа (Гегель). Материализм подчеркивает объективный характер времени и пространства. В том, что время и пространство неотделимы от материи, проявляется их универсальность и всеобщность. Пространство выражает порядок расположения одновременно сосуществующих объектов, время же – последовательность существования сменяющих друг друга явлений. Время необратимо, т. е. всякий материальный процесс развивается в одном направлении – от прошлого к будущему.

Общее понятие пространства и времени

Любое движение предполагает так или иначе понимаемое изменение положения в пространстве, осуществляющееся в так или иначе понимаемом времени. Несмотря на кажущуюся очевидность понятий пространства, и времени, они принадлежат к числу не только фундаментальных, но и одних из самых сложных характеристик материи. Наука ХХ в. напоминала данные понятия столь неоднозначным содержанием, что они нередко становились предметом самых ожесточенных философских дискуссий. В чем же причина и смысл такого пристального внимания к этим категориям?

Самое общее понимание пространства и времени опирается на наш непосредственный эмпирический опыт. Понятие пространства возникает как из характеристики отдельно взятого тела, всегда имеющего протяженность, так из факта внеположности множества сосуществующих объектов, имеющих разное пространственное положение. Существующее определение пространства таково: оно есть форма бытия материи, характеризуемая такими свойствами, как протяженность, структурность сосуществования и взаимодействия. Понятие времени также возникает как из сравнения различных состояний одного и того же объекта, который в результате длительности своего существования неизбежно меняет свои свойства, так из факта сменяющейся последовательности разных объектов в одном и том же месте. Время, таким образом, тоже есть форма бытия материи, характеризуемая такими свойствами изменения и развития систем, как длительность, последовательность смены состояний. Понятие пространства и времени относительны: в понятие пространства отражается координация различных внеположных друг другу объектов в один и тот же момент времени, а в понятии времени отражается координация сменяющих друг друга объектов в одном и том же месте пространства.

Многомерность пространства

Теория относительности пользуется понятием единого пространственно-временного континуума, или, как иногда говорят, четырехмерного пространства, в котором к трем привычным пространственным параметрам добавляется еще и время. Это делается для того, чтобы более четко, чем это удается осуществить в обычном трехмерном пространстве, зафиксировать какой-либо материальный объект. Сам А. Эйнштейн говорил, что его удивляет та настороженность, с которой порой относятся к четырехмерному пространству, хотя оно говорит всего лишь о том, что тело с такими-то и такими-то тремя пространственными координатами находилось там именно в данный момент времени (четвертое измерение).

Другое дело многомерное пространство Гильберта. Что же это за многомерное пространство, какой физический и философский смысл имеет это понятие? Оно призвано отразить наличие у исследуемого объекта каких-либо совсем не пространственных свойств, которые только выражаются как «пространственно-подобные» с помощью различных математических операций. Так, если к трем привычным пространственным координатам объекта добавляются еще три координаты, выражающие, например, три компонента импульса этого же объекта, то для обозначения совокупности всех этих данных говорят о шестимерном фазовом пространстве, хотя собственно пространственных координат здесь, как обычно, три. Понятие шестимерного фазового пространства, таким образом, есть математическая абстракция, и оно не претендует на замену понятия трехмерного пространства. Многомерное пространство не фикция, но и не пространство в прямом смысле этого слова. Использование метода многомерности пространства является одним из приемов квантовой физики, вынужденной описывать «недоступные» чувственному восприятию, а потому и наглядному представлению явления микромира. Выражая собой конкретные физические явления микромира с помощью понятий, выработанных в классической физике макромира, многомерные пространства являются правомерной научной абстракцией, имеющей и физический и математический смысл. Здесь нет ничего сверхъестественного или бессодержательного.

Пространство-время - физическая модель, дополняющая пространство временным измерением и, таким образом, создающая новую теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом. В соответствии с теорией относительности, Вселенная имеет три пространственных измерения и одно временное измерение.

Количество измерений, необходимых для описания Вселенной, окончательно не определено. Теория струн, например, требовала наличия 10, а теперь даже 11 измерений (в рамках М-теории). Предполагается, что дополнительные (ненаблюдаемые) 6 или 7 измерений свёрнуты до планковских размеров, так что экспериментально они пока не могут быть обнаружены. Ожидается, тем не менее, что эти измерения каким-то образом проявляют себя в макроскопическом масштабе.

Модель естественного объединения пространства и времени

Первый вариант модели естественного объединения пространства и времени, пространство Минковского, был создан Германом Минковским в 1908 году на основе специальной теории относительности Эйнштейна.

Несмотря на то, что, на первый взгляд, временное измерение абстрактно, понятие времени как измерения вполне конкретно. Когда мы хотим с кем-то встретиться, мы говорим, где «в пространстве» мы рассчитываем встретиться с ним, например, на 9-м этаже здания на углу Верхней Полевой улицы и шоссе Энтузиастов. В этом описании содержатся три элемента информации (9-й этаж, Верхняя полевая улица, шоссе Энтузиастов), описывающих конкретное место в трёх пространственных измерениях Вселенной. Не менее важным является указание времени встречи, например, в 3 часа пополудни. Эта часть информации указывает, где «во времени» состоится встреча. Следовательно, события описываются четырьмя элементами информации: тремя, указывающими расположение в пространстве, и одним, указывающим положение во времени. Таким образом характеризуется положение события в пространстве и времени, то есть в пространстве-времени. В этом смысле время представляет собой ещё одно измерение.

Пусть мы имеем плоскость или, если вы предпочитаете что-либо более конкретное, поверхность прямоугольного стола. Положение точки на этом столе можно охарактеризовать двумя числами, а не одним, как раньше. Два числа суть расстояния от двух перпендикулярных краев стола. Не одно число, а пара чисел соответствует каждой точке плоскости; каждой паре чисел соответствует определенная точка. Другими словами: плоскость есть двухмерный континуум. Тогда существуют точки, сколь угодно близкие к данной точке плоскости. Две отдаленные точки могут быть связаны кривой, разделенной на отрезки, сколь угодно малые. Таким образом, произвольная малость отрезков, последовательно укладывающихся на кривой, связывающей две отдаленные точки, каждая из которых может быть определена двумя числами, снова является характеристикой двухмерного континуума.

Еще один пример. Представим себе, что вы хотите в качестве системы координат рассматривать свою комнату. Это означает, что вы хотите любое положение тела определить относительно стен комнаты. Положение кончика лампы, если она в покое, может быть описано тремя числами: два из них определяют расстояние от двух перпендикулярных стен, а третье - расстояние от пола или потолка. Каждой точке пространства соответствуют три определенных числа; каждым трем числам соответствует определенная точка в пространстве. Это выражается предложением: наше пространство есть трехмерный континуум. Существуют точки, весьма близкие к каждой данной точке пространства. И опять произвольная малость отрезков линии, связывающей отдаленные точки, каждая из которых представлена тремя числами, есть характеристика трехмерного континуума.

Все, что мы только что сказали, нетрудно обобщить для случая движения, не ограниченного прямой линией. В самом деле, для описания событий в природе нужно применить не два, а четыре числа. Физическое пространство, постигаемое через объекты и их движения, имеет три измерения, и положения объектов характеризуются тремя числами. Момент события есть четвертое число. Каждому событию соответствует четыре определенных числа; каким-либо четырем числам соответствует определенное событие. Поэтому: мир событий образует четырехмерный континуум. В этом нет ничего мистического, и последнее предложение одинаково справедливо и для классической физики, и для теории относительности. И опять различие обнаруживается лишь тогда, когда рассматриваются две системы координат, движущиеся друг относительно друга. Пусть движется комната, а наблюдатели внутри и вне ее определяют пространственно-временные координаты одних и тех же событий. Сторонник классической физики разобьет четырехмерный континуум на трехмерное пространство и одномерный временной континуум. Старый физик заботится только о преобразовании пространства, так как время для него абсолютно. Он находит разбиение четырехмерного мирового континуума на пространство и время естественным и удобным. Но с точки зрения теории относительности время, так же как и пространство, изменяется при переходе от одной системы координат к другой, и преобразования Лоренца рассматривают трансформационные свойства четырехмерного пространственно-временного континуума -нашего четырехмерного мира событий.

Мир событий может быть описан динамически с помощью картины, изменяющейся во времени и набросанной на фоне трехмерного пространства. Но он может быть также описан посредством статической картины, набросанной на фоне четырехмерного пространственно-временного континуума. С точки зрения классической физики обе картины, динамическая и статическая, - равноценны. Но с точки зрения теории относительности статическая картина более удобна и более объективна.

УДК 140.153

СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ КОНТИНУУМ

Жмурко Даниил Юрьевич к.э.н., доцент

ФГБОУ «Кубанский государственный аграрный университет», Краснодар, Россия

В статье ставится цель по-новому рассмотреть некоторые процессы и явления, протекающие во Вселенной и в окружающем нас мире, попытаться ответить на вопрос - что же такое на самом деле время? Дать современный, по мнению автора, понятийный аппарат категорий пространства и времени. Другая цель работы - выдвинуть гипотезы дальнейшего развития событий в исследовании законов диалектики через существующие релятивные отношения космических объектов

Ключевые слова: ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ КОНТИНУУМ, ВСЕЛЕННАЯ, ДВИЖЕНИЕ, МАТЕРИЯ

MODERN VIEW ON THE SPACE-TIME CONTINUUM

Zhmurko Daniil Jurevich Cand.Econ.Sci., associate professor

Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia

In the article, the goal is a new way to consider some of the processes and phenomena occurring in the Universe and the world around us, to try and answer the question - what is actually a time? To give a contemporary, according to the author, the conceptual apparatus of the categories of space and time. Another goal of the work is to give hypotheses for further developments in the study of the laws of dialectics through existing-relational relations of space objects

Keywords: SPACE-TIME CONTINUUM, UNIVERSE, MOVEMENT, MATTER

У читателя этой статьи могут возникнуть вопросы: «Что нового можно почерпнуть из этой работы? Есть ли что-нибудь неизвестное об этих понятиях?». На самом деле в течение жизни мало кто из нас задумывается, что же такое в действительности пространство и время. Большинство определений, которые приводятся в словарях или энциклопедиях, либо уводят читателя в сторону, либо и вовсе не раскрывают данные понятия.

Основной целью научной статьи является анализ пространственно-временного континуума с позиции диалектики, т. е. от абстрактного к конкретному.

Рассмотрим, что же такое пространственно-временной континуум.

Пространство-время - физическая модель, дополняющая пространство равнозначным временным измерением и таким образом, создающая теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом.1

Согласно теории относительности, Вселенная имеет три пространственных и одно временное измерение, и все четыре органически связаны в единое целое.

В рамках общей теории относительности2 (ОТО) пространство-время имеет единую динамическую природу, а его взаимодействие со всеми остальными физическими объектами (телами, полями) и есть гравитация. Таким образом, теория гравитации в рамках ОТО и других метрических теорий гравитации есть теория пространства-времени, которая позиционирует его не плоским, а способным динамически менять свою кривизну.3 В данном случае кривизна берется как тензорное преобразование гауссовой кривизны, которая определяет вид геометрии пространства (Евклида, Лобачевского или Римана). На рисунках 1 и 2 изображены космологические модели А. А. Фридмана, наглядно представляющие и описывающие вероятные конфигурации объектов в том или ином пространстве.

Существуют три космологические модели, зависящие от константы О4 и названные по имени их создателя фридмановскими.

1. Геометрия Лобачевского, О < 1. Расширение Вселенной будет вечным, скорости галактик никогда не будут стремиться к нулю. Пространство в такой модели - бесконечное, имеет отрицательную кривизну.

2. Геометрия Евклида, 0 = 1. Расширение Вселенной будет вечным, но в бесконечности его скорость будет стремиться к нулю. Пространство в такой модели - бесконечное, плоское.

3. Геометрия Римана5, О > 1. Расширение Вселенной сменится сжатием (коллапсом) и закончится тем, что она сожмется в сингулярную точку (большое сжатие). Пространство в такой модели - конечное, имеет положительную

1 Общая теория относительности // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.wikipedia.org.

2 ОТО или геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности.

3 Космологические модели // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.wikipedia.org.

л = 1 n п 20+0,0056 п - 1 П Г| 9 -3 +0,0056

4 Отношение средней плотности вселенной к критической обозначается Q (<, > и = 1). По современным данным.

5 Shape of the universe // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.en.wikipedia.org.

кривизну, по форме представляет собой трехмерную гиперсферу.

Рисунок 1 - Космологические модели Фридмана, обусловленные константой Q

Рисунок 2 - Поверхности с гауссовой кривизной: а) отрицательная

(гиперболоид), б) нулевая (цилиндр), в) положительная (сфера)

На рисунке 3 показаны возможные модели расширяющейся Вселенной по А. А. Фридману.

Рассмотрим понятие «пространство». На уровне повседневного восприятия оно интуитивно понимается как местоположение объектов и структур, в котором возможны их различные направления, положения и взаимные расположения (близость-дальность и т. п.), события и действия, иногда - как специфическое место, в значительной мере определяющее сущность происходящих в нем событий6.

С давних пор много спорили о природе пространства. Так, согласно кантовскому определению, пространство, как и время, является формой чувственного созерцания7. Очевидно, что пространство есть «голая» форма, т. е. некая абстракция.

By determining the rale of expansion of the universe wo live in, astronomers u"C able to better estimate the a£c of the cosmos. If №e universe if. decelerating, it Is likely to be young. But if rt is cbasUng or aoteieiating - expand ng faster as a rcpulsJve force pushes galaxies npnrt - ft is probably o"tier.

Рисунок 3 - Возможные модели расширяющейся Вселенной8

6 Пространственно-временной континуум // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.wikipedia.org.

7 Гегель Г. В. Ф. Энциклопедия философских наук. Ч. 2, Философия природы. Пространство и время. П. 254. Время, с. 45.

8 StarChild Question of the Month for December 2000 // [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://teacherlink.

ed.usu.edu/tlnasa/reference/lmagineDVD/Files/starchild/docs/StarChild/questions/question28.html

В философии Г. В. Ф. Гегеля время и пространство являются категориями абсолютного духа. Ученый полагал, что «пространство есть непосредственное, налично сущее количество, в котором все остается устойчиво существовать, и даже граница носит характер устойчивого существования. Пространство представляет собой следующее противоречие: оно обладает отрицанием, но обладает им так, что это отрицание распадается на равнодушные друг к другу прочные существования. Так как пространство представляет собой лишь это внутреннее противоречие, то снятие им самим его моментов является его истиной. Время и есть наличное бытие этого постоянного снятия; во времени точка обладает действительностью. В пространстве поверхность есть отрицание отрицания, однако, согласно своей истине, она отлична от пространства. Истиной пространства является время; так пространство становится временем. В представлении пространство и время совершенно отделены друг от друга, и нам кажется, что существует пространство и, кроме того, также и время. Против этого «также» восстает философия»9.

Пространство есть вообще чистое количество, и является таковым уже не только как логическое определение, а как непосредственно и внешне сущее. Поэтому эволюционирование природы начинается не с качественного, а с количественного, так как ее определение не есть абстрактно первое и непосредственное подобно логическому бытию, а есть, по существу, уже в самом себе опосредствованное внешнее бытие и инобытие.

Вне-себя-бытие распадается сразу же на две формы; оно выступает, во-первых, как положительное - пространство, и во-вторых, как отрицательное - время. Первое конкретное единство и отрицание этих абстрактных моментов есть материя, так как если последняя соотносится со своими моментами, то они сами связаны друг с другом в движении. Если это отношение не является внешним, то мы имеем абсолютное единство материи и движения, самодвижушуюся материю .

Точка, из которой мы исходим, выступает здесь как первое и положительное. Но можно представить все противоположным образом: что пространство на самом деле есть положительное, поверхность же есть первое отрицание, а линия - второе, которое, однако, по своей сути есть относящееся к себе отрицание, точка. Необходимость перехода остается одной и той же .

В этом состоит наибольшая полнота внешности пространства. Но другая точка есть, так же как и первая, вне-себя-бытие, и поэтому обе неразличимы и нераздельны. По ту сторону своей границы как своего инобытия пространство все еще находится в самом себе, и это единство во внеположности есть непрерывность. Единство этих двух моментов - дискретности и непрерывности - есть объективно определенное понятие пространства, но это понятие есть лишь его абстракция, на которую часто смотрят как на абсолютное пространство.-Те, кто рассматривают это так, полагают, что абсолютное пространство есть его истина, в действительности же относительное пространство есть нечто высшее, ибо оно относится к какому-то материальному телу. Истина же абстрактного пространства состоит как раз в том, чтобы оно существовало как материальное тело .

Время. Это одно из основных понятий философии и физики, условная сравнительная мера движения материи, а также одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел10. Время можно классифицировать на три вида: линейное, циклическое (круговое) и вселенское (рассматриваемое как непрерывный процесс).

Как можно измерить «природу» времени?

В XVII в. голландский астроном Христиан Гюйгенс, изобретя маятник с системой зубчатой колесной передачи, воплотил и усовершенствовал картезианское представление о Вселенной-машине (Вселенная была представлена им в виде космических башенных часов); наконец стало возможным с точностью измерить прошедшее время.

9 Гегель Г. В. Ф. Энциклопедия философских наук. ч. 2, Философия природы. Пространство и время, п. 254. Время, с. 51

10 Время // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.wikipedia.org.

С нашей точки зрения, время течет однообразно и равномерно, как песчинки в песочных часах, где верхний слой это будущее, в нижнем накапливается наше прошлое, а узкое горлышко между ними, сквозь которое скользит песок, наше исчезающее настоящее.

Рисунок 4 - Схематическое представление пространственно-временного континуума

ДВИЖЕНИЕ

ТЕПЛОВОЕ БРОУНОВСКОЕ МЕХАНИЧЕСКОЕ

ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ

КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ

КРИВОЛИНЕИНОЕ

РАВНОМЕРНАЯ

РАВНОПЕРЕМЕННАЯ

УСКОРЕННАЯ

КРУГОВОЕ

ТРАЕКТОРИЯ СКОРОСТЬ ХАРАКТЕР РАЗДЕЛ МЕХАНИКИ

ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ

ДИНАМИКА

ВРАЩАТЕЛЬНОЕ

КОМБИНИРОВАННОЕ

КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ и ВОЛНОВОЕ

ПЕРИОДИЧ ЕСКОЕ

ИМПУЛЬС

ПРОСТОЕ ГАРМОНИЧЕСКОЕ

1 г 1 г 1 г 1 г

ПЕРИОД ЧАСТОТА АМПЛИТУДА ФАЗА ДЛИНА ВОЛНЫ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОВТОРЯЕМОСТЬ КОНЕЧНОСТЬ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ

Рисунок 5 - Схема перехода движения во время Законы Вселенной

Движение

Геометрия (абстрактное отображение этих законов)

/ Евклида

Физика (конкретное представление этих законов)

Материя (вещество) и энергия

Агрегатное состояние

Рисунок 6 - Абстрактное представление основных единиц пространства и времени

Мы считаем себя ретроградами в отношении к устойчивой, мало подверженной изменениям жизни, как, например, в индийской деревне. Однако эта неподвижность - и это приводит нас в замешательство - нивелирует линейное время .

Пагубным следствием линейного времени является миф о продолжающемся непреодолимом линейном прогрессе. Для нас новое непреложно является лучшим. Все изменяется, движется, перемещается и прогрессирует. Такое понятие о прогрессе, его абсолютной ценности в той же мере, что и линейное время, абстрактно и является дополнительным фактором стресса.

Существует ли на самом деле прогресс в природе и жизни?

Конечно, жизнь эволюционирует, но можно ли считать такой прогресс вечным? Линейна ли эволюция? Будет ли прогрессивен сегодняшний дуб по сравнению со своим предшественником, росшим миллион лет назад? Что прогрессивнее: кролик или динозавр, муравей или мамонт? Эволюционируют ли геологические породы в разные исторические эпохи или лишь приспосабливаются к изменившейся среде?

Современный человек ни в своей целесообразности, ни в своих взглядах отнюдь не выше своих доисторических предков. По отношению к пигмеям, обреченным на исчезновение в экваториальных лесах, современный горожанин совершенно не прогрессивен с точки зрения здоровья и радости бытия, разве только действительно ведет примитивный образ жизни. В любом случае, для пигмея, следующего своей природе, понятия «XXI век» не существует .

В положительном смысле можно поэтому сказать о времени так: лишь настоящее существует, предшествующего же и последующего не существует, (существовать - значит быть, мы можем передвигаться или вернуться на одно и то же место в пространстве, но мы не в силах вернуться в то время, хотя бы отдельно от места и пространства - физически, в воспоминаниях).

Настоящее существует только потому, что прошлого нет, и наоборот, бытие данного «теперь» имеет своим предназначением не быть, и небытие его бытия является будущим. Настоящее представляет собой отрицательное единство. Небытие бытия, место которого заняло «теперь», является прошедшим, бытие небытия, содержащееся в настоящем, является будущим .

«Материя есть объективная реальность, данная нам в ощущениях. Но время как таковое не дано нам в ощущениях. Следовательно, время как таковое нематериально» .

Но не во времени все возникает и исчезает, а само время есть это становление - возникновение и прехождение сущего абстрагирования .

Понятие же в своей самостоятельно существующей тождественности есть само по себе абсолютная отрицательность и свобода; поэтому время не есть то, что господствует над ним, и понятие также не существует во времени. Оно, наоборот, есть власть над временем, которое является отрицанием, определившимся как внешность. Поэтому лишь предметы природы подчинены времени, поскольку они конечны .

То, что не существует во времени, является тем, в чем не совершаются процессы; самое скверное и самое превосходное не существует во времени, а длится .

Измерения времени - настоящее, будущее и прошедшее - это становление внешности как таковой и разрешение их противоположностей - бытия как переходящего в ничто и последнего как переходящего в бытие .

Прошедшим и будущим временем, существующим в природе, является пространство, ибо оно есть время, подвергшееся отрицанию, равно как и наоборот - снятое пространство является точкой и, развиваясь, оно становится временем .

Одним из наиболее важных понятий у Гегеля является определение единицы времени. Оно «парализуется», когда его отрицательность переводится рассудком в «мертвые единицы», в которых мысль достигает вершины внешности, может входить во внешние комбинации. Эти комбинации, фигуры арифметики, в свою очередь, могут получать определения рассудка, могут рассматриваться как равные и неравные, тождественные и различные .

Движение. Это исчезновение и новое самопорождение пространства во времени и времени в пространстве, так что время полагает себя пространственно как место, но эта равнодушная пространственность также полагается непосредственно как временное, - это исчезновение и новое самопорождение пространства и времени есть движение .

Точка, двигаясь к месту, которое является ее будущим, покидает место, которое является прошлым; но то, что она оставила за собой, есть вместе с тем то, куда ей пока лишь предстоит прибыть. Ее конечной целью является точка, которая есть ее прошлое; истина времени состоит в том, что не будущее, а прошлое является его целью.

Если существует движение, то движется нечто, и это длящееся нечто есть материя. Пространство и время наполнены материей. Она представляет собой реальное в пространстве и времени. Но сначала мы воспринимаем именно пространство и время благодаря их абстрактности и только потом понимаем, что их истиной является материя.

Точно так же, как нет движения без материи, так не существует материи без движения. Движение является процессом, переходом времени в пространство и наоборот; напротив, материя является отношением между пространством и временем как их покоящимся тождеством .

Fond diffus cosmologique

Premieres etoiles (population III)

Expansion de I"untuers

13,7 milliards d"annees

Рисунок 8 - История и динамика Вселенной11

11 Big Bang // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.en.wikipedia.org. http://ej.kubagro.ru/2013/05/pdf/74.pdf

Безусловно, материя является конечной, поскольку то, что составляет ее жизнь, есть движение извне, придающее ей импульс. Конечная материя получает движение извне, свободная материя движет сама себя .

Выражение «материя наполняет пространство» означает то, что она есть некая реальная граница в пространстве, потому что она как для-себя-бытие исключает из себя все то, что не является пространством как таковым .

1. Из вышеизложенного следует, что время выступает как качественная характеристика пространства.

2. Пространство, в котором нет процессов фундаментального взаимодействия, есть вечность.

3. Точка (множество, система), которая выходит «из-под опеки» породившей ее точки, становится ее отрицанием. Оно формирует новое пространство (точку, множество, систему), становясь отрицанием исходной точки.

4. Длительность существования системы дает ей свойство вечности: пока Вселенная расширяется, она вечна относительно объектов, которые находятся или которые она порождает. В системе, которая находится в состоянии покоя, запускается механизм, обратный расширению, происходит интенсификация всех ее структурных связей. Функционирование только «для себя» в дальнейшем ведет к гибели данной системы.

5. Любое движение рано или поздно приходит в состояние покоя, «вязнет» в нем, затем из-за внутренних противоречий происходит новый толчок, и так - до бесконечности.

6. Известно, что состояние покоя - это отсутствие движение. Это определение можно опровергнуть следующим образом. Объект, притянутый другим, значительно более крупным объектом, движется вместе с ним по его траектории. В данном случае имеется в виду не два разных по массе и по качеству объекта, а допустим, планета или другой космический объект, в (на) котором налично сущие предметы находится в состоянии покоя, т. е. параметры его частоты, фазы и амплитуды одинаковы (приведены к какому-то равновесному состоянию). Существовать в отношениях с такими объектами - значит находиться в гармонии с окружающей средой.

С позиции обывателя категорию покоя рассматривают как покаяние, которое приводит его в состояние душевного равновесия, т. е. к гармонии с окружающей средой. Покой - это состояние, отвечающее гармонизации объекта.

7. Пространство является средой или областью, в которой создаются особые условия для взаимодействия разных видов материи. Если взять в качестве примера планеты Солнечной системы, то каждая из них порождает свою среду, в которой ход времени отличен от такого на других планетах. То же можно сказать о галактиках.

№биил|] у»1П

ТИе Від Вапд

1 Ймммп4 тНог умч

ЭСО *Ьоимп4 умп

т" г. і ^ -V- Л 4

4 роМгйо ІігВ ИШгоп]

Ргісім Ф Р*о«ол

V*) NN1^ ршкіи факт 11 (Ц)г«м

V } « "*** *.* 1 ‘

1 1 «Ы «мк Гмс« > Ьу+91*

1 апМ«мгіі Н« Мімт К

«. ««ссігоп 1. ИЫийп

Кеу: №. г »мгл ■тлр"чтг-

4 яилгх ‘ "чип ф ^ц1Т д *« і- * ■ ькуол

цг^Тии ** *" ушт фмп.

Рисунок 9 - Большой взрыв и история Вселенной

ТНЕ ЫН.кг ччьч єаі.аяг

ТІЇ Г ЕС і АН ЙУКТЕР/

ткг иімлгрчзїі

ТІ РЕ I оси ЗиРЕПСШЕТЕЯ

Г«Е ШСД|,«НОУР

Рисунок 10 - Структура Вселенной

How The Big Crunch Theory Works

£ к pan-е. I on

J j ■ " ■" f "

Е^рЛлїІоп

Рисунок 11 - Кризис и развитие Вселенной

Мы можем предположить, что галактики, как и планеты, должны обладать ретроградным движением, т. е. они то ускоряются, то замедляются в движении по орбите (рисунки 12 и 13).

Рисунок 12 - Пример ретроградного движения Марса относительно Земли12

В 1913-1914 гг. американский астроном В. Слайфер установил, что туманность Андромеды и еще более десяти небесных объектов движутся относительно Солнечной системы с огромными скоростями (порядка 1000 км/с)13. Позже, в

12 Ретроградное движение. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://shahnjy.narod.ru/astrology/ lretrograd.html

13 Профессор С. Хокинг утверждает, что «постоянная Хаббла может быть меньше, чем сейчас принято. Она уменьшилась примерно в 10 раз за последние пятьдесят лет, и я не вижу причин, по которым она не может уменьшиться еще в 2 раза. Тогда мы будем считать, что вся необходимая масса уже найдена».

http://ej.kubagro.ru/2013/05/pdf/74.pdf

1929 г., знаменитым астрофизиком Э. Хабблом14 был получен с помощью 100-дюймового телескопа коэффициент пропорциональности этого движения, который составил около 500 км/с на мегапарсек.

Ретроградное движение - это движение в направлении, противоположном направлению прямого движения. Этот термин может относиться к направлению вращения одного тела вокруг другого по орбите или к вращению тела вокруг своей оси, а также к другим орбитальным параметрам, таким, как прецессия и нутация. Для планетных систем ретроградным обычно считается движение, которое противоположно вращению главного тела, т. е. объекту, который является центром системы.

Внлимый путь л пакеты

Рисунок 13 - «Видимый» путь планеты показывает ретродвижение15

14 Постоянная Хаббла - коэффициент, входящий в закон Хаббла, который связывает расстояние до внегалактического объекта (галактики, квазара) и скорость его удаления. Обычно обозначается буквой Н. Имеет размерность, обратную времени (Н = 2,3-10-18 с-1), но выражается обычно в километрах в секунду на мегапарсек.

Постоянная Хаббла на июнь 2012 г. составляет 73,8 ±2,4 (км/с)/Мпк; таким образом, в современную эпоху две галактики, разделённые расстоянием в 1 Мпк, разлетаются в среднем со скоростью 73 км/с. В моделях расширяющейся Вселенной постоянная Хаббла изменяется со временем, но термин «постоянная» оправдан тем, что в каждый данный момент времени во всех точках Вселенной постоянная Хаббла одинакова - [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D0

%В0%01%8Р_%00%А5%00%В0%00%В1%00%В1%00%ВВ%00%В().

15 Ретроградное движение. [Электронный ресурс]. Режим доступа: ИНр://а51горго.ги/?р=Ыо§&1с1=1604 http://ej.kubagro.ru/2013/05/pdf/74.pdf

В период ретроградности («попятности») планета удаляется от Солнца на максимально возможное расстояние. Это ослабляет влияние на нее солнечных лучей. Таким образом, став «попятной», планета оказывается в слабо освещённом пространстве и движется в направлении, обратном движению Солнца.

Пример движения Земли по своей орбите относительно Солнца изображен на рисунке 13.

8. Черные дыры образуются при взрыве или скоплении системообразующих звезд. Они также могут возникать при столкновении отдельных «пограничных» 16 систем смежных галактик, образуя тем самым галактические воронки. В них противостоят силы разных супергравитаций. Порождение таких огромных воронок может менять траектории движения тел (компонентов, систем), входящих в составы этих галактик. Это противостояние длится до тех пор, пока более крупная галактика не поглотит мелкую. Процесс поглощения происходит быстро при неравных объектах, и медленно - при относительно одинаковых.

9. Белая дыра рассматривается как: 1) точка сингулярности, 2) обратная сторона черной дыры, которая в своей звездной системе (ЗС) является таковой, а в соседней, которая поглощает данную ЗС - белой. Ее роль сводится к эмиссии новой поглощенной материи (заполнение новым веществом) или преобразованию чужеродной материи (антивещества) в однородное вещество, соответствующее пространственно-энергетическому континууму.

10. С нашей точки зрения, корректнее говорить не только о пространственно-временном, но и о пространственно-энергетическом (энергоинформационном) континууме.

11. Если есть антиматерия, то есть и антипространство, в котором вместо времени - вечность (логично предположить, что антипространство порождает антиматерию).

Профессор А. Н. Кочергин написал в своей книге , что «по теории относительности масса и энергия, в сущности, одно и то же, и поэтому можно сказать, что все элементарные частицы состоят из энергии. Таким образом, энергию можно считать основной субстанцией, первоматерией».

12. Неповторяемость времени говорит о том, что наша планета (Солнечная система, Галактика, Вселенная) является одновременно «открытой» и «закрытой» системой, при проникновении в которую некоторых космических тел на разных космических скоростях (от 1-й до 4-й) нарушает привычный ход времени. Или другой пример - существование фауны на дне океана, которая живет по иным законам физики и не может подняться на поверхность из-за сильного давления и высокой температуры относительно поверхности земли, образуя тем самым свою среду.

Только в замкнутых системах понятие «время» отпадает само собой. В них одни и те же события повторяются со строго определенной последовательностью.

13. Познание любых объектов в нашей среде ведется через долженствование, т. е. выход за пределы исследуемого объекта для изучения абстракции противоположного объекта. Если мы изучим непосредственным способом реальные процессы в привычном нам мире, остается познать только абстракции и аналогии, которые уже «не работают», пока не будет выведены новые из противоположной системы. Так, чтобы раскрыть новые законы в Евклидовом пространстве, необходимо выявить аналогии в пространствах Лобачевского или Римана.

14. Будущее возможно прогнозировать только на короткий срок. Ход событий постоянно изменяется, нарушая тем самым длительность циклов, которые начинают деформироваться и искажать выявленные в них закономерности. Поэтому все разработанные теории рано или поздно устаревают или требуют нового осмысления (пересмотра с учетом реалий жизни).

У истории, как утверждает в своей книге «Нищета историцизма» К. Поппер, нет законов, так как ни одно историческое событие не повторяется. Все в истории уникально, единично, а для того, чтобы существовал закон, нужна повторяемость явлений, событий и т. п. .

15. Если согласно теории относительности пространство «растягивается» под весом космического объекта, то из этого следует, что Вселенная конечна и она расширяется. Когда это расширение достигнет своего предела, начнется, согласно диалектике, обратный процесс - сжатие (чтобы оттолкнуться, нужно вначале притянуться). Таким образом, все сводится к

16 Границы этих областей называются горизонтом событий, а их характерный размер - гравитационным радиусом. http://ej.kubagro.ru/2013/05/pdf/74.pdf

точке сингулярности. Все космические объекты соберутся в единое целое, а затем последует снова «большой взрыв», и так - до бесконечности.

16. С большой долей вероятности можно предположить, что через 50-80 лет будет объявлено, что Вселенная на самом деле не расширяется, а сжимается.

17. Само по себе пространство не имеет времени, ему нужен эталон в виде крупного космического объекта. Время появляется, когда есть отношение вращения одного крупного космического объекта (планета) вокруг своей оси к вращению вокруг еще более крупного космического объекта (звезды).

18. Экспериментально подтверждено17, что биологические часы человека настроены на 25-часовой день, а не на -24-часовой. Астрономы исходят из гипотезы, что наши предки переселились с Марса, скорость вращения которого вокруг своей оси составляет 25 ч. Вероятно, по каким-то причинам вращение Земли замедлилось, и люди адаптировались к этим обстоятельствам.

19. Если человечеству удастся прослеживать тысячелетние циклы, то появится смена доминирования одних циклов над другими, будет происходить замена одной системы ценностей на другую, в общественно-экономических формациях станет возможным предсказывать переходы от одного этапа к другому (от первобытно-общинного к коммунизму, затем от неопервобытно-общинного к неокоммунизму).

20. Не исключено, что скоро появится новая единица измерения, разработанная специально для циклов. Солнце (космический объект, образующий систему) «продавливает» (растягивает) пространство, то же самое получается и на графике колебаний какой-либо величины, который показывает потенциал исследуемого объекта, если рассматривать его с точки зрения пространства. Необходимо установить соответствующую системную единицу (подобие децибелов или неперов) для определения длительности циклов.

21. Если рассматривать время в социальном аспекте, то категория «время» как критерий всеобщности противоречит категории «нравственность». Так, история показывает, как социум двигался от рабовладельческого строя к капитализму (обществу наивысшей степени несправедливости). С появлением понятия «время» появляется понятие «управление». Проанализировав работы К. Маркса, в которых описаны все общественно-экономические формации и стадии эволюции человечества, можно констатировать, что управление рано и поздно приводит общество к дисбалансу. Этот процесс необходимо понимать не только как прямое, но и как косвенное принуждение человека к труду (вначале с помощью угроз, потом в виде льготных кредитов, ставших впоследствии «оковами» общества).

22. Древние люди называли Вселенную «космосом», что в переводе означает «порядок», но предметы микромира -молекулы, атомы - это хаотическое скопление, а их движение оценивается, как броуновское. Таким образом, вверху -порядок, внизу - хаос (термин «хаос» в древнегреческой мифологии и философии означал беспорядочную смесь материальных элементов мира, из которой образовалось все существующее). Однако такая противоположность не противоречит основам диалектической логики.

23. В природе существует парадокс: человек не может с большой долей вероятности прогнозировать изменения в погоде, насекомые же, в отличие от людей, могут прогнозировать эти и другие природные явления. Например, индонезийские муравьи за несколько часов до дождя переносят тлю, продуктами жизнедеятельности которой они питаются, в укромное место; пчелы точно прогнозируют, где появится источник для сбора нектара (доказано К. Фришем, который был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1973 г) и т. п.

В современном понимании категорий пространства и времени связывающие их процессы неоднородны и не отвечают принципам формальной логики. Выдвинутые автором гипотезы способствуют раскрытию законов диалектики через существующие релятивные отношения объектов макрокосмоса.

Список использованной литературы

1. Гегель Г. В. Ф. Энциклопедия философских наук. Ч. 1 Наука логики. / Г. В. Ф. Гегель; отв. ред. Е. П. Ситковский. - М.: Мысль, - 1974. -

2. Гегель Г. В. Ф. Энциклопедия философских наук.Ч. 2 Философия природы. / Г. В. Ф. Гегель; отв. ред. Е. П. Ситковский. - М.: Мысль, -

17 24часа или суточные ритмы // Надежный источник №5 за 2006 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.planeta-peremen.ru/24hour.php http://ej.kubagro.ru/2013/05/pdf/74.pdf

Научный журнал КубГАУ, №89(05), 2013 года 1975.-680 с.

3. Кедров Б. М. О методе изложения диалектики. Три великих замысла / Б. М. Кедров; отв. ред. В. А. Лекторский. - М.: Наука, - 1983. - 474

4. Кочергин А. Н. Философский лабиринт: Сб. задач и упражнений по философии / АН. Кочергин, Б. В. Плесский, А. И. Уемов. - М.: МГУ, 1992. - 173 с.

5. Лизбет А В. Тантра / А. В. Лизбет. Пер. с фр. Н. В. Мезенцевой. - Ростов -н/Д: Феникс, - 1998. - 256 с.

6. Попов М. В. Диалектика как метод философии истории: учеб. пособие / М. В. Попов. - Невинномысск: Невинномыс. ин-т экономики, управления и права, -2010.-64 с.

7. Попов М. В. Лекции по философии истории / М. В. Попов. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2010. - 236 с.

8. Розенберг Д. И. Комментарии к «Капиталу» К. Маркса. / Д. И. Розенберг; под ред. Н. А. Цаголова. - М.: Экономика. 1984. - 720 с.

9. Хокинг С. Природа пространства и времени / С. Хокинг, Р. Пенроуз; пер. с англ. А В. Беркова, В. Г. Лебедева. - Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2000. - 160 с.

10. Шноль С. Э. Космофизические факторы в случайных процессах. / С. Э. Шноль. - Stockholm (Швеция): Svenska fysikarkivat, 2009. - 388

11. Энгельс Ф. Диалектика природы / Ф. Энгельс. - М.: Госполитиздат, 1953. - 353 с.

1. Gegel" G. V. F. Jenciklopedija filosofskih nauk. Ch. 1 Nauka logiki. / G. V. F. Gegel"; otv. red. E. P. Sitkovskij. - М.: Mysl", - 1974. - 452 s.

2. Gegel" G. V. F. Jenciklopedija filosofskih nauk.Ch. 2 Filosofija prirody. / G. V. F. Gegel"; otv. red. E. P. Sitkovskij. - М.: Mysl", - 1975. - 680 s.

3. Kedrov В. М. О metode izlozhenija dialektiki. Tri velikih zamysla / В. M. Kedrov; otv. red. V.A. Lektorskij. - М.: Nauka, - 1983. - 474 s.

4. Kochergin A. N. Filosofskij labirint: Sb. zadach i uprazhnenij po filosofii / A. N. Kochergin, В. V. Plesskij, A. I. Uemov. - М.: MGU, 1992. - 173 s.

5. Lizbet A. V. Tantra / A. V. Lizbet. Per. s fr. N. V. Mezencevoj. - Rostov -n/D: Feniks, - 1998. - 256 s.

6. Popov М. V. Dialektika kak metod filosofii istorii: ucheb. posobie / М. V. Popov. - Nevinnomyssk: Nevinnomys. in-t jekonomiki, upravlenija i prava, -2010.-64 s.

7. Popov М. V. Lekcii po filosofii istorii / М. V. Popov. - SPb.: Izd-vo Politehn. un-ta, 2010. - 236 s.

8. Rozenberg D. I. Kommentarii k «Kapitalu» K. Marksa. / D. I. Rozenberg; pod red. N. A. Cagolova. - М.: Jekonomika. 1984. - 720 s.

9. Hoking S. Priroda prostranstva i vremeni / S. Hoking, R. Penrouz; per. s angl. A. V. Berkova, V. G. Lebedeva. - Izhevsk: Reguljarnaja i haoticheskaja dinamika, 2000. - 160 s.

10. Shnol" S. Je. Kosmofizicheskie faktory v sluchajnyh processah. / S. Je. Shnol". - Stockholm (Shvecija): Svenska fysikarkivat, 2009. - 388 s.

11. Jengel"s F. Dialektika prirody / F. Jengel"s. - M.: Gospolitizdat, 1953. - 353 s.

Опубликовал общую теорию относительности - блестящую, элегантную теорию, которая пережила целый век и открыла единственный успешный путь к описанию пространства-времени (пространственно-временного континуума ).

Есть много различных моментов в теории, указывающих, что общая теория относительности - не последняя точка в истории о пространстве-времени. И в самом деле, пускай мне нравится ОТО как абстрактная теория, однако я пришел к мысли, что она, возможно, на целый век увела нас от пути познания истинной природы пространства и времени.

Я размышлял об устройстве пространства и времени немногим более сорока лет. В начале, будучи молодым физиком-теоретиком, я просто принимал эйнштейновскую математическую постановку задачи специальной и общей теории относительности, а так же занимался некоторой работой в квантовой теории поля, космологии и других областях, основываясь на ней.

Но около 35 лет назад, отчасти вдохновленный своим опытом в технических областях, я начал более детально исследовать фундаментальные вопросы теоретической науки, с чего и начался мой длинный путь выхода за рамки традиционных математических уравнений и использования вместо них вычислений и программ как основных моделей в науке. Вскоре после этого мне довелось выяснить , что даже очень простые программы могут демонстрировать очень сложное поведение, а затем, спустя годы, я обнаружил, что системы любого вида могут быть представлены в терминах этих программ.

Воодушевившись этим успехом, я стал размышлять, может ли это иметь отношение к важнейшему из научных вопросов - физической теории всего.

Во-первых, такой подход казался не слишком перспективным - хотя бы потому, что модели, которые я изучал (клеточные автоматы) , казалось, работали так, что это полностью противоречило всему тому, что я знал из физики. Но где-то в 88-м году - в то время, когда вышла первая версия Mathematica , я начал понимать, что если бы я изменил свои представления о пространстве и времени, возможно, это к чему то бы меня привело.

Простая теория всего?

Из статьи вовсе не кажется очевидным , что теория всего для нашей вселенной должна быть проста. И в самом деле, история физики привносит дополнительные сомнения, ведь чем больше мы узнаем, тем вещи оказываются более сложными, во всяком случае, в терминах математического аппарата, вводимого ими. Но, как отмечалось, к примеру, богословами много веков назад, есть очевидная черта нашей вселенной - в ней есть порядок. Частицы нашей вселенной не просто подчиняются каким-то своим законам, но и подчиняются определённому набору общих законов.

Но насколько простой может быть теория всего для нашей Вселенной? Скажем, мы можем представить её в виде программы, допустим, в Wolfram Language . Насколько большой будет эта программа? Будет ли оно сравнима с длиной человеческого генома, или больше походить по объему на операционную систему? Или же она будет значительно меньше?

Если бы я отвечал на этот вопрос до того, как начал исследовать вычислительную вселенную простых программ, я бы, скорее всего, ответил, что подобная программа должна быть чем то весьма сложным. Однако мне удалось обнаружить, что в вычислительной вселенной даже чрезвычайно простые программы могут демонстрировать сколь угодно сложное поведение (этот факт отражен в общем принципе вычислительной эквивалентности).

Структура данных Вселенной

Но какой должна быть такая программа? Ясно одно : если программа и вправду может быть чрезвычайно простой, то она будет слишком мала для того, чтобы в явной форме кодировать некоторые очевидные особенности нашей Вселенной, такие как массы частиц, разного рода симметрию, или даже пространственную размерность. Все эти вещи должны появляться каким-то образом из чего-то более низкоуровневого и фундаментального.

Но если поведение вселенной определяются простой программой, то какова структура данных, с которыми эта программа работает? Сперва я предположил, что это должно быть нечто простое для описания, как, к примеру, структура клеток, которая появляется в клеточном автомате. Но даже если подобная структура хорошо работает для описания моделей различных вещей , представляется, что она должна быть весьма неправдоподобной для фундаментальных физических моделей. Да, можно найти такие правила, что будут демонстрировать поведение , которое в большом масштабе не будет показывать очевидное свойства структуры. Однако если физика действительно может описываться некоторой простой моделью, то представляется, что столь жёсткая структура для пространства не может быть в неё включена, и что свойства пространства должны из чего-то проистекать.

Так какова альтернатива? Нам потребуется более низкоуровневое понятие, чем пространство, из которого оное и будет рождаться. Также нам потребуется базовая структура данных, которая будет максимально гибкой. Я размышлял об этом много лет, изучая самые разнообразные вычислительные и математические формальные системы. Но в конце концов я понял, что по сути все, с чем я сталкивался, может быть представлено одним способом - с помощью сетей.

Пространство как граф

Так может ли пространство состоять из чего-то подобного ? В классической физике и ОТО пространство не представляется как состоящее из чего бы то ни было. Оно представляется в виде некоторой математической конструкции, которая служит чем-то вроде сцены, на которой имеется непрерывный диапазон возможных положений, занимаемых разными объектами.

Однако можем ли мы точно сказать, что пространство является непрерывным? Когда квантовая механика зарождалась, была популярна идея о том, что пространство, как и всё остальное, квантуется. Но было не ясно, как эту идею можно сопрячь со СТО, собственно, не было и явных доказательств дискретности пространства. Когда я начал заниматься физикой в семидесятых, обсуждение дискретности пространства сошло на нет, плюс экспериментально было доказано, что в масштабах до 10 -18 м (1/1000 радиуса протона, или аттометр) дискретности не наблюдается. Спустя 40 лет и десятки миллиардов долларов, потраченные на ускорители частиц, в масштабах до 10 -22 м (или 100 йоктометров) дискретность пространства так и не обнаружили.

Однако есть мнение, что она должна проявиться в масштабах около планковской длины - 10 -34 метра. Но когда люди размышляют об этом , скажем, в контексте спиновых сетей, петлевой гравитации или чего бы ты ни было, то они склонны предполагать, что всё, что там происходит, тесно связано с формализмами и понятиями квантовой механики.

Но что, если пространство - вероятно, в планковских масштабах - есть лишь старый добрый граф, лишённый квантовых свойств? Звучит не особо впечатляюще, однако для задания подобного графа требуется значительно меньше информации - достаточно просто сказать, какие узлы с какими соединены.

Но как подобное может порождать пространство? Прежде всего, откуда на больших масштабах возникает видимая непрерывность пространства? На самом деле, всё очень даже просто: это может быть следствием большого количество узлов и связей. Немного напоминает то, что происходит в жидкостях - скажем, в воде. В малых масштабах мы можем наблюдать молекулы, мечущиеся в тепловом движении. Однако масштабный эффект заставляет все эти молекулы порождать то, что мы воспринимаем как непрерывную жидкость.

Так получилось, что в середине 80-х я много времени уделял изучению этого феномена - это было частью моей работы, в которой я разбирался в природе кажущейся случайности турбулентных потоков жидкости . В частности, мне удалось показать, что если представить молекулы как клетки клеточного автомата, то их крупномасштабное поведение будет точно описываться дифференциальными уравнениями для потоков жидкости.

И потому, когда я начал размышлять о возможности существования подструктуры пространства, которое можно представить в виде сети, мне подумалось, что здесь можно использовать те же методы, и что это может свести уравнения ОТО Эйнштейна к другим, существенно более низкоуровневым.

Может быть, нет ничего, кроме пространства

Хорошо. Допустим, пространство есть сеть. Но что можно сказать обо всех вещах, располагаемых в пространстве? Что можно сказать об электронах, кварках, протонах и прочем? Стандартные физические представления говорят о том, что пространство есть сцена, на которой располагаются частицы, струны или что бы то ни было. Однако подобное представление становится весьма сложным. Но есть и более простой вариант: возможно, всё в нашей вселенной состоит из пространства.

В последние годы своей жизни Эйнштейн был весьма увлечен этой идеей . Он полагал, что, быть может, такие частицы, как электроны, можно рассматривать как нечто вроде черных дыр, что состоят из одного лишь пространства. Однако, опираясь лишь на формализм ОТО, Эйнштейн не смог развить эту идею, в результате чего она была заброшена.

И, так уж было, что за сотню лет до этого в умах некоторых людей жили подобные идеи. Это были времена до СТО, когда люди думали, что пространство заполнено средой, подобной жидкости - эфиром (по иронии судьбы в настоящее время мы вернулись к модели заполненного пространства - полем Хиггса , квантовыми флуктуациями в вакууме и прочим). Между тем, было понятно, что существуют различные типы атомов, соответствующие различным химическим элементам. И было выдвинуто предположение (в частности, Кельвином), что разным атомам можно сопоставить различные узлы эфира .

Это интересная идея, хоть и неправильная. Но, представляя пространство как сеть, можно рассмотреть схожую идею: возможно, частицы соответствуют определенным структурам сети . Быть может, всё сущее во вселенной есть сеть, а материи соответствуют какие-то структуры этой сети. Подобные вещи легко можно обнаружить на поле клеточного автомата. Даже если каждая клетка подчиняется некоторым простым правилам, в системе появляются определенные структуры со своими свойствами - прямо как частицы с физикой взаимодействия друг с другом.

То, как всё это может реализовываться на сетях - отдельная и очень большая тема. Однако сперва нам стоит обсудить одну очень важную вещь - время.

Что есть время?

В 19-ом веке были понятия пространства и времени. Оба описывались координатами, а с помощью некоторых математических формализмов появлялись схожим путем. Однако мысль о том, что пространство и время в некотором роде есть одно и то же, не была в ходу. Но потом появился Эйнштейн с ОТО, и люди начали говорить о пространстве-времени , в котором пространство и время есть грани некоего единого понятия.

Оно вносит множество смыслов в СТО, в которой, к примеру, перемещение с переменной скоростью есть суть вращение в четырехмерном пространстве-времени. И весь этот век физики полагали пространство-время некоей сущностью, в которой пространство и время не имеют фундаментальных различий.

Но теперь все становится немного сложнее. Ведь может быть много мест в сети, где можно применить подобное правило. Так что определяет порядок обработки каждого фрагмента?

По сути, каждое возможное упорядочение соответствует своему временному потоку. И можно было бы вообразить теорию, в которой все потоки имеют место быть, и наша вселенная имеет множественную историю .

Но мы можем обойтись и без этой гипотезы. Вместо этого, вполне возможно, существует лишь одна нить времени - и это хорошо соотносится с тем, что мы знаем о мире, с нашим опытом. И чтобы понять это, нам следует сделать нечто наподобие того, что сделал Эйнштейн, формулируя СТО: нам следует ввести более реалистичную модель того, чем может являться наблюдатель.

Излишне говорить, что какой-либо реальный наблюдатель должен иметь возможность существовать в нашей вселенной. Таким образом, если вселенная представляет собой сеть, то наблюдатель должен быть некоей частью этой сети. Вспомним теперь о постоянных небольших изменениях, которые происходят в сети. Чтобы знать, что подобное изменение (обновление) произошло, наблюдатель и сам должен быть изменен (обновлен).

И тут вещи приобретают интересный оборот. Если сеть ведет себя как неискаженное в пространстве большей размерности d -мерное пространство, то число узлов всегда будет около r d . Но если поведение подобно искривленному пространству (как в ОТО), то будет иметь место поправочный член, пропорциональный такому математическому объекту, как тензор Риччи . И это весьма интересно, ведь тензор Риччи как раз и возникает в уравнениях Эйнштейна.

Тут много математических сложностей. Следует рассмотреть кратчайшие пути - геодезические линии сети. Следует понять, как сделать что бы то ни было не только в пространстве, но и на сети с течением времени. Так же следует понять то, до каких масштабов проявляются свойства сети.

При выводе математических результатов важно иметь возможность получать разного рода средние значения. По сути, это подобно выведению уравнений для жидкости из динамики молекул: нужно иметь возможность принимать среднее из некоторого диапазона случайных значений в низкоуровневых взаимодействиях.

Но хорошая новость заключается в том, что существует необъятное количество систем, построенных даже на чрезвычайно простых правилах, которые подобны цифрам числа пи , то есть для любых прикладных целей являются достаточно случайными . Получается, что даже если особенности причинной сети полностью определены для того, кто знает исходное состояние сети, то большая часть этих особенностей будут являться, по сути, случайными.

Вот что имеем в итоге. Если ввести предположение об эффективной микроскопической случайности и предположить, что поведение системы в целом не приводит к изменению во всех ограничивающих размерностях, то из этого следует, что масштабное поведение системы удовлетворяет уравнениям Эйнштейна !

Полагаю, это очень интересно. Уравнения Эйнштейна можно получить практически из ничего. Это означает, что эти простые сети воспроизводят черты гравитации, которые мы знаем из современной физики.

Есть ряд деталей, которые не подходят под формат этой статьи. Многие из них я озвучивал довольно давно в NKS , особенно в заметках в конце.

Некоторые из вещей, возможно, стоит упомянуть. Во-первых, стоит отметить, что эти базисные сети не только представляются в обычном непрерывно определенном пространстве, но и не определяют такие топологические понятия, как внутри и снаружи. Все эти понятия являются следствием и выводятся.

Когда дело доходит до вывода уравнений Эйнштейна, тензоры Риччи рождаются из геодезических линий на сети вместе с ростом сфер, которые берут начало из каждой точки на геодезической линии.

Полученные уравнения Эйнштейна являются уравнениями Эйнштейна для вакуума. Но как и в случае с гравитационными волнами, можно эффективно отделить особенности пространства, связанные с материей, а затем получить полные уравнения Эйнштейна в терминах материи-энергии-импульса.

Когда я пишу это, то понимаю, насколько легко скатываюсь к «языку физиков» (вероятно, это связано с тем, что я занимался физикой в молодости...). Но достаточно просто сказать, что на высоком уровне появляется захватывающая вещь, которая заключается в том, что из простой идеи о сетях и причинно-следственно инвариантных правил замены можно вывести уравнения ОТО. Сделав удивительно мало, мы получаем яркую звезду физики 20-го века: общую теорию относительности.

Частицы, квантовая механика и прочее

Весьма здорово - иметь возможность вывести ОТО. Но на этом физика не заканчивается. Другой очень важной её частью является квантовая механика . Боюсь, я не смогу в рамках этой статьи подробно развернуть эту тему, но, по-видимому, такие частицы, как электроны, кварки или бозоны Хиггса должны представляться в виде некоторых особых областей сети. В качественном смысле они могут не сильно отличаться от «эфирных узлов» Кельвина.

Но тогда их поведение должно следовать правилам, которые мы знаем из квантовой механики - или, если более конкретно - из квантовой теории поля. Ключевой особенностью квантовой механики является то, что она может быть сформулирована в терминах множественных поведений, каждое из которых связано с определенной квантовой амплитудой. Я не до конца со всем этим разобрался, однако есть намек на то, что нечто подобное происходит, если смотреть на эволюцию сети с различными возможными последовательностями низкоуровневых замен.

Моя сетевая модель, говоря строго, не имеет никаких квантовых амплитуд. Она больше похожа (но не в точности) на классическую, по сути, вероятностную модель. И в течение полувека люди считали, что с подобными моделями сопряжены практически нерешаемые проблемы. Ведь есть такая теорема Белла, в которой говориться, что если нет мгновенных нелокальных распространений информации, то не найдется и такой модели «скрытых переменных», что сможет воспроизвести квантово-механические результаты, наблюдаемые экспериментально.

Но есть принципиальные замечания. Вполне себе ясно, что означает нелокальность в обычном пространстве некоторой размерности. Но что можно сказать в контексте сетей? Тут всё по-другому. Потому что все определяется одними лишь связями. И хоть сеть и может в больших масштабах представляться трехмерной, остаётся возможность, что есть некие «нити», соединяющие некоторые области, которые без оных были бы отделены друг от друга. И мне не даёт покоя одна мысль - есть основания полагать, что эти нити могут генерироваться подобными частицам структурами, распространяющимися в сети.

В поисках вселенной

Хорошо, получается, что некоторые модели на основе сетей могут воспроизвести модели современной физики. Но с чего стоит начать поиск модели, в точности воспроизводящей нашу вселенную?

Первая мысль - начать с существующей физики и попытаться адаптировать инженерно-прикладные правила так, чтобы воспроизвести её. Но единственный ли это путь? А что если просто начать перечислять все возможные правила, ища среди них те, что будут описывать нашу вселенную?

Не начав изучение вычислительной вселенной простейших программ, я бы подумал, что это безумная затея: правила нашей вселенной никак не могут быть достаточно простыми для того, чтобы их можно было бы найти простым перечислением. Но увидев, что творится в вычислительной вселенной и увидев некоторые другие примеры, в которых потрясающие вещи были найдены одним лишь перебором, я понял, что ошибаюсь.

Но что будет, если кто-то действительно начнет осуществлять подобный поиск ? Вот подборка сетей, полученных после довольно небольшого числа шагов, используя все возможные правила определенного, весьма простого типа:

Некоторые из этих сетей явно не соответствуют нашей вселенной. Они просто замирали спустя несколько итераций, то есть время в них, по сути, останавливалось. Или структура их пространства была слишком простой. Или у них было бесконечное число измерений. Или какие-то другие проблемы.

Здорово, что с такой удивительной быстротой мы можем найти те правила, которые явно не соответствуют нашей вселенной. А сказать то, что именно этот объект - наша вселенная, является значительно более сложной задачей. Потому что даже если смоделировать большое количество шагов, то невероятно сложно будет показать то, что поведение этой системы демонстрирует то же самое, что говорят нам физические законы о ранних моментах жизни вселенной.

Хотя есть ряд обнадеживающих вещей. Например, эти вселенные могут рождаться с фактически бесконечным числом измерений, а затем постепенно сжиматься до конечного числа измерений, потенциально устраняя необходимость в явной инфляции в ранней Вселенной.

А если рассуждать на более высоком уровне, то следует помнить, что если использовать весьма простые модели, то будет иметь место большое расстояние между «соседними моделями», так что, скорее всего, эти модели будут либо точно воспроизводить известные физические построения, либо будут далеки от истины.

В конце концов, нужно воспроизвести не только правила, но и начальное состояние вселенной. И как только мы узнаем его, то мы принципиально сможем узнать точную эволюцию вселенной. Так означает ли это, что можно было бы сразу узнать все о вселенной? Однозначно нет. Из-за явления, которое я называю «вычислительной несводимостью» , и которое подразумевает, что если знать правила и начальное состояние для системы, она по-прежнему может требовать неприводимое количество вычислительной работы для прослеживания каждого шага системы в выяснения того, что она делает.

Тем не менее, существует вероятность, что кто-то сможет найти простое правило и начальное состояние, сказав: "Смотрите-ка, это наша вселенная! " Мы нашли бы нашу вселенную в пространстве всех возможных вселенных.

Конечно, это было бы знаменательным днём для науки.

Но возникло бы множество других вопросов. Почему именно это правило, а не другое? И почему наша Вселенная должна иметь правило, которое появляется достаточно рано в нашем списке всех возможных вселенных, и которое мы можем найти простым перечислением?

Можно было бы подумать, что именно особенности нашей вселенной и тот факт, что мы в ней находимся, заставят нас сформировать правила перечисления так, что вселенная появится достаточно рано. Но в настоящее время я полагаю, что всё должно быть значительно более экстравагантно, как, например, в случае с наблюдателем во вселенной - все из большого класса нетривиальных возможных правил для вселенных в действительности эквивалентны, потому можно выбрать любое из них и получить точно такие же результаты, просто по-другому.

Ок, покажите мне Вселенную

Но всё это лишь догадки. И пока мы и в самом деле не найдем кандидата на правило нашей вселенной, вероятно, на обсуждение этих вещей не стоит тратить много времени.

Так, хорошо. Какова наша текущая позиция во всем этом? Большую часть из того, что сейчас обсуждалось, я понял где-то в 99-ом - за несколько лет до окончания A New Kind of Science . И хоть я и писал на простом языке, а не в формате статьи по физике, мне удалось покрыть основные моменты этой темы в девятой главе книги, добавив некоторые технические детали в примечаниях в конце.

Но после того, как в 2002 году книга была закончена, я снова начал работать над физическими проблемами . Будет забавным сказать, что в моём подвале стоял компьютер, который искал фундаментальную физическую теорию. Но вот что на самом деле он делал: перечислял возможные правила различных типов и пытался обнаружить соответствие их поведения определенным критериям, которые могли бы сделать их правдоподобными в качестве моделей физики.

Я весьма скрупулёзно проделывал это работу, черпая идеи из простых случаев, последовательно продвигаясь к более реалистичным. Было много технических вопросов. Как представлять большие эфолюционирующие последовательности графов. Или как быстро распознавать слабоуловимые закономерности, которые показывают, что правило не соответствует нашей вселенной.

Работа разрослась на тысячи страниц, если её представлять в печатной форме, постепенно приближая к пониманию основ того, что могут делать системы, основанные на сетях.

В некотором смысле это было чем-то вроде хобби, которым я занимался параллельно с текучкой по управлению компанией и ее технологическим развитием . И был еще один отвлекающий фактор. В течение многих лет я занимался проблемой вычислительных знаний и построением движка, который мог бы всесторонне их реализовывать. И по результатам моей работы над A New Kind of Science я убедился, что это возможно, и что сейчас подходящее время для реализации этого.

К 2005 году стало ясно, что это действительно возможно реализовать, и потому я решил посвятить себя этому направлению. В результате получилась Wolfram|Alpha . И как только Wolfram|Alpha была запущена, то стало ясно, что можно сделать значительно большее - и я посвятил своё, пожалуй, наиболее продуктивное десятилетие на создание огромной системы из идей и технологий, которая дала возможность реализовать Wolfram Language в его нынешнем виде, а так же множество других вещей.

Заниматься физикой или нет - вот в чем вопрос

Но в течение этого десятилетия я не занимался физикой. И когда сейчас я смотрю на файловую систему на своем компьютере, я вижу большое количество ноутбуков с материалами по физике, сгруппированные с полученными мною результатами, и все это оставалось брошенным и нетронутым с начала 2005 года.

Должен ли я вернуться к вопросам физики? Я определенно хочу этого. Хотя есть и другие вещи, которые я хотел бы реализовать.

Я провел большую часть своей жизни, работая над очень большими проектами. И я упорно трудился, планируя то, что собираюсь сделать, пытаясь их распланировать на ближайшее десятилетие. Иногда я откладывал проекты, потому что существующие на тот момент технологии или инфраструктура были ещё не готовы к ним. Но как только я приступал к работе над проектом, я давал себе обещание найти способ его успешно завершить, даже если для его реализации потребуется много лет напряженной работы.

Однако поиск фундаментальной физической теории, пожалуй, несколько отличается от проектов, над которыми мне приходилось работать раньше. В некотором смысле критерии его успеха гораздо жестче: он или решает проблему и находит теорию, или нет. Да, можно было бы найти множество интересных абстрактных понятий из формирующийся теории (как в теории струн). И вполне вероятно, что такое исследование даст интересные побочные результаты.

Но в отличие от создания технологий или исследования научных областей, формулирование содержания этого проекта вне нашего контроля. Его содержание определяется нашей вселенной. И, вполне возможно, я просто ошибаюсь в предположениях о том, как работает наша вселенная. Или, быть может, что я прав, но есть практически непреодолимый барьер из-за вычислительной несводимости, который лишает нас возможностей познать эту сферу.

Кто-то может сказать, что есть вероятность того, что мы найдем некоторую вселенную, которая будет походить на нашу, но мы так никогда и не узнаем, наша ли она в действительности. Я, на самом деле, не особо беспокоюсь об этом. Я думаю, что есть достаточное количество аномалий в существующей физике, приписываемых таким вещам, как темная материя, объяснение которых даст нам полную уверенность в том, что мы нашли верную теорию. Будет здорово, если можно будет сделать предположение и быстро проверить его. Но к тому времени, как мы выведем все, казалось бы, произвольные массы частиц, и другие известные особенности физики, можно будет быть уверенным, что мы имеем дело с верной теорией.

Было занятно в течение многих лет спрашивать у своих друзей, должен ли я заниматься фундаментальными вопросами физики. И получал я три совершенно разных типа ответов.

Первый - простой: "Ты должен заниматься этим! " Они говорили, что проект является самым увлекательным и важным из тех, что можно себе вообразить, и не могут понять, зачем ждать ещё хоть один лишний день, прежде чем к нему приступить.

Второй тип ответов: "Зачем тебе этим заниматься? " Затем они говорят нечто вроде «Почему бы не решить проблему искусственного интеллекта, или молекулярной инженерии, биологического бессмертия, или, по крайней мере, не построить огромную многомиллиардную компанию? Зачем заниматься чем-то столь абстрактным и теоретическим, когда можно сделать что-то насущное и изменить тем самым мир?»

А есть третий тип ответов - весьма ожидаемый, если иметь в виду историю науки. В основном он исходит от моих друзей-физиков, и это некая комбинация из "Не трать своё время на это! " и "Пожалуйста, не надо этим заниматься ".

Дело в том, что нынешний подход к фундаментальной физике, основанный на теории квантового поля, насчитывает почти 90 лет. Он имел ряд успехов, однако не привел нас к фундаментальной физической теории. Но для большинства современных физиков нынешний подход и есть суть сама физика. И когда они слышат о том, над чем я работаю, им это кажется чем-то столь незнакомым, будто это на самом деле и не физика.

И некоторые из моих друзей прямо так и говорят: "Я надеюсь, что у тебя ничего не получится, потому что тогда все, над чем я работал, пойдет коту под хвост ". Ну, да, многое из сделанного окажется бессмысленным. Но вы всегда сталкиваетесь с этим риском, когда занимаетесь проектом, в котором природа решает что верно, а что нет. Но я должен сказать, что даже если можно будет найти по-настоящему фундаментальную физическую теорию, то останется ещё очень большое поле для работы квантовой теории поля, к примеру - объяснение различных эффектов на масштабах, с которыми мы работаем в настоящее время на ускорителях частиц.

Что требуется?

Так, хорошо, если я запущу проект по поиску фундаментальной физической теории, то что мне следует делать? Это сложный проект, которому потребуюсь не только я, но также и разнородная группа талантливых людей.

Будет ли он в конечном счете работать - не знаю, но думаю, что будет довольно интересно за ним наблюдать, и я планирую представить его в прозрачном формате, сделав его максимально доступным и познавательным (конечно, это будет ободряющим контрастом с тем режимом отшельника, в котором я работал над A New Kind of Science в течение десяти лет).

Безусловно, я не могу знать, насколько сложен этот проект, и принесет ли он вообще результаты. В конечном счете это зависит от того, какова есть на самом деле наша вселенная. Но, основываясь на том, что я сделал десять лет назад, у меня есть четкий план относительно того, с чего начать и каких людей свести вместе в рамках одной команды.

Тут потребуются как хорошие учёные, так и прикладники/инженеры. Потребуется проделать много работы в области разработки алгоритмов эволюции сетей и их анализа. Я уверен, что тут потребуется теория графов, современная геометрия, теория групп и, возможно, некоторые другие разделы абстрактной алгебры. И я не удивлюсь, если в итоге будут задействовано большое количество других областей математики и теоретической информатики.

Тут потребуется сложная и серьёзная физика, с понимаем основ квантовой теории поля, теории струн и, возможно, таких разделов, как спиновые сети. Также, вероятно, потребуются методы статистической физики и её современных теоретических основ. Потребуется понимание общей теории относительности и космологии. И, если дела идут хорошо, потребуется работа над большим количеством разнообразных физических экспериментов, а также их интерпретация.

Будут и технические проблемы - понять, к примеру, то, как проводить огромную вычислительную работу по сетям и визуализировать получаемые результаты. Но я подозреваю, что самые большие проблемы будут в строительстве здания новой теории и понимании того, что необходимо для изучения различных видов сетевых систем, которые я хочу исследовать. Будет не лишней поддержка из существующих ныне областей. Но, в конце концов, подозреваю, потребуется построение существенно новой интеллектуальной структуры, которая не будет похожа ни на что из того, что имеется сейчас.

Но пришло ли время?

Подходящее ли сейчас время для реализации подобного проекта? Может быть, следует подождать, пока компьютеры получат больше вычислительных возможностей. Или когда некоторые области математики продвинутся дальше. Или пока не будут получены ответы на еще несколько вопросов из физики.

Я не уверен. Но я и не вижу никаких непреодолимых препятствий, а лишь то, что на этот проект потребуются усилия и ресурсы. И кто знает: может быть, это окажется проще, чем мы думаем, и мы, оглядываясь назад, будем задаваться вопросом - почему этого никто не сделал ранее.

Одним из ключевых моментов, который привел к общей теории относительности 100 лет назад, заключался в том, что пятый постулат Евклида («параллельные линии никогда не пересекаются») может и не выполняться в реальной вселенной, давая возможность существования искривленного пространства. Но если мои подозрения о космосе и вселенной верны, то это означает, что на самом деле есть и более фундаментальная проблема в основаниях Евклида - в самых первых его определениях. Ведь если существует дискретная подпространственная сеть, то предположения Евклида о точках и линиях, которые могут занимать любые пространственные положения, попросту не верны.

ОТО - отличная теория, но мы уже знаем, что она не может быть окончательной. И теперь мы должны задаться вопросом - сколько пройдет времени, прежде чем мы придем к окончательной теории. Надеюсь, не слишком много. И я надеюсь, что ОТО отпразднует не слишком много юбилеев прежде, чем мы узнаем, что же есть пространство-время на самом деле.

Временной континуум

Совокупность вариантов идиома, представленных во времени, характеризующихся постепенным переходом из одного состояния в другое. Наличие языкового континуума во времени не позволяет установить четкие критерии выделения определенных переходов развития языка и присвоения им соответствующих наименований. Ф. де Соссюр, рассматривая соотношение латыни и французского, указывал на невозможность каких-л. перерывов и скачков в языковой традиции и считал различия между ними чисто номинальными, за которыми стоит один и тот же объект, но изменяющийся во времени. «Французский язык не происходит от латыни, он и есть латынь, на которой говорят в определенную эпоху и в определенных географических границах».


Словарь социолингвистических терминов. - М.: Российская академия наук. Институт языкознания. Российская академия лингвистических наук . Ответственный редактор: доктор филологических наук В.Ю. Михальченко . 2006 .

Смотреть что такое "Временной континуум" в других словарях:

    временной континуум Словарь лингвистических терминов Т.В. Жеребило

    Временной континуум - В социолингвистике: Совокупность вариантов идиома, представленных во времени, характеризующихся постепенным переходом из одного состояния в другое … Общее языкознание. Социолингвистика: Словарь-справочник

    Звёздные врата: Временной континуум - Звёздные врата: Континуум Stargate: Continuum Жанр научная фантастика Режиссёр Мартин Вуд Автор сценария Бред Райт … Википедия

    Звёздные врата: Временной континуум (фильм) - Звездные врата: Континуум Stargate: Continuum Жанр научная фантастика Режиссёр Мартин Вуд Автор сценария Бред Райт В главных ролях Ричард Дин Андерсон Бен Браудер Ам … Википедия

    Cм. Фильм «Назад в Будущее» 1985г. Совокупность событий, фактов, явлений произошедших на определенном отрезке времени. Нарушение ее очень опасно и чревато последствиями, вплоть до катастроф галактического масштаба. Марти, ты не понимаешь,… … Cловарь современной лексики, жаргона и сленга

    пространственно-временной континуум - erdvės ir laiko kontinuumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. space time continuum vok. Raum Zeit Kontinuum, n rus. пространственно временной континуум, m pranc. continuum spatio temporel, m … Fizikos terminų žodynas

    Пространственно-временной континуум - Общая теория относительности Математическая формулировка ОТО Космология Фундаментальные идеи Специальная теория относительности … Википедия

    Континуум (растительности) - Континуум растительности, непрерывность растительного покрова; проявляется в постепенном переходе от одного растительного сообщества к другому при их соседстве (пространственный К.) и при смене одного сообщества другим во времени (временной К.).… …

    Континуум - I Континуум (от лат. continuum непрерывное) в математике, термин, употребляемый для обозначения образований, обладающих известными свойствами непрерывности (полные формулировки см. в 1 и 2), и для обозначения определённой мощности (см.… … Большая советская энциклопедия

    КОНТИНУУМ РАСТИТЕЛЬНОСТИ - непрерывность растительного покрова, проявляющаяся в постепенном переходе от одного растительного сообщества к другому при их соседстве (пространственный К.) и при смене одного сообщества другим во времени (временной К.) … Словарь ботанических терминов

Книги

  • Шторм времени , Гордон Диксон. Шторм Времени бушует на Земле - бушует, уничтожая миллионы людей - и забрасывая сотни тысяч оставшихся в самые немыслимые эпохи. Пространственно-временной континуум не просто нарушен -…
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: